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TW201720766A - 玻璃片材塑模設備及方法 - Google Patents

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TW201720766A
TW201720766A TW105135358A TW105135358A TW201720766A TW 201720766 A TW201720766 A TW 201720766A TW 105135358 A TW105135358 A TW 105135358A TW 105135358 A TW105135358 A TW 105135358A TW 201720766 A TW201720766 A TW 201720766A
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Taiwan
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molding
molding apparatus
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main frame
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TW105135358A
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English (en)
Inventor
大衛Ｂ 尼奇科
迪恩Ｍ 尼奇科
小詹姆斯Ｐ 史納貝
Original Assignee
玻璃技術股份有限公司
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Abstract

一種用以彎曲玻璃片材之塑模設備包括一主框架結構及一第一塑模裝置，該第一塑模裝置具有一第一塑模及連接到該第一塑模之一引導框架。該引導框架之一第一引導構件可被該框架結構引導，使得它無法在任一方向上側向地移動，而該引導框架之一第二引導構件可被該框架結構引導，使得它可因熱膨脹而側向地移動遠離該第一引導構件。該設備更包括一第二塑模裝置，該第二塑模裝置包括一第二塑模及支持該第二塑模之一框架，使得該第二塑模可相對於該框架側向地移動。另亦包括一感測器，用以感測該等塑模中之一塑模的位置，以判定該一塑模是否在與另一塑模對接之一適合位置。

Description

玻璃片材塑模設備及方法
本申請案主張2015年11月2日申請之美國暫時專利申請案第62/249,661號的利益，且該專利申請案在此全部加入作為參考。
本揭示係有關於用以模塑玻璃片材之設備及方法。
用以模塑玻璃片材之習知設備係揭露在例如美國專利第6,032,491號及第6,729,160號中。
依據本揭示之一種用以彎曲玻璃片材之塑模設備包括一主框架結構及被該主框架結構支持之一第一塑模裝置。該第一塑模裝置包括一第一塑模及連接到該第一塑模之一引導框架，且該引導框架包括可相對於該主框架結構垂直地移動之第一與第二引導構件。該第一引導構件可被該主框架結構引導，使得當包括該第一塑模的該第一塑模裝置之一部份受熱時，該第一引導構件無法在任一方向上側向地移動，而該第二引導構件可被該主框架結構引導，使得該第二引導構件可因該第一塑模裝置之熱膨脹而側向地移動遠離該第一引導構件。該塑模設備更包括一第二塑模裝置，該第二塑模裝置包括一第二塑模及支持該第二塑模之一支持框架，使得該第二塑模可相對於該支持框架側向地移動。此外，該塑模設備包括至少一感測器，用以感測該等塑模中之一塑模之位置，以便判定該一塑模是否在與另一塑模對接之一適合位置。另外，該第二塑模可側向地調整以與該第一塑模對接，以便因應在使用期間可能發生之熱膨脹。
在此亦提供依據該揭示之一種操作用以彎曲玻璃片材之塑模設備的方法。該塑模設備包括：一主框架結構；一第一塑模裝置，其被該主框架結構支持且包括一可垂直移動之第一塑模及連接到該第一塑模之一引導框架；及一第二塑模裝置，其包括一第二塑模及支持該第二塑模之一支持框架。該方法包括感測該等塑模中之一塑模的位置，以便判定當該等塑模受熱時，該一塑模是否在與另一塑模充分地對接之一適合位置。若依據該一塑模之感測位置判定該等塑模將不會充分地對接，則該方法更包括相對於該支持框架側向地調整該第二塑模，使得該第二塑模與該第一塑模將可充分地對接，或提供該等塑模將不會充分地對接之一指示。此外，該第一塑模裝置之該引導框架包括可相對於該主框架結構垂直地移動之第一與第二引導構件，該第一引導構件可被該主框架結構引導，使得當包括該第一塑模的該第一塑模裝置之一部份受熱時，該第一引導構件無法在任一方向上側向地移動，而該第二引導構件可被該主框架結構引導，使得該第二引導構件可因該第一塑模裝置之熱膨脹而側向地移動遠離該第一引導構件。
雖然顯示及揭露了多數示範實施例，但該揭示不應被解讀為限制申請專利範圍。可預期的是在不偏離該揭示之範圍的情形下可進行各種修改及替代設計。
在此依要求揭露詳細之實施例。但是，應了解的是揭露之實施例只是示範且可有各種及替代態樣。此外，該等圖不一定按照比例；某些特徵可放大或縮小以顯示特定組件之細節。因此，在此揭露之特定結構及功能細節不應被解讀為限制，而只是作為用以教示所屬技術領域中具有通常知識者以各種方式使用本揭示之一代表基礎。此外，如所屬技術領域中具有通常知識者了解地，參照任一圖所示及所述之實施例的各種特徵可與在一或多數其他圖中所示之特徵組合而產生未明確地顯示或揭露之實施例。此外，可在沒有在以下說明中解釋之一或多數特定特徵的情形下實施其他實施例。
在製造一玻璃片材產品，如用於一太陽能收集應用之一玻璃鏡板、一汽車擋風玻璃、後窗、或任何其他適當產品時，需要在一彎曲站之一塑模設備中成形或彎曲一片玻璃。但是，由於在該彎曲站之溫度變化，會產生相關塑模工具之移動使得該等塑模工具無法適當地對接。在本揭示中，提供解決塑模工具問題之設備及方法以改善玻璃加工。
請參閱圖1與2，顯示用以加工玻璃片材G之一玻璃加工系統10。該系統10包括：用以加熱該玻璃片材G之一加熱設備或站，如一爐12；用以成形或彎曲各玻璃片材G成為一所欲形狀之一成形或彎曲站14；及組配成冷卻各玻璃片材G之一冷卻站16，如一退火站或一淬火站。在圖1與2所示之實施例中，依據本揭示，該彎曲站14包括一玻璃片材彎曲設備或塑模設備18，用以模塑或彎曲玻璃片材G且組配成可如以下詳述地適應或以另外方式解決因熱因素產生之塑模工具移動問題。
該爐12可具有用以加熱該玻璃片材G之任何適當組態。例如，該爐12可包括定位在一輸送器或輸送系統20上方及/或下方之任何適當加熱元件(未圖示)，該輸送器或輸送系統20可用來沿一輸送平面在一輸送方向DC上輸送呈一大致水平延伸方位之該等玻璃片材G通過該爐12。作為一更詳細之例子，該等加熱元件可包括如電加熱器之輻射加熱元件，及/或如熱氣體或熱空氣分配器之對流加熱元件。該輸送系統20可為包括多數滾子22及用以旋轉該等滾子22之一驅動系統的一滾子型輸送器。該輸送系統之例子揭露在以下美國專利中，即：McMaster之第3,806,312號；McMaster等人之第3,934,970號；McMaster等人之第3,947,242號；及McMaster等人之第3,994,711號，且該等專利因此加入作為參考。
該彎曲站14可具有：一輸送器或輸送系統24，其可為一分開輸送系統或該輸送系統20之一部分，用以收納一被加熱玻璃片材G；及一隔熱殼體26，其界定一被加熱腔室28 (例如，被加熱至攝氏610至725度(℃)之範圍內，或至少600℃之一溫度)，且該塑模設備18之一部份設置在該被加熱腔室28中。此外，該輸送系統24之該等滾子22可被收容在殼體26內，或各滾子22之一或兩端可側向地延伸超出該殼體26之側壁。
請參閱圖2，該塑模設備18可包括用以將玻璃片材G由該輸送系統24運送至該塑模設備18之一加壓塑模部份32的一梭動裝置30，且玻璃片材G之壓製成形在該加壓塑模部份32中實行。該梭動裝置30可為一上塑模，例如，該上塑模係組配成收納被一氣體噴射升高裝置34升高而離開該輸送系統24之一玻璃片材G，且該氣體噴射升高裝置34具有供給多數向上氣流38 (例如，被加熱空氣噴射流)的多數氣體噴射出口36。該梭動裝置30亦可具有與一真空源連接之多數真空孔39以協助升高一玻璃片材G及保持該玻璃片材G抵靠該梭動裝置30。此外，該梭動裝置30可組配成在一梭動方向SD上(即，在與輸送方向DC橫交之一方向上)以便使一特定玻璃片材G由該輸送系統24移動至該加壓塑模部份32。在圖2所示之實施例中，例如，該梭動裝置30具有被多數長形樑42 (在此只顯示一個)支持之一框架40，且該等樑42可透過一連接件44藉由一致動器43移動。這些樑42被藉由致動器48安裝之相關滾子46支持以便在致動器48操作時產生該等樑之垂直移動及因此該梭動裝置30之垂直移動。更詳而言之，該梭動裝置30可向下移動至距離該輸送系統24大約半英吋(12至15 mm)以便開始拾取一玻璃片材G，且可接著向上移動以便在設置於輸送器滾子22末端之驅動機構蓋50上方移動。側向滾子52亦可接觸該等樑42以便在該梭動裝置30在其拾取位置與在該加壓塑模部份32之一傳送位置間移動時提供側向定位(例如，在與輸送方向DC平行之方向)。
請參閱圖2與3，該加壓塑模部份32包括：一主框架結構54；一第一塑模裝置，如被該主框架結構54支持之一上塑模裝置56；及一驅動裝置57，其用以使該上塑模裝置56相對於該主框架結構54移動。該加壓塑模部份32更包括與該主框架結構54無關地被支持之一第二塑模裝置，如一下塑模裝置58。
請參閱圖3至6，該上塑模裝置56包括一可垂直移動之上塑模60、及與該上塑模60連接之一引導框架62。該引導框架62包括第一與第二側向地分開之引導構件，如可分別相對於該上塑模60及該主框架結構54垂直地移動之長形第一與第二引導柱64與66。此外，該等引導柱64與66可至少部份地設置在該彎曲站14之被加熱腔室28內。例如，各引導柱64與66之一部份可部份地被封閉在一隔熱盒或箱67 (在圖5、7與8中以虛線顯示)內，且該隔熱盒或箱67附接在該彎曲站14之殼體26上且通至該殼體26之內部，使得各隔熱箱67界定該被加熱腔室28之一延伸部。另外，各引導柱64與66可移動地突穿過各隔熱箱67之密封頂與底部。此外，各引導柱64與66可被冷卻(例如，被如水之一流體冷卻，且該流體通過各引導柱64與66之內部及/或沿各引導柱64與66之外部流動)以便在使用時控制該等引導柱64與66之彎曲或變形。
該第一引導柱64可被該主框架結構54垂直地引導使得當包括該上塑模60之上塑模裝置56的一部份受熱(例如，在該被加熱腔室28中)，例如被具有在610至725℃之範圍內，或至少600℃之一溫度的經加熱空氣加熱時，該第一引導柱64被禁止或防止在任一方向上側向地(即，水平地)移動。例如，該主框架結構54可包括安裝在一第一垂直支持腿70a上的一或多數第一軸承總成68，而該第一垂直支持腿70a設置在該被加熱腔室28外，且各第一軸承總成68可組配成容許該第一引導柱64垂直地移動同時防止該第一引導柱64在任一方向上側向移動(即，水平移動)。作為一更詳細之例子，且請參閱圖4至6，各第一軸承總成68可包括旋轉地固定在該主框架結構54之第一垂直支持腿70a上的四個滾子72，且各滾子72可配置成與該第一引導柱64之各側接合使得該等滾子72接合該第一引導柱之兩對相對側。
請參閱圖3、5與6，該第二引導柱66可被該主框架結構54垂直地引導使得當該上塑模裝置56之該部分受熱時，該第二引導柱66可側向地移動遠離該第一引導柱64 (即，由於該上塑模裝置56之熱膨脹)。例如，該第二引導柱66可被該主框架結構54垂直地引導使得當該上塑模裝置56之該部分受熱時，該第二引導柱66被禁止或防止在二個相反的第一方向73a與73b上(顯示於圖5中)側向地移動，但可在與該等二第一方向73a與73b橫交之二其他方向上側向地移動。在這方面，該主框架結構54可包括安裝在一第二垂直支持腿70b上之一或多數第二軸承總成74，而該第二垂直支持腿70b設置在該被加熱腔室28外，且各第二軸承總成74可組配成容許該第二引導柱66垂直地移動，同時防止該第二引導柱66在二個第一方向73a與73b上側向移動(即，水平移動)。作為一更詳細之例子，且請參閱圖5與6，各第二軸承總成74可包括旋轉地固定在該主框架結構54之第二垂直支持腿70b上的二滾子76，且該等滾子76可配置成與該第二引導柱66之相對側接合，使得該第二引導柱無法在該等二個第一方向73a與73b上移動，但可側向地朝向或遠離該第一引導柱64及該第一垂直支持腿70a (例如，在與該玻璃片材G之輸送方向DC平行且沿該等輸送系統20與24的方向上)移動。
各軸承總成68、74之滾子72、76可由如一適當金屬(例如，不鏽鋼、黃銅合金等)之任何適當材料構成。此外，該等軸承總成68與74可均設置在該被加熱腔室28外。請參閱圖7與8，例如，各軸承總成68、74可設置在收納各引導柱64、66之各隔熱箱67上方或下方。
該上塑模裝置56之引導框架62亦可包括一側向延伸部份77，該側向延伸部份77在該等引導柱64與66之間延伸且與該上塑模60連接。此外，該部份77可固定地或移動地連接於引導柱64與66。另外，該部份77可為該引導框架62之一中央部份，且該等第一與第二引導柱64與66可分別形成該引導框架62之第一與第二端部。
請參閱圖3與4，用以移動該上塑模裝置56之驅動裝置57可為任何適當之驅動裝置。例如，該驅動裝置57可包括如一電動馬達之一塑模升高致動器78，且該塑模升高致動器78藉由任何適當連接件80連接該上塑模60及/或該引導框架62。該驅動裝置57可組配成使該上塑模60及該引導框架62相對於該主框架結構54垂直地移動，使得該上塑模裝置56可在圖7所示之一上升位置及圖8所示之一下降位置之間移動，且在該下降位置時該上塑模60與該下塑模裝置58對接。
請參閱圖4，該下塑模裝置58包括如一壓環之一下塑模82、與該下塑模82連接之一框架84、及一支持框架86，且該支持框架86支持該框架84使得該下塑模82及框架84可相對於該支持框架86側向地移動。例如，一或多數軸承可定位在該框架84與該支持框架86之間。作為一更特定之例子，該框架84可包括如圖5所示之軸承墊88的一或多數軸承，且該等軸承墊88可與該支持框架86滑動地接合。如圖5所示，該等軸承墊88設置在該被加熱腔室28外，而該下塑模82設置在該被加熱腔室28中。
請參閱圖4，該支持框架86可被如螺旋千斤頂之一或多數致動器90支持，且該等致動器90係組配成使該支持框架86、框架84及下塑模82垂直地移動。這垂直移動可為向下以容許該梭動裝置30移動至該下塑模82上方且接著向上移動以便將該玻璃片材由該梭動裝置30釋放至該下塑模82。此外，該下塑模82之垂直移動亦可配合該上塑模60之向下垂直移動來使用以便實行在該等塑模60與82間之玻璃片材G的加壓彎曲。
請參閱圖4與7，塑模裝置56與58中之一或兩者可分別包括一或多數對齊特徵，且當該等塑模60與82對接在一起以便在一玻璃片材G上實行一壓製成形操作時，該等對齊特徵可確保該等上與下塑模60與82之適當對齊。例如，該等塑模裝置中之一塑模裝置56或58可包括一或多數對齊銷92，且該等對齊銷92各可與另一塑模裝置56或58之一對齊插孔94接合。在圖4、7與8所示之實施例中，例如，該上塑模裝置56包括安裝在該引導框架62之一下部份上的多數對齊銷92，且當該等塑模對接在一起以便壓製成形一玻璃片材G時，各對齊銷92可插入形成在或安裝在該下塑模裝置58之框架84之一上部份的一對齊插孔94。此外，各對齊銷92可具有一錐形插入端，且各對齊插孔94可具有一圓形插入邊緣(例如，由一或多數滾子形成)以便接合該等對齊特徵。另外，因為該下塑模82可相對於該支持框架86側向地移動，所以若該下塑模82由於例如熱膨脹而相對於該上塑模60錯位一非常小之量(例如，等於或小於0.375英吋)，該等上方對齊特徵可使該下塑模82移動而與該上塑模60對齊。
請參閱圖4與5，該加壓塑模部份32更包括用以感測該等塑模中之一塑模60或82相對於另一組件或地面之位置的一感測系統96，以便判定該一塑模是否在與該另一塑模充分地對接的一適合位置。該感測系統96可包括安裝在該等塑模裝置中之一塑模裝置56或58上的一感測器98，用以決定該等塑模中之一塑模60或82之水平位置。例如，該感測系統96可包括四側向或水平的位置感測器98a，該等感測器98a安裝在該支持框架86上且組配成可感測該框架84及下塑模82之側向位置。雖然該等感測器98a可為任何適當感測器，例如電位計、光學感測器、電感式近接感測器及/或雷達感測器，但在圖4與5所示之實施例中，各感測器98a係一線性變數微分轉換器。此外，各感測器98a具有與該框架84接合之一感測端。
該感測系統96可更包括用以感測該等塑模中之一塑模60或82之垂直位置的一或多數垂直的位置感測器98b。請參閱圖4，例如，該感測系統96可包括四個垂直的位置感測器98b，各垂直的位置感測器98b安裝在各致動器90上且組配成可感測該支持框架86、框架84及下塑模82之至少一部份的垂直位置。雖然該等感測器98b可為任何適當感測器，例如電位計、光學感測器、電感式近接感測器及/或雷達感測器，但在圖4所示之實施例中，各感測器98b係一線性變數微分轉換器。此外，各感測器98b具有與該支持框架86接合之一感測端。
此外，該系統10包括圖1與4所示之一控制系統100，該控制系統100包括一或多數控制器或控制單元101，用以決定塑模60與82中之一或兩者之位置及用以控制各種上述組件之操作。例如，該控制系統100可由該等感測器98接收資料或資訊及依據該資訊決定該下塑模82之位置。作為一更特定之例子，該控制系統100可使用來自該等水平的位置感測器98a之資訊以決定該下塑模82相對於該支持框架86之水平位置(例如，在x與y方向上)，且該支持框架86具有設置在該被加熱腔室28外之多數外支持腿或部份102且因此初始位置(例如，在室溫下)可輸入該控制系統100中。該控制系統100亦可以一類似方式，或藉由依據如以下因素預估該上塑模60之位置來決定該上塑模60的位置，該等因素包括：該上塑模60相對於該主框架結構54之一已知初始位置(例如，在室溫下)、該主框架結構54之一已知初始位置、與該被加熱腔室28相關之溫度資訊、用於一特定生產循環之該系統10開始後之時間、已知或預測之膨脹特性、及/或前次判定之位置資訊。例如，該控制系統100可藉由預估該上塑模裝置56因在該被加熱腔室28中受到之高溫而產生的熱膨脹來預估該上塑模60之水平位置。
在上塑模裝置56之一實施例中，且請參閱圖5，該上塑模60及引導框架62可組配成使得在y方向上(即，在與該輸送方向DC垂直之一方向上)延伸的該上塑模60之一中心線，可在該輸送方向DC上從一冷狀態(例如，室溫)移動大約0.75英吋至一被加熱之使用狀態(例如，被加熱至在610至725℃之範圍內的一溫度)。類似地，在x方向上(即，在與該輸送方向DC平行之一方向上)延伸的該上塑模60之一中心線，可在與該輸送方向DC垂直之方向SD上從該冷狀態移動大約0.375英吋至該被加熱之使用狀態。此外，藉由上述上塑模裝置56之組態，上述中心線之角方位可在該等中心線由於熱膨脹而移動時保持不變。
依據該下塑模82之感測位置及該上塑模60之預估位置，該控制系統100可接著判定該下塑模82是否在與該上塑模60充分地對接之一適合位置。例如，該控制系統100可判定在該等塑模60與82組合在一起時該等對齊形貌體92與94是否接合，及/或該下塑模82之一經判定的水平中心是否在該上塑模60之一預估中心的一適當距離(例如，等於或小於0.375英吋)內。若該控制系統100判定該下塑模82未在與該上塑模60充分地對接之一適合位置，該控制系統100可組配成提供一警告指示，例如一視覺及/或聲音之警報指示(例如，閃光、警報聲、在一顯示螢幕上之警告訊息等)。該下塑模82及框架84可手動地或自動地相對於該支持框架86側向地調整，以便在該等塑模組合在一起時使該下塑模82在與該上塑模60充分地對接之一適合位置。例如，該下塑模82之位置可使用一手動槓桿裝置或藉由一或多數自動水平致動器103來調整。作為另一例，該系統10之操作可暫停直到該控制系統100判定該下塑模82在與該上塑模60充分地對接之一適合位置為止。
該控制系統100亦可組配成在該上塑模60已與該下塑模82對接後決定該上塑模60之位置。例如，在該等塑模60與82對接時因該等對齊特徵92與94而產生之該下塑模82的任何側向調整後，可使用該下塑模82之感測位置資訊來判定該上塑模60之真正水平位置。接著可調整該梭動裝置30及/或升高裝置34之操作，以確保欲由該梭動裝置30運送至該加壓塑模部份32之一玻璃片材G可在用以壓製成形之一適當位置。例如，該升高裝置34之致動可加速或延遲(例如，0.1至0.5秒)，使得該玻璃片材G如以下進一步詳述地在稍早或稍後時被該梭動裝置30拾起。
該控制系統100可包括多數連接件104，用以連接該系統10之各種組件，如爐12、輸送系統20、輸送系統24、塑模設備18 (例如，梭動裝置30與相關致動器，及加壓塑模部份32與相關致動器及感測器)、該冷卻站16等。此外，該控制系統100可包括任何適合控制上述組件之操作的硬體及/或軟體，以便實行該玻璃片材G之壓製成形及其傳送與冷卻(例如，用以實行由在此所述之功能體現之演算法)。例如，該控制系統100可包括與一或多數儲存裝置或記憶單元通訊之一或多數處理器，該一或多數儲存裝置或記憶單元包括可由該一或多數處理器執行之電腦可讀程式指令，使得該控制系統100可控制輸送系統20、輸送系統24、塑模設備18、冷卻站16等之操作。該控制系統100亦可包括或替代地包括一或多數特殊應用積體電路、可規劃閘陣列、可規劃邏輯裝置、及/或數位信號處理器。該控制系統100可與一或多數上述組件無線地連接來取代該等連接件104。
請參閱圖1至8，以下將更詳細地說明操作該系統10之一方法。該方法由在該爐12中沿該輸送平面且在該輸送方向DC上輸送一玻璃片材G時加熱在該爐12中之該玻璃片材G開始。接著，請參閱圖2，藉由使用該升高裝置34配合在該梭動裝置30之一表面上施加一真空使該玻璃片材G升高離開該輸送系統24，可將該玻璃片材G轉移至該梭動裝置30。如上所述，該梭動裝置30包括一上塑模，使得該玻璃片材G在該玻璃片材G被推抵在該梭動裝置30之一塑模表面上時可產生彎曲。該方法接著使該梭動裝置30在與該輸送方向DC橫交之方向SD上側向地移動，以便將該玻璃片材G傳送至該加壓塑模部份32，且更詳而言之，傳送至在該上與下塑模60與82間之一位置。接著由該梭動裝置30釋放該玻璃片材G至該下塑模82上，且在此可發生重力垂降。接著，例如藉由使該上塑模60向下移動及/或使該下塑模82向上移動，使該等塑模60與82組合在一起，以便壓製成形在其間之該玻璃片材G。
在該壓製成形後，該上塑模60向上移動且該玻璃片材G被一抽吸真空(例如，由一真空源提供)支持抵靠在該上塑模60之面向下表面上，且接著可在該冷卻站16之一淬火或退火操作中冷卻該玻璃片材G。例如，請參閱圖2，可藉由一致動器108使一傳送塑模106由該冷卻站16移動至該上塑模60下方之一位置，接著可藉由釋放在該上塑模60之真空而將該玻璃片材G釋放至該傳送塑模106上，並可使該傳送塑模106移回冷卻站16而分別在上與下冷卻頭110與112之間以便進行淬火或退火。
藉由上述加壓塑模部份32之組態，該彎曲站14可輕易地解決在該加壓塑模部份32，如在該系統10開始時(例如，在操作開始30至45分鐘內)或在後來之任何時間發生的熱膨脹問題。例如，因為該等引導柱64與66與該主框架結構54合作以容許該上塑模裝置56受控制地熱膨脹，且因為可準確地感測該下塑模82之水平位置，所以該系統10可準確地決定該等塑模位置及該等塑模之對接能力。此外，如上所述，該系統10係組配成當該等塑模60與82未在可充分地對接之適當位置時提供一警告指示，且如果需要，容許至少一塑模可被重新定位。因此，若該控制系統100決定該等塑模60與82不會充分地對接，該系統10之操作可進一步包括側向地調整該等塑模中之一塑模(例如，該下塑模)使得該一塑模與另一塑模可充分地對接，及/或提供該等塑模不會充分地對接的一指示。
該等塑模裝置56與58可由如提供一致熱膨脹之一材料的任何適當材料構成。例如，該等塑模60與82及相關框架可各由例如，如沃斯田鐵不鏽鋼之不鏽鋼的一適當金屬構成。
藉由上述系統組態，且請參閱圖1、3與5，該上塑模裝置56之第一引導柱64相對於該輸送方向DC沿該等輸送系統20與24定位在該等塑模60與82之上游側，且該第二引導柱66定位在該等塑模60與82之下游側。此外，因為該第一引導柱64被該主框架結構54禁止或防止在任一方向上側向地移動(例如，該第一引導柱64被側向地固定)，且該第二引導柱66只可在與該輸送方向DC平行之方向上移動，所以該上塑模60因熱膨脹之移動會在遠離該第一引導柱64之方向上發生。因此，若該梭動裝置30未組配成在該輸送方向DC上移動，或不需要如此移動，則必須調整在該梭動裝置30上之一特定玻璃片材G的縱向拾取位置(即，在該輸送方向DC上之拾取位置)，使得當該玻璃片材G藉由該梭動裝置30在與該輸送方向DC橫交之方向SD上側向地移動至在該等塑模60與82間之一位置時，該玻璃片材G可在用以壓製成形之適當位置。例如，若該控制系統100決定該上塑模60已在該輸送方向DC上移動超過一預定距離(例如，0.75英吋)，可延遲(例如，0.1至0.5秒)致動該升高裝置34及/或在該梭動裝置30之表面的真空，使得該玻璃片材G在被該梭動裝置30拾取前，比該玻璃片材G之一典型設計拾取位置在該輸送方向DC上稍多地移動(例如，等於或小於0.25英吋)。
作為另一例子，若該控制系統100決定該上塑模60已在該輸送方向DC上移動少於一預定距離(例如，0.75英吋)，可提早致動該升高裝置34及/或在該梭動裝置30之表面的真空(例如，可比通常或設計預定者快產生致動)，使得該玻璃片材G在被該梭動裝置30拾取前，比該玻璃片材G之一典型設計拾取位置在該輸送方向DC上稍少地移動(例如，等於或小於0.25英吋)。
在依據本揭示之另一實施例中，該第一引導柱64可相對於該輸送方向DC定位在該等塑模60與82之下游側，且該第二引導柱66可定位在該等塑模60與82之上游側。藉由該組態，該上塑模60因熱膨脹之移動可在與該輸送方向DC之相反之一方向上發生。
無論如何，該控制系統100可如上所述地連續地或周期地決定該上塑模60之位置，且依需要調整該梭動裝置30及/或升高裝置34之操作以確保各玻璃片材G被送至該加壓塑模部份32且在用以壓製成形之適當位置。因此，可使系統產率達到最大。
可與塑模設備18一起使用之一梭動裝置及其他組件的其他細節揭露在美國專利第9,452,948號中，且該專利因此全部加入作為參考。此外，依據本揭示之塑模設備可使用在任何適合玻璃加工系統中。
雖然以上說明了示範實施例，但意圖不是這些實施例說明該揭示之所有可能態樣。在說明書中使用之用語係說明之用語而非限制，且應了解的是在不偏離該揭示之精神與範疇的情形下可進行各種改變。此外，各種實施例之特徵可組合以形成依據該揭示之其他實施例。
10‧‧‧(玻璃加工)系統
12‧‧‧爐
14‧‧‧(成形或)彎曲站
16‧‧‧冷卻站
18‧‧‧(彎曲設備或)塑模設備
20, 24‧‧‧(輸送器或)輸送系統
22, 46, 72, 76‧‧‧滾子
26‧‧‧(隔熱)殼體
28‧‧‧被加熱腔室
30‧‧‧梭動裝置
32‧‧‧加壓塑模部份
34‧‧‧(氣體噴射)升高裝置
36‧‧‧氣體噴射出口
38‧‧‧向上氣流
39‧‧‧真空孔
40, 84‧‧‧框架
42‧‧‧(長形)樑
43, 48, 90, 108‧‧‧致動器
44, 80, 104‧‧‧連接件
50‧‧‧驅動機構蓋
52‧‧‧側向滾子
54‧‧‧主框架結構
56‧‧‧(上)塑模裝置
57‧‧‧驅動裝置
58‧‧‧(下)塑模裝置
60‧‧‧(上)塑模
62‧‧‧引導框架
64‧‧‧(第一)引導柱
66‧‧‧(第二)引導柱
67‧‧‧隔熱盒或箱；隔熱箱
68‧‧‧(第一)軸承總成
70a‧‧‧第一垂直支持腿
70b‧‧‧第二垂直支持腿
73a, 73b‧‧‧第一方向
74‧‧‧(第二)軸承總成
77‧‧‧(側向延伸)部份
78‧‧‧塑模升高致動器
82‧‧‧(下)塑模
86‧‧‧支持框架
88‧‧‧軸承墊
92‧‧‧對齊銷；對齊形貌體
94‧‧‧對齊插孔；對齊形貌體
96‧‧‧感測系統
98‧‧‧感測器
98a, 98b‧‧‧(位置)感測器
100‧‧‧控制系統
101‧‧‧控制器或控制單元
102‧‧‧外支持腿或部份
103‧‧‧自動水平致動器
106‧‧‧傳送塑模
110‧‧‧上冷卻頭
112‧‧‧下冷卻頭
DC‧‧‧輸送方向
G‧‧‧玻璃片材
SD‧‧‧(梭動)方向
圖1係依據本揭示之包括一塑模設備之一玻璃加工系統的示意俯視圖；
圖2係沿圖1之線2-2所截取之圖1之系統的示意橫截面圖且顯示該塑模設備，該塑模設備包括被一殼體部分地包圍之一加壓塑模部份；
圖3係該加壓塑模部份在該殼體移除之情形下的立體圖，其中該加壓塑模部份包括一上塑模裝置及一下塑模裝置；
圖4係該加壓塑模部份之一上游端視圖；
圖5係沿圖4之線5-5所截取且旋轉90度之加壓塑模部份的仰視圖；
圖6係該加壓塑模部份之一橫截面圖，顯示該上塑模裝置之一俯視圖；
圖7係圖4之由左向右觀看的該加壓塑模部份的側視圖，顯示該上塑模裝置在一升起位置；及
圖8係類似圖7之該加壓塑模部份的側視圖，但顯示該等塑模裝置對接在一起以實施一壓製成形操作。
10‧‧‧(玻璃加工)系統
12‧‧‧爐
14‧‧‧(成形或)彎曲站
16‧‧‧冷卻站
18‧‧‧(彎曲設備或)塑模設備
20,24‧‧‧(輸送器或)輸送系統
22‧‧‧滾子
26‧‧‧(隔熱)殼體
28‧‧‧被加熱腔室
54‧‧‧主框架結構
70a‧‧‧第一垂直支持腿
70b‧‧‧第二垂直支持腿
100‧‧‧控制系統
102‧‧‧外支持腿或部份
104‧‧‧連接件
DC‧‧‧輸送方向
G‧‧‧玻璃片材
SD‧‧‧梭動方向

Claims (26)

  1. 一種用以彎曲玻璃片材之塑模設備，該塑模設備包含： 一主框架結構； 一第一塑模裝置，其受該主框架結構支持，該第一塑模裝置包括一第一塑模及連接到該第一塑模之一引導框架，該引導框架包括可相對於該主框架結構垂直地移動之第一與第二引導構件，該第一引導構件可被該主框架結構引導，使得當包括該第一塑模的該第一塑模裝置之一部份受熱時，該第一引導構件無法在任一方向上側向地移動，而該第二引導構件可被該主框架結構引導，使得該第二引導構件可因該第一塑模裝置之熱膨脹而側向地移動遠離該第一引導構件； 一第二塑模裝置，其包括一第二塑模及一支持框架，該支持框架支持該第二塑模，使得該第二塑模可相對於該支持框架側向地移動；及 至少一感測器，其用以感測該等塑模中之一塑模之位置，以便判定該一塑模是否在與另一塑模對接之一適合位置； 其中該第二塑模可側向地調整以與該第一塑模對接，以便因應在使用期間可能發生之熱膨脹。
  2. 如請求項1之塑模設備，其中該第二引導構件可被該主框架結構引導，使得當該第一塑模裝置之該部份受熱時，該第二引導構件無法在二相反方向上側向地移動。
  3. 如請求項1之塑模設備，其中該至少一感測器包含一線性變數微分轉換器。
  4. 如請求項1之塑模設備，其中該第二塑模裝置包含一可移動框架，該可移動框架固定地連接到該第二塑模且在四個位置可移動地受支持在該支持框架上，且該至少一感測器包含四個感測器，並且其中該等感測器中之二感測器與該等位置中之一位置相關，而另外二感測器與該等位置中之另一位置相關。
  5. 如請求項4之塑模設備，其中各感測器包含一線性變數微分轉換器。
  6. 如請求項1之塑模設備，其中該第一塑模係一上塑模，而該第二塑模係一下塑模，且其中該上塑模可垂直地移動以與該下塑模對接。
  7. 如請求項6之塑模設備，其中該下塑模係一壓環。
  8. 如請求項1之塑模設備，其中該第一引導構件在一或多數第一連接位置被連接到該主框架結構，且各第一連接位置包含用以防止該第一引導構件側向移動之四個可旋轉構件。
  9. 如請求項8之塑模設備，其中該第二引導構件在一或多數第二連接位置被連接到該主框架結構，且各第二連接位置包含用以防止該第二引導構件在二相反方向上側向移動之二個可旋轉構件。
  10. 如請求項1之塑模設備，其中該第一引導構件形成該第一塑模裝置之一第一端部。
  11. 如請求項1之塑模設備，更包含一可側向移動之梭動裝置，其用以由一輸送器拾取該玻璃片材，及將該玻璃片材運送至在該第一塑模與該第二塑模間之一位置，且其中由該輸送器將該玻璃片材拾取至該梭動裝置上的一拾取位置可依據該等塑模中之至少一塑模的位置來調整。
  12. 如請求項11之塑模設備，其中該梭動裝置包含一上塑模。
  13. 一種用以模塑玻璃片材之塑模設備，該塑模設備包含： 一主框架結構； 一上塑模裝置，其受該主框架結構支持，該上塑模裝置包括一可垂直移動之上塑模及連接到該上塑模之一引導框架，該引導框架包括可相對於該主框架結構垂直地移動之第一與第二長形引導柱，該第一引導柱可被該主框架結構引導，使得當包括該上塑模的該上塑模裝置之一部份受熱時，該第一引導柱無法在任一方向上側向地移動，而該第二引導柱可被該主框架結構引導，使得當該上塑模裝置之該部份受熱時，該第二引導柱無法在二相反方向上側向地移動，且使得該第二引導柱可因該上塑模裝置之熱膨脹而側向地移動遠離該第一引導柱； 一下塑模裝置，其包括一下塑模及一支持框架，該支持框架支持該下塑模，使得該下塑模可相對於該支持框架側向地移動；及 至少一感測器，其用以感測該下塑模之位置，以便判定該下塑模是否在與該上塑模充分地對接之一適合位置； 其中，若依據該下塑模之感測位置判定該等塑模不會充分地對接，則該下塑模可相對於該支持框架側向地調整以與該上塑模充分地對接，以便因應在使用期間可能發生之熱膨脹。
  14. 如請求項13之塑模設備，更包含一可側向移動之梭動裝置，其用以由一輸送器拾取該玻璃片材，及將該玻璃片材運送至在該上塑模與該下塑模間之一位置，且其中由該輸送器將該玻璃片材拾取至該梭動裝置上的一拾取位置可依據該等塑模中之至少一塑模的位置來調整。
  15. 如請求項14之塑模設備，更包含一控制器，其組配來在該上塑模已與該下塑模對接後，判定該上塑模之位置，及依據該上塑模之位置調整由該輸送器將該玻璃片材拾取至該梭動裝置上的該拾取位置。
  16. 如請求項13之塑模設備，更包含一殼體及附接在該殼體上之第一與第二隔熱盒，其中該殼體及該等隔熱盒界定一被加熱腔室，其中該上塑模裝置之該部份係設置在該被加熱腔室中，且其中該第一引導柱與該第二引導柱分別部分地被封閉在該第一隔熱盒與該第二隔熱盒內，使得該第一引導柱可移動地突穿過該第一隔熱盒之頂部與底部，而該第二引導柱可移動地穿過該第二隔熱盒之頂部與底部。
  17. 如請求項13之塑模設備，更包含一被加熱腔室，其中該上塑模裝置之該部份及該下塑模係設置在該被加熱腔室中，其中該下塑模裝置更包括連接到該下塑模之一框架、及設置在該框架與該支持框架間用以使該框架及該下塑模能相對於該支持框架側向地移動之一或多數軸承，且其中該一或多數軸承係設置在該被加熱腔室外。
  18. 一種操作用以彎曲玻璃片材之塑模設備的方法，其中該塑模設備包括：一主框架結構；一第一塑模裝置，其受該主框架結構支持，且包括一可垂直移動之第一塑模及連接到該第一塑模之一引導框架；及一第二塑模裝置，其包括一第二塑模及支持該第二塑模之一支持框架，該方法包含以下步驟： 感測該等塑模中之一塑模的位置，以便判定當該等塑模受熱時，該一塑模是否在與另一塑模充分地對接之一適合位置；及 若依據該一塑模之感測位置判定該等塑模不會充分地對接，則相對於該支持框架側向地調整該第二塑模，致使該第二塑模與該第一塑模將可充分地對接，或提供該等塑模不會充分地對接之一指示； 其中該第一塑模裝置之該引導框架包括可相對於該主框架結構垂直地移動之第一與第二引導構件，該第一引導構件可被該主框架結構引導，使得當包括該第一塑模的該第一塑模裝置之一部份受熱時，該第一引導構件無法在任一方向上側向地移動，而該第二引導構件可被該主框架結構引導，使得該第二引導構件可因該第一塑模裝置之熱膨脹而側向地移動遠離該第一引導構件。
  19. 如請求項18之方法，其中該第二引導構件可被該主框架結構引導，使得當該第一塑模裝置之該部份受熱時，該第二引導構件無法在二相反方向上側向地移動。
  20. 如請求項18之方法，其中該塑模設備更包含一可側向移動之梭動裝置，其用以由一輸送器拾取該玻璃片材，及將該玻璃片材運送至在該第一塑模與該第二塑模間之一位置，且其中該方法更包含以下步驟：依據該等塑模中之至少一塑模的位置調整由該輸送器將該玻璃片材拾取至該梭動裝置上的一拾取位置。
  21. 如請求項20之方法，其中該梭動裝置包含一上塑模。
  22. 如請求項20之方法，其中該第一塑模係一上塑模，而該第二塑模係一下塑模，且該等塑模中之一塑模的感測位置包含該下塑模之感測位置，其中該方法更包含以下步驟：在該上塑模已與該下塑模對接後，判定該上塑模之位置，且其中調整該玻璃片材之該拾取位置係依據該上塑模之經判定的位置。
  23. 一種操作用以彎曲玻璃片材之塑模設備的方法，其中該塑模設備包括：一主框架結構；一第一塑模裝置，其受該主框架結構支持，且包括一可垂直移動之第一塑模及連接到該第一塑模之一引導框架；及一第二塑模裝置，其包括一第二塑模及支持該第二塑模之一支持框架，該方法包含以下步驟： 當該第一塑模裝置之一部份受熱時，容許該第一塑模因該第一塑模裝置之熱膨脹而側向地移動；及 在將該第一塑模與該第二塑模組合在一起前，調整該第二塑模相對於該支持框架之位置，致使該第二塑模與該第一塑模將可充分地對接； 其中該第一塑模裝置之該引導框架包括可相對於該主框架結構垂直地移動之第一與第二引導構件，該第一引導構件可被該主框架結構引導，使得當包括該第一塑模的該第一塑模裝置之一部份受熱時，該第一引導構件無法在任一方向上側向地移動，而該第二引導構件可被該主框架結構引導，使得該第二引導構件可因該第一塑模裝置之熱膨脹而側向地移動遠離該第一引導構件。
  24. 如請求項23之方法，其中該塑模設備更包含一殼體及附接在該殼體上之第一與第二隔熱盒，其中該殼體及該等隔熱盒界定一被加熱腔室，其中該第一塑模裝置之該部份係設置在該被加熱腔室中，且其中該等第一引導構件與第二引導構件分別部分地被封閉在該第一隔熱盒與該第二隔熱盒內，使得該第一引導構件可移動地突穿過該第一隔熱盒之頂部與底部，而該第二引導構件可移動地突穿過該第二隔熱盒之頂部與底部。
  25. 如請求項23之方法，其中該塑模設備更包含一被加熱腔室，其中該第一塑模裝置之該部份及該第二塑模裝置之該第二塑模係設置在該被加熱腔室中，其中該第二塑模裝置更包括連接到該第二塑模之一框架、及設置在該框架與該支持框架間用以使該框架及該第二塑模能相對於該支持框架側向地移動之一或多數軸承，且其中該一或多數軸承係設置在該被加熱腔室外。
  26. 如請求項23之方法，更包含以下步驟：暫停該塑模設備之操作，直到一控制系統判定該第二塑模係在與該第一塑模充分地對接之一適合位置為止。
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