本發(fā)明涉及玻璃熱彎加工，特別是涉及一種多場(chǎng)熱源可控梯度熱彎與在線一體檢測(cè)裝置及成型方法。

背景技術(shù)：

1、智能手表、智能手機(jī)和智能平板電腦等便攜式電子產(chǎn)品已成為快節(jié)奏信息社會(huì)的必需品。隨著科技的不斷發(fā)展，柔性顯示屏已經(jīng)成為這些電子產(chǎn)品領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。柔性顯示屏不僅具有輕薄、便攜的優(yōu)點(diǎn)，還具有潛在的可折疊、可彎曲的特性，使得其在手機(jī)、平板、筆記本電腦等電子產(chǎn)品中具有廣泛的應(yīng)用前景。伴隨柔性顯示屏的發(fā)展，根據(jù)顯示屏的幾何特征，從典型的平面面板到局部曲面面板(如u形、c形和s形)進(jìn)行多樣化設(shè)計(jì)的產(chǎn)品越來越受到關(guān)注，這些產(chǎn)品既能滿足用戶的便利性要求，又能突出產(chǎn)品的設(shè)計(jì)特色。

2、柔性顯示屏需要透明蓋板用來保護(hù)其內(nèi)部顯示構(gòu)件，塑料材質(zhì)蓋板因其不易破碎和可塑性而首次商業(yè)化，但它們?nèi)菀妆粍潅?，隨著時(shí)間的推移會(huì)褪色，而且透光率較差。因此，現(xiàn)在普遍用玻璃材質(zhì)取代塑料材質(zhì)，因?yàn)椴ＡЬ哂袃?yōu)異的光化學(xué)穩(wěn)定性、光學(xué)間隙、出色的表面抗機(jī)械壓痕能力，特別是觸摸操作時(shí)更加平滑性。但是，由于玻璃在室溫下的脆性和硬度較高，很難精確變形以完全貼合曲面面板，因此需要采用高于玻璃軟化點(diǎn)的高溫成型方法來制造曲面蓋板。

3、如公告號(hào)為cn107162393a的發(fā)明專利公開了一種節(jié)能熱彎機(jī)，包括：進(jìn)料結(jié)構(gòu)、加熱結(jié)構(gòu)、降溫機(jī)構(gòu)、成品區(qū)和支撐架，其中，進(jìn)料結(jié)構(gòu)、加熱結(jié)構(gòu)、降溫機(jī)構(gòu)、成品區(qū)設(shè)置在支撐架上，進(jìn)料結(jié)構(gòu)出口與加熱結(jié)構(gòu)入口連通，加熱結(jié)構(gòu)的出口與降溫機(jī)構(gòu)的入口連通，降溫機(jī)構(gòu)的出口與成品區(qū)連通。

4、如公告號(hào)為cn111792822a的發(fā)明專利公開了一種熱彎機(jī)，該熱彎機(jī)包括機(jī)架、成型爐、熱彎結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，成型爐安裝在所述機(jī)架上，熱彎結(jié)構(gòu)設(shè)置于成型爐內(nèi)，熱彎結(jié)構(gòu)包括凸模和被配置呈張緊狀態(tài)的柔性件，凸模具有成型弧面，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述柔性件和凸模中的至少一者相對(duì)于另一者運(yùn)動(dòng)，以使柔性件與所述凸模能夠擠壓玻璃，從而能夠?qū)⒉Ａ簭澲临N合在成型弧面上，所述凸模的內(nèi)部具有空腔。

5、如公告號(hào)為cn118954917a的發(fā)明專利公開了一種針對(duì)單腔體3d玻璃熱彎機(jī)成型方法,將3d熱彎凹凸模具放單腔體熱彎機(jī)中,玻璃放在凹模具中使其升溫,溫度設(shè)置800℃,讓凹模具升溫玻璃軟化,同時(shí)凸模具緩慢下降合模具,設(shè)備開始降溫,當(dāng)模具完全合嚴(yán),凹模具溫度降低至600℃。通過溫度調(diào)節(jié),玻璃不會(huì)因高溫帶來的玻璃表面成型凹凸與麻點(diǎn)不良,同時(shí)通過前期的高溫設(shè)置使模具與玻璃升溫,當(dāng)模具完全合嚴(yán)的時(shí)候溫度也剛好降低到設(shè)置的成型溫度,讓模具加熱節(jié)拍得到縮短。

6、從現(xiàn)有的專利情況來看，傳統(tǒng)熱彎技術(shù)大多需要模具進(jìn)行壓力成型，而且熱源比較單一，不方便分區(qū)有梯度的精確調(diào)控。然而，隨著市場(chǎng)需求的變化，曲面玻璃形狀越來越復(fù)雜，如u形、c形和s形不斷涌現(xiàn)，采用傳統(tǒng)的上模/下模(凸模/凹模)很難實(shí)現(xiàn)。因而，現(xiàn)有的玻璃熱彎機(jī)由于熱源方式單一，造成產(chǎn)品加熱不均勻，受制于模具的空間拓?fù)浣Y(jié)果，存在成品良率低以及生產(chǎn)周期長等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的以上缺點(diǎn)和不足，提供一種多場(chǎng)熱源可控梯度熱彎與在線一體檢測(cè)裝置及成型方法。

2、一種多場(chǎng)熱源可控梯度熱彎與在線一體檢測(cè)裝置，用于對(duì)玻璃構(gòu)件熱彎成型，包括：工作臺(tái)、模具、旋轉(zhuǎn)模塊、第一加熱模塊、第二加熱模塊、第三加熱模塊、控制模塊和外殼，所述模具、旋轉(zhuǎn)模塊、第一加熱模塊、第三加熱模塊位于所述外殼內(nèi)，所述控制模塊與所述第一加熱模塊、第二加熱模塊、第三加熱模塊連接；所述模具裝設(shè)在所述工作臺(tái)上方，玻璃構(gòu)件設(shè)在所述模具上，所述旋轉(zhuǎn)模塊帶動(dòng)所述模具旋轉(zhuǎn)；所述第一加熱模塊裝設(shè)在所述模具的兩側(cè)并對(duì)所述模具及玻璃構(gòu)件進(jìn)行整體加熱；所述第二加熱模塊裝設(shè)在所述工作臺(tái)上并位于所述模具的上方，所述第二加熱模塊在對(duì)玻璃構(gòu)件加熱的同時(shí)，還可以對(duì)玻璃構(gòu)件的彎折程度進(jìn)行檢測(cè)并將數(shù)據(jù)傳送至所述控制模塊；第三加熱模塊裝設(shè)在所述模具的內(nèi)部，并對(duì)經(jīng)過所述第二加熱模塊加熱后的玻璃構(gòu)件的局部溫度進(jìn)行調(diào)整及局部保溫。

3、本發(fā)明采用多場(chǎng)熱源對(duì)玻璃構(gòu)件、模具進(jìn)行加熱，能定向地對(duì)所需區(qū)域進(jìn)行加熱；第二加熱模塊發(fā)出的激光即可以對(duì)玻璃構(gòu)件進(jìn)行加熱實(shí)現(xiàn)熱彎，且第二加熱模塊在加熱的同時(shí)，還可以對(duì)玻璃構(gòu)件的熱彎程度進(jìn)行檢測(cè)，控制模塊通過激光對(duì)玻璃構(gòu)件的彎曲面與第二加熱模塊之間的距離進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)玻璃構(gòu)件熱彎后與模具的貼合程度檢測(cè)，通過第二加熱模塊可以實(shí)現(xiàn)加熱熱彎和在線一體檢測(cè)；通過內(nèi)置在模具內(nèi)部的溫度傳感器進(jìn)行在線溫度感知，進(jìn)而通過控制模塊控制第三加熱模塊對(duì)溫度不均勻的區(qū)域進(jìn)行局部加熱，改善加熱不均勻性，提升成品良率。

4、在其中一個(gè)實(shí)施例的實(shí)施方式中，所述模具上設(shè)有若干個(gè)氣孔。

5、在其中一個(gè)實(shí)施例的實(shí)施方式中，所述第二加熱模塊為激光加熱模塊，所述控制模塊控制所述第二加熱模塊相對(duì)所述模具進(jìn)行移動(dòng)。

6、在其中一個(gè)實(shí)施例的實(shí)施方式中，所述第一加熱模塊為紅外加熱模塊。

7、在其中一個(gè)實(shí)施例的實(shí)施方式中，所述第三加熱模塊為電熱模塊，所述第三加熱模塊包括電熱棒和溫度傳感器陣列，所述電熱棒、溫度傳感器陣列與所述控制模塊連接，所述電熱棒根據(jù)所述溫度傳感器陣列的數(shù)據(jù)在所述控制模塊的控制下對(duì)所述模具進(jìn)行局部加熱和局部保溫。

8、在其中一個(gè)實(shí)施例的實(shí)施方式中，所述控制模塊包括高壓氮?dú)饽K，所述高壓氮?dú)饽K向所述外殼內(nèi)注入氮?dú)狻?/p>

9、在其中一個(gè)實(shí)施例的實(shí)施方式中，所述旋轉(zhuǎn)模塊包括基板、左支架、右支架、左轉(zhuǎn)軸、右轉(zhuǎn)軸、齒輪機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、支撐件和位移件；所述左轉(zhuǎn)軸裝設(shè)在所述左支架上，所述右轉(zhuǎn)軸裝設(shè)在所述右支架上，所述支撐件、左支架和右支架依次裝設(shè)在所述基板上，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)裝設(shè)在所述支撐件上，所述模具裝設(shè)在所述左轉(zhuǎn)軸和所述右轉(zhuǎn)軸之間，所述齒輪機(jī)構(gòu)裝設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)和所述左轉(zhuǎn)軸之間，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)所述齒輪機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)所述左轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)使得所述模具進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；所述位移件裝設(shè)在所述工作臺(tái)上并與所述基板的下方連接，所述位移件帶動(dòng)所述基板進(jìn)行線性移動(dòng)。

10、一種多場(chǎng)熱源可控梯度熱彎與在線一體檢測(cè)成型方法，包括如下步驟：

11、步驟1、預(yù)熱裝載，設(shè)定外殼內(nèi)腔室的第一目標(biāo)溫度，通過第一加熱模塊對(duì)玻璃構(gòu)件進(jìn)行預(yù)熱，達(dá)到第一目標(biāo)溫度后，將玻璃構(gòu)件裝設(shè)在模具上并對(duì)其平整性和對(duì)齊位置進(jìn)行判斷，模具上的氣孔產(chǎn)生負(fù)壓將玻璃構(gòu)件吸附到模具外表面，其中，第一目標(biāo)溫度不低于230℃；

12、步驟2、熱彎，通過第一加熱模塊對(duì)模具和玻璃構(gòu)件進(jìn)行進(jìn)一步加熱，當(dāng)達(dá)到第二目標(biāo)溫度后，通過第二加熱模塊對(duì)玻璃構(gòu)件進(jìn)行局部快速升溫；控制模塊對(duì)第二加熱模塊的移動(dòng)和模具的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行同步控制，實(shí)現(xiàn)玻璃構(gòu)件的多場(chǎng)熱彎，其中，第二目標(biāo)溫度不低于400℃；

13、步驟3、檢測(cè)，第二加熱模塊發(fā)出的激光可以對(duì)玻璃構(gòu)件的彎折程度進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制模塊通過第二加熱模塊對(duì)玻璃構(gòu)件熱彎后與模具的貼合程度進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)玻璃構(gòu)件熱彎后與模具存在一定間隙時(shí)，控制模塊控制提高第二加熱模塊的溫度，同時(shí)控制模塊控制第三加熱模塊對(duì)熱彎區(qū)域進(jìn)行升溫，直至玻璃構(gòu)件熱彎后與模具的貼合程度滿足要求；

14、步驟4、保溫冷卻，對(duì)模具進(jìn)行復(fù)位，通過第三加熱模塊對(duì)玻璃構(gòu)件的熱彎區(qū)域進(jìn)行局部保溫；待保溫完成后，關(guān)閉第三加熱模塊，再通過控制模塊對(duì)玻璃構(gòu)件注入可控溫度的氣流，對(duì)玻璃構(gòu)件和模具進(jìn)行降溫；關(guān)閉模具的氣孔負(fù)壓，取出熱彎成型后的玻璃構(gòu)件。

15、在其中一個(gè)實(shí)施例的實(shí)施方式中，所述步驟3中，當(dāng)玻璃構(gòu)件熱彎后和模具的貼合程度滿足要求后，通過溫度傳感器陣列測(cè)量模具內(nèi)部溫度，模具內(nèi)部溫度保持在第一目標(biāo)溫度,再將模具旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，對(duì)下一個(gè)區(qū)域通過第二加熱模塊和第三加熱模塊進(jìn)行熱彎成型，當(dāng)玻璃構(gòu)件成型完成后，關(guān)閉第二加熱模塊。

16、在其中一個(gè)實(shí)施例的實(shí)施方式中，所述步驟3中，玻璃構(gòu)件在第二加熱模塊和第三加熱模塊作用下進(jìn)行熱彎成型的過程中，所述注氣模塊向玻璃構(gòu)件施加可控溫度的氣流加速玻璃構(gòu)件向下彎曲。

17、本發(fā)明具備以下有益效果：

18、1.采用紅外、激光、電熱多場(chǎng)熱源對(duì)玻璃構(gòu)件、模具進(jìn)行加熱，能定向地對(duì)所需區(qū)域進(jìn)行加熱，可實(shí)現(xiàn)高精度的加熱；通過內(nèi)置在模具內(nèi)部的溫度傳感器對(duì)成型，還可通過電熱加熱對(duì)溫度不均勻的區(qū)域進(jìn)行局部加熱，改善加熱不均勻性，提升成品良率；

19、2.通過第二加熱模塊的激光加熱與在線溫度感知，通過第二加熱模塊可以實(shí)現(xiàn)加熱和在線一體檢測(cè)，還能對(duì)其熱彎的弧度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)玻璃構(gòu)件與模具貼合的程度不滿足要求的時(shí)候，對(duì)成型工藝參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以改善成型質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)熱彎質(zhì)量的在線感知及控制；

20、3.通過多熱源的加熱策略，通過優(yōu)化加熱方法，不僅能減少加熱的時(shí)間，還能降低熱彎的單位能耗，提升制造企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。