[实用新型]一套3D玻璃热弯模具和光学对准系统

说明书

本实用新型提供了一套3D玻璃热弯模具和光学对准系统，它包括热弯模具和光学对准系统两部分构成，光学对准系统主要包括一个单色光源、一个凸透镜、四个等腰直角三棱镜、一个CCD(电荷耦合器件)照相机、一个电脑和数据收集软件。当热弯模具上下对齐时，经过凸透镜发出的平行光，穿过四个通孔，经过四个棱镜折射，被CCD照相机收集，在电脑屏幕上显示四个排列整齐的光斑(A~D)。当热弯模具上下没有对齐时，光线会在通孔中发生散射，经过棱镜折射后，会导致四个光斑发生位置变化。根据光斑的位置可以简单地判断上下模具对准程度。本实用新型结构简单且成本较低，适合应用于热弯玻璃的自动生产线。

技术领域

本实用新型公开了一套3D热弯玻璃模具和光学对准系统，属于3D玻璃热弯机系统的领域。

背景技术

3D玻璃热弯是指将平面玻璃放入模具中加热，达到玻璃的软化点后，再用外力使得软化的玻璃变形，经过退火工序后, 形成各种漂亮的3D曲面玻璃结构。随着工业水平的进步和人民生活水平的提高，曲面玻璃取代平面玻璃，应用的领域越来越广泛。例如，手机或电子表上的屏幕已经从平面变成了3D曲面玻璃，不但增加了美感，增加的曲面也可以用于显示信息或设计触屏按键。汽车的内饰玻璃也将会变成3D玻璃，可以有更多的面积用于显示仪表或功能按键。应用3D曲面玻璃已经成为了一种发展的趋势。

目前，3D玻璃的生产过程中，热弯设备多以人工上下料操作为主，单台设备单独控制，误操作率高，人工成本高。为了降低成本并提高效率，需要利用全自动的生产线代替人工操作过程。在自动生产中，有一道工序是需要将平面玻璃装入下模具中，再将上模具盖在下模具上。如果模具没有对准，有可能会损坏石墨模具或平面玻璃。虽然可以利用机械手或3D定位系统完成此项任务，但是高昂的成本大幅增加了自动生产系统的价格，不利于系统的普及和推广。 因此，上下模具的自动合模过程需要有一套对准系统，这套系统要兼顾成本和使用的简易性。

发明内容

为了解决上述自动的对准技术问题，本实用新型提供了一套3D玻璃热弯模具和光学对准系统。

本实用新型的目的是这样实现的：它包括热弯模具和光学对准系统两部分构成，热弯模具包括下模具与上模具，下模具与上模具的四个角上分别设置有四个通孔，通孔的直径相同，上下通孔的圆心完全重合，下模具2固定载有平面玻璃片；光学对准系统包括单色光源、凸透镜、四个等腰直角三棱镜、CCD照相机和电脑，单色光源位于凸透镜的一个焦点上，四个等腰直角三棱镜设置在通孔正下方，CCD照相机6垂直于水平面放置并连接电脑，凸透镜的尺寸大于热弯模具的尺寸，电脑上安装有数据收集软件。

本实用新型还有这有一些技术特征：

1、所述的单色光源3发出单色光后经过凸透镜4的折射，得到一束平行光，平行光经过上模具的通孔，形成四束平行光，入射到摆在通孔正下方的四个等腰直角三棱镜5的水平直角边上，三棱镜斜边上入射角度为45°，光线会垂直于另一条直角边射出，被垂直于水平面放置的CCD照相机6检测。

2、所述的热弯模具由优质石墨材料制备，利用高能激光分别在上下模的四个角上，加工出四个通孔。当上下模合并时，通孔完全重合，并且通孔的存在不影响模具的强度。

本实用新型单色光源位于凸透镜的一个焦点上，经过透镜折射，会产生一束平行光。经过上模具的通孔，形成四束平行光。当下模具与上模具完全对准时，四束平行光可以无散射地通过下模具的四个通孔，经过棱镜的折射，被CCD照相机检测到，从而在电脑屏幕上产生四个排列整齐的光斑(A~D)。当下模具与上模具没有对准时，会有两种情况发生。第一种是上下模具偏移量较大，光线无法入射到下模具的通孔中，电脑屏幕上得不到光斑。第二种情况是偏移量较小，四束平行光会在下模具的通孔中发生散射后，从下模具通孔中穿出的光线，经过棱镜折射会在电脑上形成光斑(A1~D1)。但是，相比对准时的光斑(A~D)，此时得到的光斑(A1~D1)的位置发生明显的位移。根据光斑位置的不同，可以简便地判断上下模具是否对准。

本实用新型的有益效果: