一种基于激光整形定向辅助的玻璃热弯装置及方法制造方法及图纸

一种基于激光整形定向辅助的玻璃热弯装置及方法，包括设在机架上的炉腔，炉腔内设有移动式承载平台，移动式承载平台上装设有模具，所述炉腔内设有位于移动式承载平台一侧的CO

A glass hot bending device and method based on laser shaping and orientation assistant

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光整形定向辅助的玻璃热弯装置及方法
本专利技术涉及一种玻璃热弯装置，具体地说是一种基于激光整形定向辅助的玻璃热弯装置及方法。
技术介绍
随着指纹识别、面部识别技术的发展，玻璃在汽车面板、手机面板等制造领域的应用越来越广泛。为了视觉美观度，以及提高操纵的舒适性，如今各大制造商开始将原本的平板玻璃热弯成曲面玻璃。传统的玻璃热弯技术一般采用加热软化、加压成型、保压、逐步降温四个工序来实现，然而现有的制备工艺存在着以下缺陷：(1)由于模具技术尚不能精准定位和控制，导致玻璃热弯的精度不高，而且通过模具加压时会在热弯处产生较大应力，易引发裂纹和气孔，另外，针对大尺寸玻璃的热弯过程，需要的模具尺寸也更大，尺寸过大反而会降低定位精度；(2)通过对模具加热将热量传导到玻璃上，这种热传导为间接传导，热量不是直接作用在玻璃上，温度传感器检测到的也是下模的温度，而不是直接检测玻璃表面的温度，不能对玻璃的温度精确控制，加热效率低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于激光整形定向辅助的玻璃热弯装置及方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采取以下技术方案：一种基于激光整形定向辅助的玻璃热弯装置，包括设在机架上的炉腔，炉腔内设有移动式承载平台，移动式承载平台上装设有模具，所述炉腔内设有位于移动式承载平台一侧的CO2激光器、光路转换机构，移动式承载平台一侧设有转动轴，转动轴上分别装接有位于模具上方的CCD视觉定位组件和压合机构，炉腔内装设有温度检测组件，模具内设有加热器，加热器通过导线伸出机架外与整流器连接，转动轴与机架外部的旋转驱动器连接；CO2激光器发出的激光光线，经光路转换机构转换方向后射向CCD视觉定位组件，再被引向模具。所述转动轴活动安装在支架上，转动轴上安装有两根紧固支杆，CCD视觉定位组件安装在其中一根紧固支杆上，压合机构安装在另外一根紧固支杆上。所述转动轴上安装有两根紧固支杆呈90度排布设置，CCD视觉定位组件为高清摄像头。所述温度检测组件包括红外成像仪，炉腔侧壁上安装有可调角度支架，红外成像仪安装在该可调角度支架上。所述光路转换机构包括反射镜支架、第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜，反射镜支架上设有反射镜导轨，第一反射镜呈45度装在反射镜导轨下部，第二反射镜呈45度装在反射镜导轨上部且与第一反射镜正对排布，第三反射镜与CD视觉定位组件安装在转动轴上的同一根紧固支杆上且45度角排布，CO2激光器射出的激光光线依次经第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜后射向模具。所述压合机构为双向气压缸，该双向气压缸的活塞装接有加压板，双向气压缸带动加压板压向模具。所述模具为透明激光陶瓷模具，采用掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)材质制成，模具包括压模和底模，底模中设有型腔，加热器为连续波磁控管，该连续波磁控管设在底模的型腔内，底模的底面设有小孔，波磁控管通过导线经小孔穿出与机架外部的整流器连接，压模和底模上均设有若干个排气孔。所述底模的型腔侧面设有空腔，空腔内装设有温度传感器、压力传感器、氧气含量检测仪,并且使温度传感器的检测端与放置在底模型腔内的玻璃接触。所述压模的底面设为蜂窝状表面，压模上设有凸起，底模上设有与凸起匹配的凹槽，压模上设有与型腔连通的通气孔。一种基于激光整形定向辅助的玻璃热弯装置的热弯方法，包括以下步骤：将待热弯的玻璃放置到模具中，使压模和底模压合连接，模具放在炉腔中的移动式平台上；微波整体预热，接通交流电源，通过整流器转换为直流电源，使模具内的连续波磁控管通电加热，使模具预热升温；根据红外成像仪实时识别出模具的整体温度分布和温度大小t1，整体温度分布指模具的平均温度，若整体温度低于设定值T，通过控制箱调节直流电源的电流大小，加大电流使连续波磁控管增大加热功率使模具继续升温；若红外成像仪识别到模具的局部温度t2低于设定值T，则通过CO2激光器发出激光聚焦对应的较低温局部区域，进行二次局部加热升温，为激光局部加热；结合红外成像仪识别出的整体温度分布和布置在模具内的温度传感器检测到的精确温度t3，若t3低于设定值T，通过控制箱调节直流电源的电流大小整体加热升温，以及通过激光聚焦局部加热，进行三次加热控制，为反馈控制加热；当整体温度升至设定值时，利用双向气压缸带动加压板压向模具进行加压处理，使模具内的玻璃弯曲。本专利技术具有以下有益效果：将预热区和热弯区复合，既减少工位同时也避免了因为工位移动引起的各种问题，采用“微波整体预热-激光局部加热-反馈控制加热”三次加热方式以及红外成像仪和温度传感器的双温度监测，使玻璃受到均匀加热并进一步延伸至大尺寸玻璃的热弯加工，同时利用激光陶瓷模具的良好光学特性，将激光应用于玻璃热弯领域，结合高精度定位系统，极大提高玻璃热弯的位置精度和良率、节省能耗，获得具有优良三维特征形貌的曲面玻璃。附图说明图1为本专利技术实施例中激光辅助机床加工装置三维结构示意图；图2为本专利技术实施例中底模三维结构示意图；图3为本专利技术实施例中压模三维结构示意图；图4为本专利技术实施例中底模仰视结构示意图；图5位本专利技术实施例中底模内部结构示意图；图6为本专利技术实施例中的工艺流程图；图7位本专利技术实施例中的光路转换示意图；附图标记如下：1-CO2激光器、2-反射镜导轨、3-反射镜1、4-压模、5-底模、6-移动平台、7-紧固支杆、8-反射镜3、9-反射镜支架、10-反射镜2、11-支架、12-转动轴、13-紧固支杆、14-双向气压缸-活塞式机构、15-加压板、16-红外摄像头、17-反射镜3、18-底模凸起、19-通气孔、20-温度传感器、21-氧气含量检测仪、22-压力传感器、23-排气孔、24-温度传感器凹槽、25-氧气含量检测仪凹槽、26-压力传感器凹槽、27-压模凹槽、28-蜂窝状底面、29-连续波磁控管、30-可调支架、31-底模小孔、32-拨叉。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。如附图1-7所示，本专利技术揭示了一种基于激光整形定向辅助的玻璃热弯装置，包括设在机架上的炉腔，炉腔内设有移动式承载平台6，移动式承载平台6上装设有模具4，所述炉腔内设有位于移动式承载平台6一侧的CO2激光器1、光路转换机构，移动式承载平台6一侧设有转动轴12，转动轴12上分别装接有位于模具4上方的CCD视觉定位组件17和压合机构，炉腔内装设有温度检测组件，模具4内设有加热器29，加热器通过导线伸出机架外与整流器连接，转动轴与机架外部的旋转驱动器连接；CO2激光器发出的激光光线，经光路转换机构转换方向后射向CCD视觉定位组件，再被引向模具，从而通过激光聚焦，能够对模具的局部区域进行加热，实现局部加热调节。CCD视觉定位组件为高分辨率摄像头，能够拍摄得到高清图像。整流器可与相应的控制箱连接，实现电流大小的调整，通过整本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于激光整形定向辅助的玻璃热弯装置，包括设在机架上的炉腔，炉腔内设有移动式承载平台，移动式承载平台上装设有模具，其特征在于，所述炉腔内设有位于移动式承载平台一侧的CO

【技术特征摘要】
1.一种基于激光整形定向辅助的玻璃热弯装置，包括设在机架上的炉腔，炉腔内设有移动式承载平台，移动式承载平台上装设有模具，其特征在于，所述炉腔内设有位于移动式承载平台一侧的CO2激光器、光路转换机构，移动式承载平台一侧设有转动轴，转动轴上分别装接有位于模具上方的CCD视觉定位组件和压合机构，炉腔内装设有温度检测组件，模具内设有加热器，加热器通过导线伸出机架外与整流器连接，转动轴与机架外部的旋转驱动器连接；
CO2激光器发出的激光光线，经光路转换机构转换方向后射向CCD视觉定位组件，再被引向模具。


2.根据权利要求1所述的基于激光整形定向辅助的玻璃热弯装置，其特征在于，所述转动轴活动安装在支架上，转动轴上安装有两根紧固支杆，CCD视觉定位组件安装在其中一根紧固支杆上，压合机构安装在另外一根紧固支杆上。


3.根据权利要求2所述的基于激光整形定向辅助的玻璃热弯装置，其特征在于，所述转动轴上安装有两根紧固支杆呈90度排布设置，CCD视觉定位组件为高清摄像头。


4.根据权利要求3所述的基于激光整形定向辅助的玻璃热弯装置，其特征在于，所述温度检测组件包括红外成像仪，炉腔侧壁上安装有可调角度支架，红外成像仪安装在该可调角度支架上。


5.根据权利要求4所述的基于激光整形定向辅助的玻璃热弯装置，其特征在于，所述光路转换机构包括反射镜支架、第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜，反射镜支架上设有反射镜导轨，第一反射镜呈45度装在反射镜导轨下部，第二反射镜呈45度装在反射镜导轨上部且与第一反射镜正对排布，第三反射镜与CD视觉定位组件安装在转动轴上的同一根紧固支杆上且45度角排布，CO2激光器射出的激光光线依次经第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜后射向模具。


6.根据权利要求5所述的基于激光整形定向辅助的玻璃热弯装置，其特征在于，所述压合机构为双向气压缸，该双向气压缸的活塞装接有加压板，双向气压缸带动加压板压向模具。


...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国军，张臻，张意，明五一，尹玲，廖敦明，耿涛，卢亚，方浩贤，张红梅，
申请(专利权)人：广东华中科技大学工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44