用于圓形光學玻璃的加工裝置的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于圓形光學玻璃的加工裝置，包括：相對設置的柱板和圓形的下托板，所述柱板設置在上方，所述下托板設置在下方，柱板上同心的排布有至少一圈壓柱和至少一圈頂柱，所述壓柱和所述頂柱均設置在柱板的通孔內，所述壓柱和所述頂柱均連接有驅動裝置，所述驅動裝置能夠驅動頂柱朝向所述下托板運動，一圈壓柱由若干個壓柱組成，一圈頂柱由若干個頂柱組成，每圈壓柱均同心的位于所述圓形光學玻璃的外周內側，每圈頂柱均同心的位于所述圓形光學玻璃的外周外側；下托板底部緊貼的設置有冷卻套。
【專利說明】
用于圓形光學玻璃的加工裝置
技術領域
[0001]本發明涉及一種光學玻璃加工裝置，尤其涉及一種用于圓形光學玻璃的加工裝置。
【背景技術】
[0002]光學玻璃廣泛應用在各種工業設備上，一般在使用前通常需要將整塊玻璃分割成小塊然后在進行確定形狀結構的粗加工以及精加工。大規模的生產過程中，玻璃通常需要被確定的分割成一定的面積或體積大小。現有技術中，光學玻璃進行分割的步驟如下:先在整塊的表面用玻璃刀割出確定形狀的劃痕，然后在沿劃痕掰折，使玻璃沿劃痕斷開。但是現有技術的掰斷過程需要一條劃痕一天劃痕逐一掰折，無法形成自動化的快速，大面積多劃痕一起掰折，這樣嚴重影響工業生產效率。
【發明內容】
[0003]本發明克服了現有技術的不足，提供一種結構簡單的用于圓形光學玻璃的加工裝置。
[0004]為達到上述目的，本發明采用的技術方案為:一種用于圓形光學玻璃的加工裝置，包括:相對設置的柱板和圓形的下托板，所述柱板設置在上方，所述下托板設置在下方，所述柱板中心設置有橡膠柱，所述柱板設置在水平軌道上，其特征在于，所述柱板上同心的排布有至少一圈壓柱和至少一圈頂柱，所述壓柱和所述頂柱均設置在柱板的通孔內，所述壓柱和所述頂柱均連接有驅動裝置，所述驅動裝置能夠驅動頂柱朝向所述下托板運動，一圈壓柱由若干個壓柱組成，一圈頂柱由若干個頂柱組成，每圈壓柱均同心的位于所述圓形光學玻璃的外周內側，每圈頂柱均同心的位于所述圓形光學玻璃的外周外側；
所述下托板底部緊貼的設置有冷卻套。
[0005]本發明一個較佳實施例中，所述冷卻套內設置有盤旋排布的管路，所述管路通過栗體形成冷卻液循環管路。
[0006]本發明一個較佳實施例中，所述驅動裝置均連接控制裝置。
[0007]本發明一個較佳實施例中，所述驅動裝置為氣缸，所述氣缸能夠驅動所述壓柱或所述頂柱沿自身軸向運動。
[0008]本發明一個較佳實施例中，所述下托板上表面貼有緩沖橡膠層。
[0009]本發明一個較佳實施例中，所述壓柱和所述頂柱均設置有兩圈。
[0010]本發明一個較佳實施例中，靠近圓形光學玻璃外周邊緣線的一圈中的每個壓柱直徑均小于遠離圓形光學玻璃外周邊緣線的一圈中的每個壓柱直徑。
[0011]本發明一個較佳實施例中，靠近圓形光學玻璃外周邊緣線的一圈中的每個頂柱直徑均小于遠離圓形光學玻璃外周邊緣線的一圈中的每個頂柱直徑。
[0012]本發明一個較佳實施例中，所述柱板中心還設置有橡膠柱，所述橡膠柱也連接有驅動裝置。
[0013]本發明解決了【背景技術】中存在的缺陷，本發明具備以下有益效果:
(I)先在光學玻璃表面按照預定的分割形狀劃出需要的劃痕(主要是加工的外圈輪廓)，然后將圓形的光學玻璃粗坯放置在圓形的托盤板，壓桿先下壓將玻璃固定在下托板上，頂桿施加一個適當的壓力壓持在光學玻璃粗坯的外周邊緣和內周邊緣，進而擠壓玻璃使玻璃發生形變(形變量不會導致玻璃提前碎裂)，最后通過冷卻套降低光學玻璃外界環境溫度，直到玻璃全部沿劃痕斷裂。
[0014](2)通過劃痕-預加形變應力-降溫，三者效果疊加，可以較為順利高質量的碎裂玻璃。如果是僅僅通過劃痕后一次性預加足以導致玻璃碎裂的應力的話，碎裂能量較高，碎裂產生的能量會波及外圍玻璃，玻璃分割會出現大量意外碎裂，碎裂處沒有沿劃痕進行即為次品。如果預加應力，然后通過逐漸降溫的方法，玻璃隨著溫度的降低，塑性形變量會逐漸變下，溫度的變化較為平緩，玻璃碎裂能量釋放可控性變好，碎裂能量釋放對外圍玻璃的影響較小，次品率大大降低。
[0015](3)控制裝置通過控制氣缸的動作，可以實現同一圈頂桿動作的同步性，逐漸形成外圈多余的廢料形變應力，同時先將外圈較粗的頂桿下壓，粗略施加形變應力，在將內圈的頂桿下壓，精確的施加形變應力，這樣就可以精確控制頂桿對光學玻璃的壓力，可以保持不掰斷狀態也可以直接掰斷。
[0016](4)冷卻套內設置的管路，通過栗抽吸冷卻液(可以是溫度低于10攝氏度的冷水，也可以是低于零度的液體)形成循環，這樣冷卻套起到將預應力產生形變的光學玻璃降溫的作用，通過控制冷卻液的溫度以及控制冷卻液的循環速度，可以控制溫度調節的速度。栗通過管理連通冷卻套和液體箱，栗可以形成液體箱與冷卻套之間的液體循環。
[0017](5)緩沖橡膠層可以緩沖玻璃碎裂時產生的能量，保證每條劃痕碎裂釋放的能量不會引起非劃痕處的碎裂。
[0018](6)玻璃在本發明的技術方案條件下，碎裂機理分析:劃痕可以引導玻璃碎裂能量釋放傳播的方向，使玻璃碎裂沿劃痕走向；碎裂釋放的能量來源主要有兩方面，一個是頂桿施加的力產生的能量，另一個是玻璃碎裂處分子鏈斷裂釋放的能量，如果采用形變應力一次到位的方式碎裂玻璃的話，碎裂能量中應力施加的能量很大，玻璃碎裂時能量釋放較大，非劃痕處的碎裂概率明顯提高；如果施加一定應力，然后通過降溫的方式，施加應力較小，玻璃碎裂時能量釋放較小，非劃痕處的碎裂概率明顯降低，次品率也大大降低。
【附圖說明】
[0019]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明；
圖1是本發明的優選實施例的剖面的結構示意圖；
圖2是本發明的優選實施例帶有的劃痕的光學玻璃坯料；
圖中:1、下托板，2、冷卻套，3、柱板，4、頂柱，5、壓柱，6、橡膠柱，7、管路，8、栗，9、液體箱，10、光學玻璃。
【具體實施方式】
[0020]現在結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明，這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。[0021 ]如圖1和圖2所不，一種用于圓形光學玻璃的加工裝置，包括:相對設置的柱板3和圓形的下托板I，柱板3設置在上方，下托板I設置在下方，柱板3中心設置有橡膠柱6，柱板3設置在水平軌道上，柱板3上同心的排布有至少一圈壓柱5和至少一圈頂柱4，壓柱5和頂柱4均設置在柱板3的通孔內，壓柱5和頂柱4均連接有驅動裝置，驅動裝置能夠驅動頂柱4朝向下托板I運動，一圈壓柱5由若干個壓柱5組成，一圈頂柱4由若干個頂柱4組成，每圈壓柱5均同心的位于圓形光學玻璃10的外周內側，每圈頂柱4均同心的位于圓形光學玻璃10的外周外側;下托板I底部緊貼的設置有冷卻套2。先在光學玻璃10表面按照預定的分割形狀劃出需要的劃痕(主要是加工的外圈輪廓)，然后將圓形的光學玻璃10粗坯放置在圓形的托盤板，壓桿先下壓將玻璃固定在下托板I上，頂桿施加一個適當的壓力壓持在光學玻璃10粗坯的外周邊緣和內周邊緣，進而擠壓玻璃使玻璃發生形變(形變量不會導致玻璃提前碎裂)，最后通過冷卻套2降低光學玻璃10外界環境溫度，直到玻璃全部沿劃痕斷裂。
[0022]橡膠柱6可以吸住玻璃，其可以在吸住玻璃時跟隨柱板3沿水平軌道轉運玻璃，在對每個圓形玻璃進行掰折前，需要啟動邊緣的幾個頂柱4和壓柱5配合，將一端的方形玻璃從條形玻璃上先分離，然后在對其進行圓形加工。
[0023]控制裝置通過控制氣缸的動作，可以實現同一圈頂桿動作的同步性，逐漸形成外圈多余的廢料形變應力，同時先將外圈較粗的頂桿下壓，粗略施加形變應力，在將內圈的頂桿下壓，精確的施加形變應力，這樣就可以精確控制頂桿對光學玻璃10的壓力，可以保持不掰斷狀態也可以直接掰斷。
[0024]冷卻套2內設置有盤旋排布的管路7，管路7通過栗8體形成冷卻液循環管路7。冷卻套2內設置的管路7，通過栗8抽吸冷卻液(可以是溫度低于10攝氏度的冷水，也可以是低于零度的液體)形成循環，這樣冷卻套2起到將預應力產生形變的光學玻璃10降溫的作用，通過控制冷卻液的溫度以及控制冷卻液的循環速度，可以控制溫度調節的速度。栗8通過管理連通冷卻套2和液體箱9，栗8可以形成液體箱9與冷卻套2之間的液體循環。
[0025]驅動裝置均連接控制裝置，驅動裝置為氣缸，氣缸能夠驅動壓柱5或頂柱4沿自身軸向運動。
[0026]下托板I上表面貼有緩沖橡膠層。緩沖橡膠層可以緩沖玻璃碎裂時產生的能量，保證每條劃痕碎裂釋放的能量不會引起非劃痕處的碎裂。
[0027]壓柱5和頂柱4均設置有兩圈，靠近圓形光學玻璃10外周邊緣線的一圈中的每個壓柱5直徑均小于遠離圓形光學玻璃10外周邊緣線的一圈中的每個壓柱5直徑;靠近圓形光學玻璃10外周邊緣線的一圈中的每個頂柱4直徑均小于遠離圓形光學玻璃10外周邊緣線的一圈中的每個頂柱4直徑。
[0028]玻璃配料的四個角還各設置一個頂柱4，此頂柱4最先施加應力。
[0029]柱板3中心還設置有橡膠柱6，橡膠柱6也連接有驅動裝置。
[0030]通過劃痕-預加形變應力-降溫，三者效果疊加，可以較為順利高質量的碎裂玻璃。如果是僅僅通過劃痕后一次性預加足以導致玻璃碎裂的應力的話，碎裂能量較高，碎裂產生的能量會波及外圍玻璃，玻璃分割會出現大量意外碎裂，碎裂處沒有沿劃痕進行即為次品。如果預加應力，然后通過逐漸降溫的方法，玻璃隨著溫度的降低，塑性形變量會逐漸變下，溫度的變化較為平緩，玻璃碎裂能量釋放可控性變好，碎裂能量釋放對外圍玻璃的影響較小，次品率大大降低。[0031 ]玻璃在本發明的技術方案條件下，碎裂機理分析:劃痕可以引導玻璃碎裂能量釋放傳播的方向，使玻璃碎裂沿劃痕走向；碎裂釋放的能量來源主要有兩方面，一個是頂桿施加的力產生的能量，另一個是玻璃碎裂處分子鏈斷裂釋放的能量，如果采用形變應力一次到位的方式碎裂玻璃的話，碎裂能量中應力施加的能量很大，玻璃碎裂時能量釋放較大，非劃痕處的碎裂概率明顯提高；如果施加一定應力，然后通過降溫的方式，施加應力較小，玻璃碎裂時能量釋放較小，非劃痕處的碎裂概率明顯降低，次品率也大大降低。
[0032]圖2中方形的為玻璃坯料，最大的圓形為光學玻璃10加工后去掉廢料的成品輪廓，且最大的圓形實線為劃痕線，劃痕線外側為廢料部分，圓圈部分代表頂柱4、壓柱5和橡膠柱6壓持的部位。
[0033]以上依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定技術性范圍。
【主權項】
1.一種用于圓形光學玻璃的加工裝置，包括:相對設置的柱板和圓形的下托板，所述柱板設置在上方，所述下托板設置在下方，其特征在于，所述柱板上同心的排布有至少一圈壓柱和至少一圈頂柱，所述壓柱和所述頂柱均設置在柱板的通孔內，所述壓柱和所述頂柱均連接有驅動裝置，所述驅動裝置能夠驅動頂柱朝向所述下托板運動，一圈壓柱由若干個壓柱組成，一圈頂柱由若干個頂柱組成，每圈壓柱均同心的位于所述圓形光學玻璃的外周內側，每圈頂柱均同心的位于所述圓形光學玻璃的外周外側； 所述下托板底部緊貼的設置有冷卻套。2.根據權利要求1所述的用于圓形光學玻璃的加工裝置，其特征在于:所述冷卻套內設置有盤旋排布的管路，所述管路通過栗體形成冷卻液循環管路。3.根據權利要求1所述的用于圓形光學玻璃的加工裝置，其特征在于:所述驅動裝置均連接控制裝置。4.根據權利要求3所述的用于圓形光學玻璃的加工裝置，其特征在于:所述驅動裝置為氣缸，所述氣缸能夠驅動所述壓柱或所述頂柱沿自身軸向運動。5.根據權利要求1所述的用于圓形光學玻璃的加工裝置，其特征在于:所述下托板上表面貼有緩沖橡膠層。6.根據權利要求1所述的用于圓形光學玻璃的加工裝置，其特征在于:所述壓柱和所述頂柱均設置有兩圈。7.根據權利要求6所述的用于圓形光學玻璃的加工裝置，其特征在于:靠近圓形光學玻璃外周邊緣線的一圈中的每個壓柱直徑均小于遠離圓形光學玻璃外周邊緣線的一圈中的每個壓柱直徑。8.根據權利要求6所述的用于圓形光學玻璃的加工裝置，其特征在于:靠近圓形光學玻璃外周邊緣線的一圈中的每個頂柱直徑均小于遠離圓形光學玻璃外周邊緣線的一圈中的每個頂柱直徑。9.根據權利要求1所述的用于圓形光學玻璃的加工裝置，其特征在于:所述柱板中心還設置有橡膠柱，所述橡膠柱也連接有驅動裝置。
【文檔編號】C03B33/033GK105837020SQ201610358761
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月27日
【發明人】陳洪良
【申請人】蘇州微米光學科技有限公司