一种用于悬膜中空玻璃的绷膜焊接设备制造技术

一种用于悬膜中空玻璃的绷膜焊接设备，包括：定位机架、张膜机构、双边焊机构、滚边机构、裁膜机架、焊边机架以及精密定位交替移动的工作台。特别是张膜机构、双边焊机构、滚边机构与工作台安装的三套线性模组驱动的三套真空抓手机构共同构成张力控制系统，由测量膜卷送出量的编码器装置输出的信号进行同步控制，尤其是通过双边焊机构将薄膜固定在前后两块玻璃相邻两条边框上的焊接点做牵引端，使薄膜在送膜、焊膜、裁边以及玻璃在定位、交替移动等过程中始终保持绷膜预张力的均匀及连续。本发明专利技术使焊接绷膜实现了自动化连续操作，具有均匀可控的预张力。

【技术实现步骤摘要】
一种用于悬膜中空玻璃的绷膜焊接设备
本专利技术涉及绿色节能建筑领域，具体为一种悬膜中空玻璃的绷膜焊接工艺及设备。
技术介绍
节能建筑对中空玻璃的光学及热工性能要求越来越高，增加隔热中空层、填充惰性气体、低辐射涂层等技术越来越得到广泛的应用。中间悬有塑料薄膜组成的两个或三个中空层的隔热玻璃，具有很好的U值，如果再利用低辐射光学涂层和中空层内充入惰性气体，U值可以低于0.56W/㎡.K。瑞士技术人员专利技术用弹簧作为绷膜元件，通过超声波焊接技术将薄膜固定在玻璃四周的边框上的内悬膜技术(美国专利号5237787)，本申请人专利技术采用新的弹性元件和绷膜结构的内悬膜中空玻璃（专利号ZL201320644191.6和ZL201320644286.8）技术，都需要对弹性元件进行逐点焊接绷膜。在上述专利技术的技术中，通常采用水平铺膜和焊接的工艺方法。在玻璃传送、升降定位、铺膜定位、焊接定位及移动等操作过程中，为了避免互相干涉，只能分步单独进行操作，每个操作步骤耗费时间过长。铺膜时，膜卷的一端先用夹板固定住薄膜，通过线性模组驱动膜卷移动将薄膜盖住整块玻璃，膜卷的整体质量在几百公斤左右，要求支撑结构强度高，而且线性模组移动惯性大，结构框架跨度也较大，不便于应急操作和维护。焊接时，需要将玻璃定位找正，就需要从水平传送切换到垂直升降。两侧逐点焊接时，薄膜处于膜卷与夹板的横向拉伸下，且薄膜拉应力很难控制均匀。完成焊接绷膜后，需对玻璃周围的薄膜进行初步裁切。当绷膜后的玻璃移出工作台时，需要再次由垂直升降动作切换为水平传送，各个机构需要重新复位，开始下一轮操作。因此，张膜和焊接一直是生产工艺中的瓶颈，制约生产节拍，而且绷膜质量不易控制。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有绷膜焊接工艺和设备存在的上述不足，提供一种送膜、张膜、裁膜以及玻璃移动、定位均在张力控制下进行悬膜中空玻璃绷膜焊接的连续化操作工艺及设备。本专利技术提供的用于悬膜中空玻璃的绷膜焊接设备，包括定位机架、张膜机构、双边焊机构、滚边机构、裁膜机架、焊边机架以及精密定位交替移动的工作台，工作台的框架内设置有用于抓取和移动玻璃的抓手机构；该设备使两块相邻玻璃在双边焊机架的工作区域内形成固定宽度的接缝，对接缝区上的薄膜两侧的边部进行压紧使其在垂直于玻璃行进方向上呈张紧状态，在玻璃行进方向上，通过由双边焊机构焊接固定薄膜的各个焊点形成对薄膜的牵引，与张膜机构共同作用形成均匀的张力，薄膜两边的边缘区域通过滚边机构保持与焊接区域具有相同张力，通过双边焊机构上的一对一体化超声波焊枪将固定宽度接缝区上的薄膜同时焊接固定在相邻两块玻璃上的两条绷膜框内弹性卡件上，薄膜焊接固定后，由抓手机构抓住接缝区的相邻两块玻璃并保持接缝宽度不变地向前移动，直至即将进入双边焊机构工作区的下一块玻璃与刚完成一边焊接固定薄膜的玻璃再次形成同样宽度的接缝区；所述的张膜机构包括：送膜装置、编码器装置和张紧装置；其中，所述的送膜装置包括：跨装在工作台上的膜架，安装在膜架两侧立柱顶端转动轴上的膜卷和送膜伺服电机，转动轴的两端各安装有一个摆动架，两个摆动架的另一端之间安装有张力辊，膜架两侧立柱的中部通过支撑托板安装有定位辊；送膜伺服电机通过联轴器驱动膜卷转动，送出的薄膜绕过张力辊的外缘折返后进入定位辊的下缘，然后进入双边焊机构；所述的编码器装置包括：由拉伸弹簧拉紧的V字型夹紧架，V字型夹紧架通过升降托架和调节丝杆进行高度调节，与调节丝杆配合的丝母通过固定托架固定安装在膜架一侧的立柱上，V字型夹紧架顶端各同轴安装有两套测量轮，两套测量轮同轴安装有一只编码器，通过拉伸弹簧的作用与升降托架的升降调节使V字型夹紧架顶端安装的两组测量轮夹紧膜卷，即测量轮与膜卷边缘的表面贴紧，测量轮随膜卷的转动而转动并通过联轴器使同轴安装的编码器同步转动；所述的张紧装置成对设置并安装在膜架两侧立柱中部的支撑托板上，各张紧装置包括：安装在支撑托板上的光轴导轨，光轴导轨上安装有铰链滑块，斜拉杆的一端与铰链滑块铰接，斜拉杆的另一端通过铰链套筒与送膜装置中的张力辊连接，光轴导轨的相对铰链滑块移动的一端与铰链滑块之间的光轴导轨上安装有压缩弹簧和压力传感器，压力传感器用于测量张力辊水平下压分力的大小，以控制绷膜的预张力；所述张紧装置中的光轴导轨的安装有压缩弹簧的一端与压缩弹簧之间还安装有调节顶丝和调节滑块；所述的双边焊机构包括：跨装在工作台上的龙门架，龙门架横梁上方安装有由伺服电机驱动的线性模组以及随焊枪机座移动的拖链及固定拖链的拖链架，焊枪机座安装在线性模组的滑块上，两套一体化超声波焊枪分别固定于焊枪机座两侧的相对位置，两个焊头的间距等于相邻两块玻璃边部绷膜框内弹性卡件顶端的中心间距，两个焊头的移动轨迹与相对应的两条绷膜框内的弹性卡件的顶端中心线吻合，由伺服机构驱动焊枪机座按程序等距间隔移动，对两条绷膜框上的薄膜逐点焊接固定；所述的双边焊机构的龙门架两侧各设有一套压紧模块，该压紧模块包括上模块、下模块和导杆气缸，上模块安装在龙门架横梁底部的直线导轨上，下模块安装在龙门架两侧立柱上固定的支撑托板上，上模块的下表面设有两条橡胶条，靠膜边外侧的橡胶条为扁平且较细小的扁平胶条，靠近内侧的橡胶条为管状胶条，下模块的上表面与管状胶条对应位置设有一凹槽；两套压紧模块之间的距离根据薄膜的宽度调节，使薄膜两侧边部分别进入两套压紧模块的上模块和下模块之间。所述的滚边机架包括：跨装在工作台上的机架，机架两侧立柱的上部安装有两个同步轴，两个同步轴之间由同步带连接并由伺服电机驱动，机架前方同步轴的两端各安装有一套卷膜滚轮组，负责薄膜两侧边部的滚压前行，机架后方同步轴的两端各安装有一套外旋滚轮组，负责将裁切的边部多余薄膜剥离出工作台。所述的滚边机架的横梁下方安装有直线导轨，直线导轨两端的滑块下各设置有一套裁刀架，两个裁刀架之间的距离根据玻璃尺寸调节，并使两个裁刀沿玻璃的两条横向边缘进行裁切。本专利技术提供的绷膜焊接设备还包括裁膜机架，所述的裁膜机架包括：机架，该机架通过两侧下端的滑块底座安装在工作台两侧的光轴导轨上，机架上方的横梁中间安装有由微型电机驱动的同步带，同步带连接固定刀架座，通过固定杆连接下端裁刀架，裁刀架的两端各安装有一套刀具，裁刀架下端同时设有真空吸杯，微型电机通过同步带驱动裁刀架，对接缝区间的薄膜进行裁切，两套刀具间的距离固定并等于两条焊点连线外沿的间距；裁切时，接缝处两条焊点连线区间内的薄膜由真空吸杯抓取，随裁刀架从薄膜一侧的边部开始裁切，移动到另一侧，并将裁切掉的薄膜条带移出工作台外。该绷膜焊接设备还包括焊边机架，所述的焊边机架包括：通过滑块底座安装在工作台两侧光轴导轨上的结构框架，结构框架的上方安装有两条光轴导轨和一条由伺服电机驱动的定位驱动轴，两条光轴导轨上通过滑块吊耳吊装有一个固定挡板和一个移动挡板，在固定挡板和移动挡板的背板上各安装两套承重靠背轮并在结构框架的两侧横撑上移动，固定板和移动板上各安装有一套由伺服电机驱动的线性模组以及随焊枪移动的拖链及固定拖链的拖链架，各线性模组的滑块上分别对应安装有一套超声波焊枪，固定挡板和移动挡板的下端各安装有一组与玻璃边缘紧密接触的定位导轮，移动挡板由结构框架上的定位驱动轴驱动，使移动挡板底部安装的一组定位导轮与玻璃边缘紧密接触，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于悬膜中空玻璃的绷膜焊接设备，其特征在于该设备包括定位机架、张膜机构、双边焊机构、滚边机构、裁膜机架、焊边机架以及精密定位交替移动的工作台，工作台的框架内设置有用于抓取和移动玻璃的抓手机构，该设备使两块相邻玻璃在双边焊机架的工作区域内形成固定宽度的接缝，对接缝区上的薄膜两侧的边部进行压紧使其在垂直于玻璃行进方向上呈张紧状态，在玻璃行进方向上，通过由双边焊机构焊接固定薄膜的各个焊点形成对薄膜的牵引，与张膜机构共同作用形成均匀的张力，薄膜两边的边缘区域通过滚边机构保持与焊接区域具有相同张力，通过双边焊机构上的一对一体化超声波焊枪将固定宽度接缝区上的薄膜同时焊接固定在相邻两块玻璃上的两条绷膜框内弹性卡件上，薄膜焊接固定后，由抓手机构抓住接缝区的相邻两块玻璃并保持接缝宽度不变地向前移动，直至即将进入双边焊机构工作区的下一块玻璃与刚完成一边焊接固定薄膜的玻璃再次形成同样宽度的接缝区；所述的张膜机构包括：送膜装置、编码器装置和张紧装置；其中，所述的送膜装置包括：跨装在工作台上的膜架，安装在膜架两侧立柱顶端转动轴上的膜卷和送膜伺服电机，转动轴的两端各安装有一个摆动架，两个摆动架的另一端之间安装有张力辊，膜架两侧立柱的中部通过支撑托板安装有定位辊；送膜伺服电机通过联轴器驱动膜卷转动，送出的薄膜绕过张力辊的外缘折返后进入定位辊的下缘，然后进入双边焊机构；所述的编码器装置包括：由拉伸弹簧拉紧的V字型夹紧架，V字型夹紧架通过升降托架和调节丝杆进行高度调节，与调节丝杆配合的丝母通过固定托架固定安装在膜架一侧的立柱上，V字型夹紧架顶端各同轴安装有两套测量轮，两套测量轮同轴安装有一只编码器，通过拉伸弹簧的作用与升降托架的升降调节使V字型夹紧架顶端安装的两组测量轮夹紧膜卷，即测量轮与膜卷边缘的表面贴紧，测量轮随膜卷的转动而转动并通过联轴器使同轴安装的编码器同步转动；所述的张紧装置成对设置并安装在膜架两侧立柱中部的支撑托板上，各张紧装置包括：安装在支撑托板上的光轴导轨，光轴导轨上安装有铰链滑块，斜拉杆的一端与铰链滑块铰接，斜拉杆的另一端通过铰链套筒与送膜装置中的张力辊连接，光轴导轨的相对铰链滑块移动的一端与铰链滑块之间的光轴导轨上安装有压缩弹簧和压力传感器，压力传感器用于测量张力辊水平下压分力的大小，以控制绷膜的预张力；所述的双边焊机构包括：跨装在工作台上的龙门架，龙门架横梁上方安装有由伺服电机驱动的线性模组以及随焊枪机座移动的拖链及固定拖链的拖链架，焊枪机座安装在线性模组的滑块上，两套一体化超声波焊枪分别固定于焊枪机座两侧的相对位置，两个焊头的间距等于相邻两块玻璃边部绷膜框内弹性卡件顶端的中心间距，两个焊头的移动轨迹与相对应的两条绷膜框内的弹性卡件的顶端中心线吻合，由伺服机构驱动焊枪机座按程序等距间隔移动，对两条绷膜框上的薄膜逐点焊接固定；所述的滚边机构包括：跨装在工作台上的机架，机架两侧立柱的上部安装有两个同步轴，两个同步轴之间由同步带连接并由伺服电机驱动，机架前方同步轴的两端各安装有一套卷膜滚轮组，负责薄膜两侧边部的滚压前行，机架后方同步轴的两端各安装有一套外旋滚轮组，负责将裁切的边部多余薄膜剥离出工作台。...

【技术特征摘要】
1.一种用于悬膜中空玻璃的绷膜焊接设备，其特征在于该设备包括定位机架、张膜机构、双边焊机构、滚边机构、裁膜机架、焊边机架以及精密定位交替移动的工作台，工作台的框架内设置有用于抓取和移动玻璃的抓手机构，该设备使两块相邻玻璃在双边焊机构的工作区域内形成固定宽度的接缝，对接缝区上的薄膜两侧的边部进行压紧使其在垂直于玻璃行进方向上呈张紧状态，在玻璃行进方向上，通过由双边焊机构焊接固定薄膜的各个焊点形成对薄膜的牵引，与张膜机构共同作用形成均匀的张力，薄膜两边的边缘区域通过滚边机构保持与焊接区域具有相同张力，通过双边焊机构上的一对一体化超声波焊枪将固定宽度接缝区上的薄膜同时焊接固定在相邻两块玻璃上的两条绷膜框内弹性卡件上，薄膜焊接固定后，由抓手机构抓住接缝区的相邻两块玻璃并保持接缝宽度不变地向前移动，直至即将进入双边焊机构工作区的下一块玻璃与刚完成一边焊接固定薄膜的玻璃再次形成同样宽度的接缝区；所述的张膜机构包括：送膜装置、编码器装置和张紧装置；其中，所述的送膜装置包括：跨装在工作台上的膜架，安装在膜架两侧立柱顶端转动轴上的膜卷和送膜伺服电机，转动轴的两端各安装有一个摆动架，两个摆动架的另一端之间安装有张力辊，膜架两侧立柱的中部通过支撑托板安装有定位辊；送膜伺服电机通过联轴器驱动膜卷转动，送出的薄膜绕过张力辊的外缘折返后进入定位辊的下缘，然后进入双边焊机构；所述的编码器装置包括：由拉伸弹簧拉紧的V字型夹紧架，V字型夹紧架通过升降托架和调节丝杆进行高度调节，与调节丝杆配合的丝母通过固定托架固定安装在膜架一侧的立柱上，V字型夹紧架顶端各同轴安装有两套测量轮，两套测量轮同轴安装有一只编码器，通过拉伸弹簧的作用与升降托架的升降调节使V字型夹紧架顶端安装的两组测量轮夹紧膜卷，即测量轮与膜卷边缘的表面贴紧，测量轮随膜卷的转动而转动并通过联轴器使同轴安装的编码器同步转动；所述的张紧装置成对设置并安装在膜架两侧立柱中部的支撑托板上，各张紧装置包括：安装在支撑托板上的光轴导轨，光轴导轨上安装有铰链滑块，斜拉杆的一端与铰链滑块铰接，斜拉杆的另一端通过铰链套筒与送膜装置中的张力辊连接，光轴导轨的相对铰链滑块移动的一端与铰链滑块之间的光轴导轨上安装有压缩弹簧和压力传感器，压力传感器用于测量张力辊水平下压分力的大小，以控制绷膜的预张力；所述的双边焊机构包括：跨装在工作台上的龙门架，龙门架横梁上方安装有由伺服电机驱动的线性模组以及随焊枪机座移动的拖链及固定拖链的拖链架，焊枪机座安装在线性模组的滑块上，两套一体化超声波焊枪分别固定于焊枪机座两侧的相对位置，两个焊头的间距等于相邻两块玻璃边部绷膜框内弹性卡件顶端的中心间距，两个焊头的移动轨迹与相对应的两条绷膜框内的弹性卡件的顶端中心线吻合，由伺服机构驱动焊枪机座按程序等距间隔移动，对两条绷膜框上的薄膜逐点焊接固定；所述的滚边机构包括：跨装在工作台上的机架，机架两侧立柱的上部安装有两个同步轴，两个同步轴之间由同步带连接并由伺服电机驱动，机架前方同步轴的两端各安装有一套卷膜滚轮组，负责薄膜两侧边部的滚压前行，机架后方同步轴的两端各安装有一套外旋滚轮组，负责将裁切的边部多余薄膜剥离出工作台。2.根据权利要求1所述的绷膜焊接设备，其特征在于所述的双边焊机构的龙门架两侧各设有一套压紧模块，该压紧模块包括上模块、下模块和导杆气缸，上模块安装在龙门架横梁底部的直线导轨上，下模块安装在龙门架两侧立柱上固定的支撑托板上，上模块的下表面设有两条橡胶条，靠膜边外侧的橡胶条为扁平且较细小的扁平胶条，靠近内侧的橡胶条为管状胶条，下模块的上表面与管状胶条对应位置设有一凹槽；两套压紧模块之间的距离根据薄膜的宽度调节，使薄膜两侧边部分别进入两套压紧模块的上模块和下模块之间。3.根据权利要求1或2所述的绷膜焊接设备，其特征在于所述的滚边机构的横梁下方安装有直线导轨，直线导轨两端的滑块下各设置有一套裁刀架，两个裁刀架之间的距离根据玻璃尺寸调节，并使两个裁刀沿玻璃的两条横向边缘进行裁切。4.根据权利要求3所述的绷膜焊接设备，其特征在于所述的裁膜机架包括：机架，该机架通过两侧下端的滑块底座安装在工作台两侧的光轴导轨上，机架上方的横梁中间安装有由微型电机驱动的同步带，同步带连接固定刀架座，通过固定杆连接下端裁刀架，裁刀架的两端各安装有一套刀具，裁刀架下端同时设有真空...

【专利技术属性】
技术研发人员：董欣然，贡锡良，高峰，
申请(专利权)人：伟视幕墙上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31