專利名稱：加工玻璃的設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種加工玻璃板的設備，尤其涉及一種用于加熱和彎曲玻璃板的設備。
已成功地用于生產彎曲，回火玻璃板，例如，通常用于生產汽車玻璃板風擋之類產品的一種加工方法是水平壓彎方法。這種加工方法一般包括這樣的步驟即將置于傳送裝置上經過預修整的平展玻璃板向前推進，通過一加熱爐使其加熱到軟化或彎曲溫度，接著在一對互補模構件之間將已加熱的玻璃板彎曲到所要求的曲率或形狀，然后通過在受控條件下將經彎曲的玻璃板急冷到玻璃退火溫度范圍以下的某一溫度的方式對彎曲的玻璃板進行回火處理。
應當理解，通過上述加工方法形成的玻璃窗風擋必須根據開口的構形和尺寸要求以及準備安裝玻璃風擋的汽車的總體樣式要求彎曲成精確限定的形狀。
此外，玻璃窗風擋必須經過正確的回火處理，以提供其抵抗因受沖擊而產生破損的能力，而且萬一發生破裂時使其能斷裂成較小的無損害顆粒而不致于出現像未經回火的玻璃板那樣一旦玻璃破裂就會形成尖齒狀的具有潛在危險的大玻璃塊。另外，經彎曲和回火的玻璃窗風擋必須滿足嚴格的光學要求，因此玻璃上不得存在干擾視線清淅度的表面疵病和光學畸變。
有可能在滿足上述所有要求中的最首要因素是在加熱過程中，將該玻璃板加熱到最佳溫度，為下一步加工玻璃板創造好的條件。例如，如果加熱的玻璃板在較低的溫度下退出加熱爐，則該玻璃就不能軟到能進行便利的加工和彎曲到正確的形狀。并且，此時的玻璃板也未能蓄有隨后的回火處理所要求的必要的熱量。另一方面，如果玻璃板離開加熱爐時是過熱狀態，那未它將會變成極端柔軟，隨之對變形失控并將從所要求的形狀下垂超出嚴格規定的容差。而且由于過熱會導致熱污斑，輥子壓痕，凹坑之類疵病，從而使成品的表面質量降低。盡管為滿足下一步加工要求玻璃板要求加熱到的最佳溫度范圍可以很容易計算出來，但所遇到的問題是，如何在大批量生產條件下能始終如一地達到要求的這種溫度水平并保持大批量的玻璃板處于這個溫度范圍之內。這是由于爐內發熱元件(不論是燃氣的或是電組元件)的不規則發熱量所產生的固有溫度變異(雖然其變異幅度不大)以及能影響加熱環境溫度的其他外界根源所致。無論如何，已發現當采用精確的溫度測量裝置進行監控時，連續出爐的玻璃板的溫度是頻繁變化的，有時每塊玻璃板之間都有溫度變化。
試圖通過根據玻璃板溫度相對于所要求的溫度水平的偏差來改變輸入到加熱元件上的熱量的方法來解決這一問題的嘗試已進行過多次。但是，這些嘗試都不能令人完全滿意，這是因為熱輸入響應存在滯后現象，也就是在經過調整的熱量輸入到加熱環境中得到充分地反映和被充分地傳遞到前進的玻璃板上之前的時間延遲。其它嘗試包括人工調整傳送速度以補償溫度的變化。然而，實際上不可能在一個極短的時間內通過人工精確地進行必要的調整，這是因為存在人為誤差和/或者計算誤差，這樣就會嚴重地損害大批量生產條件下的效率。并且，要求操作者精神完全集中和一直進行監視，這樣會大大地造成人的疲勞，從而增加出現人為誤差和判斷不準的可能性。
在美國專利4，071，344號中介紹了一種控制玻璃板溫度的嘗試。該專利介紹了一種根據所檢測到的出爐的加熱玻璃板的溫度與所要求的溫度水平的差值自動地改變爐內玻璃板的受熱時間來控制通過加熱爐運行的玻璃板溫度的方法和設備。將玻璃板支承在一大致水平平面內，并使玻璃板以一預選的送進速度在一大致水平軌道上運行通過加熱爐。測量給定批量的出爐加熱玻璃板的溫度并確定該批玻璃板與所要求溫度的平均溫度偏差。玻璃板在加熱爐內的行進速度是根據測得的平均溫度與所要求溫度的偏差值進行變化，以改變玻璃板經過加熱爐送進時受熱的持續時間，從而根據平均溫度與所要求溫度間的偏差值改變速度變化的持續時間。
本發明的目的是提供一種加工玻璃板的設備，它包括加熱工序和彎曲工序。該設備在用于制造層壓玻璃窗風擋，例如，車輛的擋風玻璃時特別有用。該設備對加熱工位和彎曲工位進行控制，以便能夠連續加工不同厚度和組分的玻璃板。
該設備在玻璃板進入加熱工位處的加熱爐之前利用一個或多個傳感器檢測每塊玻璃板。將玻璃板放置在多個傳送裝置上送進通過加熱爐，該傳送裝置的速度受到控制從而限定其加熱時間。此外，加熱爐的最后一個或幾個區段配置有多個由熱條加熱器和相連的熱電偶，每個熱電偶又連接到多個溫度控制器中的一個相連的控制器上。該電熱條加熱器沿玻璃板的運行方向延伸并在整個加熱爐寬度上肩并肩地排列著。每個控制器的預置溫度可以調整，以便在相關區域中的玻璃板上產生所要求的熱量。例如，可以在一個成形較大的或較復雜的彎曲件的區域內給玻璃板提供額外的熱量。
在彎曲工位內，上、下模之間的距離必須能夠調整以便適應不同厚度的玻璃板件。例如，較薄的玻璃板與較厚的玻璃板相比前者需要較小的壓力。本發明提供了一種用于使凸模相對于凹模閉合位置進行間隙調整以獲得一種壓力差值的裝置。
各傳送段的速度，溫度控制器和間隙調整裝置都可以通過計算機進行控制，該計算機還接受來自玻璃板傳感器的信號和實際速度和溫度信號，以便調整玻璃板的連續加工。速度、溫度和模具間隙的給定信號值都要根據玻璃板的判別參數貯存在計算機內。一個或多個傳感器檢測進入加熱爐的玻璃板的判別參數值，計算機即作出反應，改變給定數值以服從順利加工玻璃板的需要。


圖1是本發明的玻璃板加工設備的示意圖;
圖2是圖1所示設備的彎曲工位的側視圖;
圖3是沿圖2中3-3截面截取的彎曲工位的剖視圖;
圖4是圖1中所示設備的電熱條加熱器組件的底視平面圖;
圖5是圖1所示設備的控制系統的一個實施例的方框圖;
圖6是圖1所示設備的控制系統的另一個實施例的方框圖;
圖7是實現本發明方法的一個流程圖。
根據本發明提供的一種加工玻璃板的設備，它包括一個加熱爐，一個用于輸送玻璃板通過該加熱爐的傳送裝置，和一個差溫加熱系統，它包括多個安裝在爐內的加熱裝置，對放在傳送裝置上輸送通過加熱爐的玻璃板的各相關區域進行加熱。其特征在于該設備包括一個產生表示每個加熱裝置的實際溫度值的實際溫度信號裝置;一個產生表示每個加熱裝置所要求的溫度值的溫度給定信號裝置;一個與上述加熱裝置、產生各種信號的裝置和響應上述實際溫度信號和上述溫度給定信號的裝置連接控制每個上述加熱裝置的熱輸出的裝置，和一個用于檢測表示由傳送裝置所輸送的玻璃板類型的至少一個判別參數并與產生上述溫度給定信號的上述裝置連接的裝置，以便根據所檢測到的至少一個判別參數來改變至少一個溫度給定信號值。
根據本發明，還提供了這樣一種加工玻璃板的設備，該設備包括一個加熱爐，一個彎曲工位，一個用于輸送玻璃板通過該加熱爐和該彎曲工位的傳送裝置，和一個差溫加熱系統，該系統包括多個安裝在該加熱爐內用于加熱在傳送裝置上輸送通過加熱爐的玻璃板的相關加熱部位的加熱裝置，其特征在于該設備包括一個產生表示每個上述加熱裝置的實際溫度值的實際溫度信號的裝置;一個產生表示每個上述加熱裝置所要求的溫度值的溫度給定信號的裝置;一個與加熱裝置、產生各種信號的裝置和響應上述實際溫度信號和響應上述溫度給定信號的裝置連接控制上述加熱裝置的熱輸出的裝置;一個用于調整彎曲工位施加到玻璃板上的壓力的間隙調整裝置;和一個檢測表示由傳送裝置輸送的玻璃板類型的至少一個判別參數，并與產生上述溫度給定信號的裝置和改變上述給定值并根據所檢測到的至少一個參數來驅動上述間隙調整裝置連接的間隙調整裝置。
根據本發明，還進一步提供了這樣一種加工玻璃板的設備，它包括一個用于加熱玻璃板的加熱爐，一個用于輸送玻璃板通過上述加熱爐的傳送裝置，和多個安裝在上述加熱爐內用于加熱玻璃板的相關部位的加熱裝置，其特征在于它包括一個產生表示每個加熱裝置的實際溫度值的實際溫度信號的裝置;一個產生表示每個上述加熱裝置所要求的溫度值的溫度給定信號的裝置;一個產生表示沿著上述傳送裝置的一段上輸送的玻璃板的實際速度值的一個實際速度信號裝置;一個產生表示在上述傳送裝置的一段上所要求的速度值的一個速度給定信號裝置;一個用于檢測表示由上述傳送裝置輸送的玻璃板類型的至少一個判別參數并于產生表示所檢測到的至少一個判別參數值的一個傳感器信號裝置;和一個與所有的產生實際溫度信號、實際速度信號，溫度給定信號，速度給定信號和傳感器信號的裝置，檢測上述信號的裝置和對上述信號起反應的裝置連接的裝置，以便根據上述傳感器信號值來改變上述溫度給定信號和上述速度給定信號值。
如圖1所示，玻璃板加工設備11包括一個用于支承著多個玻璃板13以便在一大致水平平面內運行的連續傳送裝置12。該傳送裝置12將玻璃板13送到一個加熱工位14，該工位14包括一個將玻璃板加熱到其軟化溫度或彎曲溫度的加熱爐15。傳送裝置12延伸穿過一個用于將已加熱的玻璃板13彎曲到所要求的形狀的彎曲工位16。常規的回火工位未表示，該工位具有一個急冷裝置，用來迅速降低重新加熱的玻璃板的溫度，使玻璃板在彎曲之后進行所要求的回火處理。
加熱爐15是隧道型式的，它具有一對側壁17(只示出其中一個)，一個頂壁18，一個底壁19，一個進口端壁20和一個出口端壁21，以構成該爐的加熱室22。加熱室22可以通過合適的加熱裝置，例如，設置在加熱爐15的頂壁和側壁上的煤氣燃燒器或電阻加熱元件(未示出)，以各種符合要求的方式進行加熱。這些加熱裝置都是通過常規的裝置(未示出)進行適當地控制，使加熱室22內的各個部位上獲得所要求的溫度。
傳送裝置12是由多個傳送段組成，沿著箭頭23的方向連續地將玻璃板13傳送通過加熱工位14和彎曲工位16。多塊玻璃板13是以單個的形式裝在并支承在第一供給傳送器25的縱向間隔開的傳送輥24上的大致水平的平面內。以利用任何數目的多個普通的對正裝置(未示出)正確地對正玻璃板13，使其順著軌道運行通過加熱工位14和彎曲工位16。
供給傳送器25將玻璃板13發送到靠近加熱爐15的進口端壁20的加速傳送段26。該加速傳送段26一直延伸到進口端壁20上形成的進入口27處。一個設置在加熱爐15內的第二加速傳送器28從進入口27延伸到一個通過加熱室22的中央部位延伸的傳送段29處。然后推進玻璃板13通過一個由兩個加速傳送器30和31組成的輸送區。傳送器31延伸到一個在出口端壁21上形成的出口開口32處。在加熱爐15外面靠近出口開口32處設有一個用于將玻璃板13輸送通過彎曲工位16的彎曲傳送段33。最后，將玻璃板13輸送到回火工位傳送段34，該傳送段34將玻璃板輸送到回火工位(未示出)。
玻璃板13沿著傳送裝置12的運動速度是由一個馬達控制器35予以控制的。每個傳送段可以就玻璃板13的速度分別進行控制，從而當玻璃板由供給傳送器25發送時，其加工率可以通過加速傳送段26和28予以提高，而且玻璃板13將在傳送段29所確定的速度下通過加熱室22的中央部位。然后，玻璃板13的運動速度可以借助加速傳送段30和31再一次予以加速，發送到彎曲工位16。由傳送段33推進玻璃板通過彎曲工位16的速度一般要比通過加熱爐15的速度快一些，以便將此輸送過程中發生的熱量損失減低到最低值。通常，傳送段34是在比彎曲工位傳送段33的速度低一些的速度下運行，以便使玻璃板充分地暴露在冷卻介質中。
傳送段26包括多個滾子24，它們以其相對的兩端部軸頸支承在位于傳送裝置12的相對兩側的軸承支座(未示出)內。傳送段26的傳送滾子24通過一個環帶驅動鏈條36共同驅動，而該驅動鏈條則是通過一個耦合在可變速動力源或電動機38上的合適的齒輪減速機構37進行驅動的。同樣地，加速傳送段28具有多個滾子24，這些滾子是由耦合在電動機41上的齒輪減速機構40的環帶驅動鏈條39進行驅動的。與此相似，傳送段29的傳動滾子24是由耦合在電動機44上的齒輪減速機構43的驅動鏈條42進行驅動的;傳送段30的傳動滾子24是由耦合在電動機47上的齒輪減速機構46的鏈條45進行驅動的;傳送段31的滾子24是由耦合在電動機50上的齒輪減速機構49的驅動鏈條48進行驅動的;傳送段33的滾子24是由耦合在電動機53上的齒輪減速機構52的鏈條51進行驅動的;傳送段34的滾子24是由耦合在電動機56上的齒輪減速機構55的鏈條54進行驅動的。可變速電動機38，41，44，47，50，53和56分別通過控制線57，58，59，60，61，62和63可操縱地連接在電動機控制器35上。這樣，一旦每個傳送段的運行速度的額定值建立起來，則電動機控制器35就可以隨著各傳送段的任何一個的速度變化成比例地調整每個電動機的速度。
彎曲工位16包括一個上凸模64和一個下凹模65，兩個模子具有與玻璃板要求彎曲的形狀的曲率一致的相對互補成形表面，而且，這兩個模子要安裝成能夠作相互靠近和離開的運動。凸模64具有一向下的一般為凸形的成形表面66，并安裝在滾子24的上方，而凹模65位于傳送滾子24的下方并安裝成能夠作靠近和離開該凸模64的垂直方向運動。為了使凹模65移動到傳送滾子24的水平位置上方，以便將玻璃板13從該水平位置上向上托起，這種凹模是由安裝在一個托架68上并具有足夠間隔的多個模具段67組成的，以便使這些模具段能夠在各相鄰滾子24之間通過。該模具段67形成一個復合式環狀結構，該結構具有與凸模64的成型表面66成互補關系的一般為凹形的成型表面69。
托架68可措助一個帶有合適的活塞桿71的流體致動器70進行垂直方向的運動，以便將安裝在其上的凹模65托起和降下。凹模65是在低于傳送滾子24的下部位置和高于滾子24的上部位置之間運動的。凹模65使來自傳送滾子24的已加熱玻璃板13向上運動并在兩互補成型表面66和69之間將玻璃板壓向凸模64，這樣使該玻璃板形成所要求的形狀。如有必要，也可以將凸模64安裝成能夠作垂直方向的運動，此運動可通過將該模件懸掛在流體致動器73的活塞桿72上來實現。
趨近第一加工工序之前的每塊玻璃板的溫度是在按照上述壓彎工序中待加工的玻璃板在形狀和回火處理的均勻性方面獲得滿意程度的最關鍵因素。例如，必須將玻璃板加熱到這樣的溫度水平，即要使玻璃板在彎曲時能夠提供足夠的柔性，以便將它加工到要求的形狀，并要為隨后的回火處理保持足夠的熱量，而且還不能使其過熱到使玻璃板的變形無法控制的程度，使彎曲之后玻璃板會出現下垂超出要求形狀的現象，并且還容易出現由傳送滾子造成的印痕以及進一步變形。
盡管加工玻璃板時所要求的最佳溫度范圍可以很容易地計算出來和/或者通過試驗確定，然而在連續地獲得用于加熱各種各樣的玻璃板所需的最佳溫度范圍方面曾遇到許多困難。這是由許多因素造成的，其中包括加熱爐的裝料多少，加熱爐內的熱流動，和幾個煤氣燃燒噴咀或電阻加熱元件輸熱溫度的變化，例如，分別由于在液體燃料供給中熱值的波動或電功率輸入所經受的電阻值變化所造成的。如果玻璃板13都是同一種類型的，則所要求的最佳玻璃溫度可以通過自動調節加熱爐15內各傳送段的速度以便根據偏離所指出的出爐玻璃板的理想溫度的偏差值增加或減少玻璃板受熱暴露時間的方式獲得。當所測得的溫度低于要求的值時，則傳送段的速度就要降低，以便使連續輸送通過該加熱爐的玻璃板的總熱暴露時間增加，相反地，當所測得的溫度高于所要求的溫度值時，就增加該傳送段的速度以便減少熱暴露時間。這樣一種控制系統在美國專利4，071，344號中作過介紹。
但是，當彎曲用于層壓制品和/或者在短距內具有大曲率的玻璃制品時會產生另外一些問題。例如，便加有效并能獲得質量較好的產品的加工方法是使兩塊準備疊在一起用作擋風玻璃的玻璃板由傳送系統攜帶著一個接著一個地加工。經常遇到兩塊玻璃板具有不同的厚度而且還可能具有不同的組分的情況。此外，為了形成高度彎曲的表面，例如對全景視野型汽車玻璃進行正確的成形，希望將玻璃板的局部區域加熱到更高的溫度。
本發明提供了一種在大批生產基礎上一起進行加熱和彎曲不同的玻璃板的裝置。在圖1中，將一個或多個常規的傳感器74設置在靠近傳送段25和26處，檢測玻璃板13的判別參數。圖中所示傳感器74的連接方式是將它產生的傳感信號通過導線76送到定時器75。例如，該傳感器74可以表現為一種厚度傳感器，它產生一個用以顯示進入加熱爐15的玻璃板的兩個厚度值的傳感信號。定時器75可以根據在導線76上所接受的厚度信號進行預置，以便在導線77上產生一個彎曲工位間隙調整致動信號供給電動機78。將電動機78與間隙調整裝置79相連接，下面還將結合圖2和圖3對比進行更詳細地說明。間隙調整裝置79推動上凸模64在一個可以提供用以成形較薄玻璃板13并減小其交錯彎曲的較小的壓力，在上部位置和一個可以對較厚的玻璃板施加更大壓力的下部位置之間運動。該間隙調整裝置79可以安裝在上凸模64的面朝上的表面上。定時器75也可以產生一個通過導線80送往控制器35的速度控制信號。于是控制器35可以調節傳感器28，29，30和31的速度，以改變玻璃板13通過加熱爐15的速度，從而可以根據玻璃板的厚度施加或多或少的熱量。
本發明還提供一種用于產生差熱，也就是使傳遞到玻璃板13上某個所需部位上的熱量有變化的裝置。加熱爐15通常分成若干加熱區，每個加熱區有其自己的溫度控制系統(未示出)。但是，這種加熱爐不能在玻璃板的特定部位上施加差熱。如圖1所示，一個隔墻81從加熱爐15的頂壁18的內表面向下伸出。例如，如果加熱爐15具有十二個加熱區;則該隔墻可以位于第九和十區之間。隔墻81在兩側壁17之間橫跨該加熱爐。將加熱電熱條組件82吊硅在頂壁18的下面并與兩側壁17，頂壁18，出口端壁21和隔墻81相配合，在加熱爐的上部形成一爐腔83。借助一進氣風機84將冷卻空氣通過多個氣管85送入爐腔83。通過一安裝在排氣管87上的第二風機86將空氣從爐腔83排出，排氣管87在靠近出口端壁21處穿過頂壁18伸出。進氣風機84和排氣風機86可使爐腔83內產生微小的正壓力。該冷卻空氣防止環境空氣因加熱條82所造成的過熱。另外，可以將多個熱電偶88沿著加熱爐15的頂壁18布置，以便測定爐腔83內空氣的環境溫度。當空氣溫度超過預定的限定值時，例如600°F，可以將通過多個鏈條89吊硅的頂壁18向上升起以便使熱量散發開從而降低爐內的環境溫度。
在工作過程中，置于供給傳送器25上的玻璃板13到達爐15的進口處。可以設置一個對正裝置(未示出)，使該裝置與每塊玻璃板的前緣相接觸并正確地對正玻璃板通過該加熱爐運行。當對正裝置松開玻璃板13時，玻璃板即被送到第一加速傳送器，即傳送段26上，并發送到進入開口27的第二加速傳送器，即傳送段28上。這兩個傳送段26和28使玻璃板的速度增加到150英寸/分左右，該速度通常就是傳送段29的速度。第三加速傳送段，即傳送段30和第四傳送段，即傳送段31使玻璃板的速度進一步增加，以通過加熱爐15內路程的最后一部分。例如，傳送段30和31可以從大約150英寸/分的速度增加到一個最大速度，例如增加到3000英寸/分。但是，如果玻璃板13是汽車的擋風玻璃，所要求的最大速度則在1100至1800英寸/分范圍內。當玻璃板通過出口開口32離開加熱爐15時，它們被推向傳送段33上，該傳送段在玻璃板碰到使它們置于彎曲工位16對正擋塊之前使玻璃板的速度減小到大約400英寸/分。
如圖2所示，玻璃板13擱置在彎曲傳送段33的傳送滾子24上。玻璃板13的前緣與一個對正擋塊機構101相接觸，該擋塊機構在一對相鄰的傳送滾子24之間從托架68向上伸出。托架68和流體致動器70都安裝在一個大致水平伸出的支承板102上，支承板102又支承在一表面103上，例如由四個垂直立柱104支撐的臺面上。一對應柱104設置在傳送段33的兩側。當流體致動器70進行致動時，它將下凹模65向上推進，以便使模具段67伸出在傳送滾子24之間，從而使凹形表面69與玻璃板13的下表面相嚙合。
間隙調整裝置79和上凸模64通過由四個盒式梁105形成的大致為矩形的框架結構支承著。沿傳送裝置12的運傳方向橫向伸出的一對盒式梁105是通過沿大致垂直方向伸出的導柱107支承在一對沿大致水平方向伸出的U型梁106的下方。該梁106跨在位于傳送器相對兩側的相互聯接的各對立柱104的兩頂端之間并安裝在其上。一個致動器支承梁108位于兩個U型梁106相對的兩端部之間并安裝在該U型梁上。流體致動器73安裝在支承梁108上，并從該梁向下伸出。這樣，流體致動器73推動上凸模64和間隙調整裝置79朝著玻璃板13的上表面向下運動，使其與凸形表面66相嚙合。
在某些層壓風擋玻璃中，是將較薄的玻璃板層壓到較厚的玻璃板上。從生產效率和產品質量的觀點出發，最好是交替地加工這兩種類型的玻璃板。但是，也可以對較薄玻璃板的成形采用較小的壓力以減小交錯彎曲，從而能在層壓過程中獲得較好的疊置。這樣，用間隙調整裝置79將上凸模64大約從其用于彎曲較厚的玻璃板13的要求的位置處向上進行間隙調整。對于一個典型的風擋玻璃，該間隙調整距離可以是0.040英寸。
參看圖2和圖3，一個間隙調整支承板109是在盒式粱105的下方沿水平方向伸出，并安裝在該對盒式梁105相對的兩端部，盒式梁105基本上是沿傳送系統運行方向延伸。一個第五盒式梁110安裝在支承板109的上表面上，同時還安裝在同一對盒式梁105相對的兩端部。活塞桿72的下端安裝在另一個支承板111上，該支承板跨在同一對盒式梁105之間，并以在其相對的兩端部安裝在該對盒式梁上和盒式梁110的上表面上。四根帶螺紋的軸112通過支承板109向下伸出并以其下端安裝在上凸模64的上側上。每一根軸112都是安裝在支承板109上表面上的螺絲千斤頂113的一個元件。這些螺絲千斤頂113是由安裝在支承板109上表面上的電動機114同步驅動的。電動機114驅動一個輸出皮帶輪115，該皮帶輪又通過一皮帶(未示出)驅動皮帶輪116。皮帶輪116安裝在一個共同驅動軸117的端部。驅動軸117驅動一對方向變換器118，該方向變換器的每一個又驅動一對從動軸119中的一個。每個從動軸119驅動一對螺絲千斤頂113。這樣，當起動電動機114時，螺絲千斤頂113就相對于支承板109托起或降下上凸模64，以便分別提供用以壓彎玻璃板13的或小或大的壓力。
圖4中詳細地表示了加熱條帶組件82。加熱條帶組件82包括一個設置在靠近隔墻81(未示出)的第一段121。該段121是由多條加熱條帶形成的。例如，可以將20個加熱條帶沿著玻璃板13的運動方向布置，如箭頭23所示。一條第一加熱條帶124設置在第一段121的一個邊緣處。其余的加熱條帶肩并肩地橫向均勻隔開，排列在整個條帶段121的寬度上，并以條帶125終止于相對的一側。每個條帶可以配置一個常規形式的加熱裝置，例如一個鎳絲電阻加熱器。每個條帶還可以配置一個熱電偶，例如，靠近加熱器條帶124的熱電偶126和靠近加熱器條帶125的熱電偶127。第二或中央段122也包括20個加熱器條帶，例如，一個靠近條帶段122的一個邊緣的加熱器條帶128。加熱器條帶128配置有一個如同條帶段122中所有加熱條帶一樣的相連的熱電偶129。最后，第三條帶段123還包括20個加熱條帶，例如，靠近該條帶段的一個邊緣的加熱器條帶130。條帶段123中的每個加熱器條帶配置有一個相連的熱電偶，例如，與加熱器條帶130相配合的熱電偶131。一般玻璃板13處在加熱器條帶124和125之間的中心。通過調整提供給條帶段121中的每個加熱器條帶的熱量可使玻璃板13的特定部位加熱到不同的溫度。
圖5中表示的一個包括圖4所示加熱器條帶組件的差溫加熱系統的控制電路。來自建筑物電源的電力(未示出)可以用于輸入動力線132。該動力線132連接在一個隔離變壓器133的輸入端，該變壓器的輸出端連接到一動力線134上。動務線134連接到隔離開關和電路保護熔斷器135的輸入端上。該開關和熔斷器135的一個輸出端通過電線136連接到一個可控硅整流器(SCR)電源控制器137上。控制器137的輸出端通過一導線138連接到一個相關的加熱器條帶，例如，加熱器條帶124上。溫度控制器139的輸出端有一通過導線140連接到電源控制器137的輸入端。與加熱器124相配合的熱電偶126通過導線141連接到溫度控制器139的輸入端。計算機142在連接于控制器139的導線143的輸出端產生一個溫度給定信號。計算機142還在連接包括用于其它加熱條帶的溫度控制器的輸出裝置145中的導線144上產生其它輸出信號。此外，計算機142接受來自輸入裝置147的導線146上的輸入信號。輸出裝置145和輸入裝置146將在下面進行詳細描述。
溫度控制器139可以采用由EurothermofReston，Virginia制造的Eurotherm808D1型溫度控制器。可以給每個加熱器條帶配置一個分立的溫度控制器139，并且可以對計算機142進行編程以便根據差溫加熱的要求產生用于每個加熱器條帶的給定溫度信號，以獲得玻璃板13的彎曲形狀。例如，如果必須在玻璃板13相對的兩側進行銳彎，則位于接受這種彎曲部位的運行通道的正上方的一個或多個加熱器條帶就要設定比其兩側的加熱器條帶更高的溫度，以便更容易對玻璃板進行彎曲。
圖6示出一個差溫加熱系統的替換型。控制器137接受動力線136上的電力并在動力線138上產生用以控制加熱器124的電力。熱電偶126在導線141上發送一個實際溫度信號，該導線141連接在一個模擬/數字接口151的輸入端。接口151具有一個通過導線152連接到控制器137的給定輸入端上的輸出端。導線153將計算機142的輸入端和輸出端分別連接在接口151的輸出端和輸入端上。圖5所示的溫度控制器139可以由與計算機142有關的軟件來實現。此外，接口151的其它輸入端和輸出端都通過導線154連接到一總線155上。導線153和154表示連接到其它加熱器條帶上的引線。同樣地，計算機142的各輸入端和輸出端都是通過導線156連接到總線155上。用于產生傳感器信號的玻璃板傳感器74通過導線76也連接到總線155上。速度控制器157通過用于產生實際速度信號和接受速度給定信號的導線158連接到該總線155上。速度控制器157是圖1所示控制器35的典型代表。加壓間隙調整裝置79具有通過用于產生實際位置信號和接受間隙調整信號的導線159連接在總線155上的輸入端和輸出端。加壓間隙調整裝置79通過在導線160上產生一個間隙調整信號控制著電動機114。一個冷卻控制器161具有通過用于產生一高溫信號和接受各控制信號的導線162連接到總線155上的輸入端和輸出端。該冷卻控制器161分別經過導線163和164控制著鼓風機84和86的工作。玻璃板傳感器74，速度控制器157，加壓間隙調整裝置79，和冷卻控制器161代表的是圖5中的輸出裝置145和輸入裝置147。
圖7中表示出圖5和圖6所示的差溫加熱系統工作情況的流程圖。一個控制程序從起始點171進入指令系統172，在該系統的程序中貯存著每個加熱器124的給定溫度值“S(N)”。該程序接著進入指令系統173，在該指令系統中將加熱器判別變量“N”設置為零。然后該程序進入指令系統174，在該系統中，“N”的現有值加1并從相關的熱電偶126讀出相關的加熱器124的溫度“T(N)”。接下去，該程序進入判斷點175，在該判斷點處將實際溫度信號值“T(N)”與給定點溫度信號值“S(N)”進行比較。如果溫度值一致，則該程序就在“是”(Y)支路進入到第二判定點176。在判斷點176處，該程序校驗所有的溫度值是否都滿足“N＝60？”。如果所有的溫度值滿足上述條件，則該程序從“是”(Y)支路返回指令系統173，該系統重復進行上述過程。如果不是所有的溫度值都滿足上述條件，則該程序就從“不”(N)支路返回指令系統174，在該處將“N”值增加1。如果實際溫度信號值“T(N)”不等于給定溫度信號值“S(N)”，則該程序就從判斷點175的“不”(N)支路轉到指令系統177。該程序以一定方式調整一個給定點值“N”的輸出信號，這樣則有助于驅動通過熱電偶126所測得的加熱器124的實際溫度朝著要求的給定溫度值趨近。然后該程序返回到判斷點176的輸入端。以代號171至177所表示的流程圖可以在圖5所示計算機142中進行編程，以便在導線143上產生通向與加熱器124相關連的溫度控制器139的溫度給定信號并在導線144上產生通向其它溫度控制器的溫度給定信號。該流程圖還可以在圖6所示計算機142中執行用于在導線153上產生通向模/數接口151控制加熱器124的控制信號。
圖6所示的計算機142不可以進行編程以便與聯接在總線155上的各種裝置相互作用。例如，該程序可以在起始點178處起動進入指令系統179，以便校驗來自玻璃板傳感器74的傳感器信號。該程序接著進入判定點180，并確定來自玻璃板傳感器74的信號是否為“中斷？”(INT？)這種“中斷”信號表示被檢測的玻璃板是不同的。如果玻璃板是不同的，則該程序就從“是”(Y)支路轉到調準定時器的指令系統181。如果回答是“不”(N)，則該程序就繞過指令系統181。該程序連續地從指令系統181或從“不”支路通向指令系統182，在指令系統182中該程序讀出表示各個傳送段速度的實際速度信號。
該程序從指令系統182出來進入判定點183，以便將實際速度信號與對傳送系統的速度給定信號進行比較。如果實際速度等于給定速度，則該程序就從“是”(Y)支路轉到指令系統184。如果實際速度不等于給定速度，則該程序從判定點183的“不”(N)支路轉到指令系統185，在該系統中調整給定值，以便驅使實際速度朝著要求值趨近。該程序從指令系統185出來通向指令系統184，在系統184中讀出來自冷卻系統的溫度信號。然后該程序進入判斷點186，在該判定點對爐腔83內的實際溫度與一最大溫度“X”進行比較。如果已經超過最大溫度值，則該程序就從“是”(Y)支路轉到指令系統187，在系統187中，玻璃板的加工即行停止，然后該程序進入停止點188。
如果沒有超過爐腔83內的最大溫度值，該程序就從判定點186的“不”(N)支路轉到用以校驗加壓間隙調整裝置79的指令系統189。該程序從指令系統189進入判斷點190，以便確定該間隙調整是否為彎曲工位16所要求的值。如果設置在指令系統181中的定時器所定的時間已經用完而且間隙調整裝置79已經調整到用于其它類型的玻璃板，該程序就從“是”(Y)支路轉到一個用以致動間隙調整裝置79的指令系統191。然后該程序進入指令系統192。如果該定時器所定時間沒有用完或者該間隙調整裝置已調整到即將趨近的玻璃板所要求的值時，則該程序從判斷點190的“不”(N)支路轉向并直接進入指令系統192。指令系統192控制著用于產生速度和溫度給定信號從而分別控制該傳送段電動機速度控制器和加熱器的計算機。然后該程序從支路返回指令系統179。
盡管圖7中以一種形式表示了用于計算機142的程序，但它可以以幾種不同的形式實現。其中最重要的考慮是，來自熱電偶126的實際溫度信號輸入，來自玻璃板傳感器74的傳感器信號，來自速度控制器157的實際速度信號，來自加壓間隙調整裝置79的位置信號，和來自冷卻控制器161的高溫信號都要周期性地讀出并根據要求產生控制各種裝置的輸出。顯然，用于各種類型的玻璃板的速度和溫度給定值可以貯存在該計算機內。參看圖4，玻璃板13可以要求在由一對靠近玻璃板13兩則邊緣的條帶193和194加熱的區域內進行較大的彎曲。這樣，計算機142就要為準備層壓的兩塊玻璃板中的一塊玻璃板貯存兩條加熱器條帶193和194的一對設定溫度值并要為兩塊玻璃板中另一塊其厚度和/或成分可能不同于前述那塊玻璃板貯存兩條加熱器條帶193和194的另一組設定溫度值。玻璃板傳感器74檢測標志進入爐內的玻璃板類型的判別參數并對該計算機提供信號，以便在對應于通過該加熱爐的玻璃板的運行位置的適當的時刻改變加熱器條帶193和194的給定值，從而可對玻璃板進行差溫加熱并改進彎曲過程和層壓結構內的最終配合。此外，該計算機可以貯存用于各傳送段速度的多組不同的速度給定數值，以便借助調整通過該加熱爐的運行時間也能實現在連續運行的玻璃板之間進行差溫加熱。
權利要求
1.一種加工玻璃板的設備，它包括一個加熱爐，一個用于輸送玻璃板通過該加熱爐的傳送裝置，和一個差溫加熱系統，該系統包括多個安裝在加熱爐內用于加熱放在傳送裝置上輸送通過該加熱爐的玻璃板有關部位的加熱裝置，其特征在于該設備包括一種產生表示每個上述加熱裝置的實際溫度值的實際溫度信號裝置；一種產生表示每個上述加熱裝置所要求溫度值的溫度給定信號裝置；一種與上述加熱裝置、產生各種信號的裝置和響應上述實際溫度信號和上述溫度給定信號的裝置連接，以便控制上述各加熱裝置的熱輸出裝置；一種檢測表示由該傳送裝置輸送的玻璃板類型的至少一個判別參數并與上述產生給定信號的裝置連接，以便根據所檢測到的至少一個判別參數來改變至少一個上述溫度給定信號值的裝置。
2.如權利要求1所述的設備，其特征在于所述多個加熱裝置包括沿著傳送裝置上的玻璃板的運行方向縱向延伸，并在傳送裝置的運行方向橫向肩并肩地排列著的電阻式加熱條帶。
3.如權利要求1或2所述的設備，其特征在于所述用于產生實際溫度信號的裝置包括多個熱電偶，每個這種熱電偶產生與上述加熱裝置中的一個相關的上述實際溫度信號中的一個信號。
4.如權利要求1至3的任一項所述的設備，其特征在于所述用于產生溫度給定信號的裝置包括一臺具有一些所述溫度設定信號數值的計算機，該貯存在計算機內的溫度設定信號值與所檢測到的至少一個判別參數相對應。
5.如權利要求1至4任一項所述的設備，其特征在于所述用于控制的裝置包括多個溫度控制器，每個這種溫度控制器對應于上述加熱裝置中的一個。
6.如權利要求1至5中任一項所述的設備，其特征在于所述檢測裝置包括設置在傳送裝置靠近加熱爐的進口處用以檢測進入該加熱爐的每塊玻璃板的至少一個判別參數的玻璃板傳感器。
7.如權利要求6所述的設備，其特征在于所述玻璃板傳感器包括檢測作為上述至少一個判別參數的玻璃板厚度的裝置。
8.如權利要求6所述的設備，其特征在于所述玻璃板傳感器包括一種用于檢測作為上述至少一個判別參數表示玻璃板組分的各種性能的裝置。
9.如權利要求6所述的設備，其特征在于所述玻璃板傳感器包括一種用于檢測作為上述至少一個判別參數的玻璃板顏色的裝置。
10.如權利要求6所述的設備，其特征在于所述玻璃板傳感器包括一種用于檢測作為上述至少一個判別參數的玻璃板形狀的裝置。
11.一種用于加工玻璃板的設備，它包括一個加熱爐，一個彎曲工位，一個用于輸送玻璃板通過該加熱爐和該彎曲工位的傳送裝置，和一個差溫加熱系統，該系統包括多個安裝在加熱爐內用于加熱放在傳送裝置上輸送通過加熱爐的玻璃板的相關部位的加熱裝置，其特征在于該設備包括一種產生表示每個上述加熱裝置的實際溫度值的實際溫度信號裝置;一種產生表示每個上述加熱裝置所要求的溫度值的溫度給定信號裝置;一種與上述加熱裝置、上述產生各種信號的裝置和響應上述實際溫度信號和上述溫度給定信號的裝置連接，以便控制上述各加熱裝置的熱輸出的裝置;一種調整由彎曲工位施中到玻璃板上的壓力的間隙調整裝置;一種檢測至少一個表示由傳送裝置輸送的玻璃板類型的判斷參數并與上述產生溫度給定信號的裝置，以及上述間隙調整裝置連接，以便根據所檢測到的至少一個參數來改變上述給定值并驅動上述間隙調整裝置的裝置。
12.如權利要求11所述的設備，其特征在于所述彎曲工位包括一個凸模和一個下凹模，這兩個模件在彎曲工位上分別與玻璃板的上、下表面相接觸，而所述的間隙調整裝置調節上凸模與下凹模之間的距離。
13.如權利要求12所述的設備，其特征在于所述間隙調整裝置包括多個安裝在下凸模上和彎曲工位的一框架上并連接在一驅動裝置上的螺絲千斤頂，該驅動裝置連接在上述檢測裝置上以推動上凸模作相對于該框架的運動從而調整上、正模件之間的距離。
14.如權利要求11至13任一項所述的設備，其特征在于它包括一種產生表示玻璃板運行通過該加熱爐的實際速度的實際速度信號的裝置，而且其中所述產生溫度給定信號的裝置產生至少一個表示玻璃板運行通過加熱爐所要求速度的速度給定信號，并響應該實際速度信號和上述速度給定信號，以便根據所檢測到的至少一個判別參數值來改變上述速度給定信號值。
15.一種用于加工玻璃板的設備，它包括一個用于加熱玻璃板的加熱爐，一個用于輸送該玻璃板通過該加熱爐的傳送裝置，和多個安裝在該加熱爐內用于加熱玻璃板相關部位的加熱裝置，其特征在于所述設備包括一種產生表示每個上述加熱裝置實際溫度值的實際溫度信號裝置;一種產生表示每個上述加熱裝置所要求的溫度值的溫度給定信號的裝置;一種產生表示沿著上述傳送段輸送的玻璃板的實際速度值的實際速度信號裝置;一種產生表示上述傳送段所要求的速度值的速度給定信號的裝置;一種檢測表示由上述傳送裝置輸送的玻璃板類型的至少一個判斷參數并產生表示所檢測的至少一個判別參數的傳感器信號裝置;一種與產生上述實際溫度信號，上述實際速度信號，上述溫度給定信號，上述速度給定信號和上述傳感器信號檢測和響應上述各種信號的所有上述裝置連接，以便根據上述傳感器信號的值來改變上述溫度給定信號和上述速度給定信號值的裝置。
16.如權利要求15所述的設備，它包括一個用于使加熱的玻璃板成形的彎曲工位，所述傳送裝置從上述加熱爐通過上述彎曲工位延伸，其特征在于所述彎曲工位包括一對相對的模具和一個對模具進行間隙調整的裝置，該間隙調整裝置與所述改變溫度給定信號值的裝置連接，上述改變溫度給定信號值的裝置響應產生間隙調整信號的所述傳感器信號來致動上述間隙調整裝置，以便推動上述模具作相互間的相對運動，從而可根據上述傳感器信號值來改變施加在玻璃板上的壓力。
17.如權利要求16所述的設備，其特征在于所述檢測裝置包括用于檢測作為上述至少一個判別參數的玻璃板的厚度的裝置。
18.如權利要求15所述的設備，其特征在于所述檢測裝置包括用于檢測由上述傳送裝置輸送的玻璃板的至少兩個判別參數的裝置并為每個上述判別參數產生一個傳感器信號，所述判別參數包括玻璃板厚度和玻璃板顏色。
19.如權利要求15所述的設備，其特征在于它包括一個產生表示靠近上述加熱裝置的環境空氣的溫度值的高溫信號裝置，而且其中所述變化溫度給定信號值的裝置與產生上述高溫的信號的裝置連接，以便關掉上述加熱裝置并停止玻璃板的加工。
20.如權利要求15所述的設備，其特征在于所述用于產生實際速度信號的裝置產生多個表示沿著上述傳送裝置對應傳送段輸送的玻璃板的實際速度值的實際速度信號，而且其中所述用于產生速度給定信號的裝置產生多個表示上述各傳送段中對應的傳送段所要求的速度值的速度給定信號。
21.一種如上述任一項權利要求所述的用于加工玻璃板的設備。
全文摘要
一種用于加工玻璃板的設備，它包括一個加熱爐和一個彎曲工位。安裝在該加熱爐內的多個加熱裝置都根據加熱玻璃板各部位所要求的溫度值進行加熱。對玻璃板的一個或多個參數，如厚度和顏色進行檢測并相應地改變給定信號值。該參數值還用來改變彎曲工位上、下模具之間的間隙，以便調節施加在玻璃板上的彎曲壓力。此外，各參數被用來改變各傳送段的速度從而改變玻璃板在加熱爐內的時間并由此改變施加到玻璃板的上熱量。
文檔編號C03B23/03GK1047664SQ9010381
公開日1990年12月12日 申請日期1990年5月22日 優先權日1989年5月22日
發明者理查德·A·赫林頓, 凱文·L·威德曼, 杰弗里·R·弗洛赫, 艾倫·T·恩克 申請人:利比-歐文斯-福特公司