一种有机玻璃半球形壳体的生产装置及其生产工艺的制作方法

1.本发明涉及有机玻璃壳体生产技术领域，更具体地说是涉及一种有机玻璃半球形壳体的生产装置及其生产工艺。


背景技术：

2.现有的有机玻璃半球形壳体制作，一般是采用注塑、机械加工、吹塑等工艺来实现，然而这几种加工方式均存在收缩不均匀、壁厚不均匀、圆度误差较大的问题，且这几种加工方式一般适用于一些小型半球形壳体的制做，对于一些大直径半球形壳体还会受到场地及加工设备的限制。
3.因此，如何提供一种能够提高产品品质，且适用范围广的有机玻璃半球形壳体的生产装置及其生产工艺是本领域亟需解决的技术问题之一。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种有机玻璃半球形壳体的生产装置及其生产工艺，目的就是为了解决现有技术中的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：
6.一种有机玻璃半球形壳体的生产装置，包括：支撑框架、球壳固定座、固定架和旋转驱动机构；所述固定架一端通过轴承座转动连接于所述支撑框架上；所述固定架另一端连接于所述旋转驱动机构的输出端；所述旋转驱动机构设置于所述支撑框架上；所述球壳固定座转动连接于所述固定架上，且所述固定架上设置有用于固定所述球壳固定座的锁紧组件；所述球壳固定座上方设置有球壳压板；所述球壳压板通过连接架固定连接于所述固定架上；所述球壳固定座顶端开设有限位槽。
7.优选地，所述旋转驱动机构包括减速箱和摇杆；所述减速箱固定连接于所述支撑框架顶端；所述摇杆连接于所述减速箱的输入轴上；所述固定架另一端连接于所述减速箱的输出轴上。
8.优选地，所述锁紧组件包括锁紧螺栓、锁紧垫片和轴套；所述轴套固定连接于所述固定架底端；所述球壳固定座底端设置有转动杆；所述转动杆贯穿所述固定架并穿设于所述轴套内部；所述转动杆底端开设有与所述锁紧螺栓相适配的螺纹孔；所述锁紧螺栓穿过所述锁紧垫片并螺纹连接于所述螺纹孔内；所述转动杆通过所述锁紧螺栓和所述锁紧垫片相配合固定于所述轴套内。
9.优选地，所述连接架包括立柱和支撑板；所述支撑板固定连接于所述固定架上；所述立柱底端固定连接于所述支撑板远离所述固定架的一端；所述球壳压板远离所述球壳固定座中心的一端连接于所述立柱顶端。
10.优选地，所述立柱顶端设置有限位台；所述限位台顶端设置有螺纹柱；所述球壳压板套设于所述螺纹柱上并通过锁紧螺母压紧在限位台顶端。
11.优选地，所述限位槽底部中心位置处设置有中心柱；所述中心柱顶端设置有球托；
所述球托顶端设为凸球面结构。
12.优选地，所述球壳压板底端设置有压球块；所述压球块设置于所述限位槽中心位置的正上方；所述压球块底端设为凹球面结构。
13.优选地，所述压球块底端开设有凹槽；所述凹槽与所述固定架平行设置。
14.一种有机玻璃半球形壳体的生产工艺，利用上述的有机玻璃半球形壳体的生产装置，包括以下步骤：
15.s1：使用热压模具热压加工半球形壳体单体；
16.s2：将多个半球形壳体单体依次放置在球壳固定座上的限位槽内，拼接成一个完整的半球形壳体后，使用球壳压板和压球块(16)将半球形壳体压紧；其中，相邻的半球形壳体单体对接处形成有粘接缝；
17.s3：转动摇杆，摇杆通过减速箱带动固定架转动18
°
，使球壳固定座处于垂直状态；
18.s4：拧松锁紧螺栓，转动球壳固定座，使得至少一条粘接缝处于水平状态；
19.s5：拧紧锁紧螺栓，使球壳固定座固定住后，使用粘接剂粘接处于水平状态的粘接缝；
20.s6：重复步骤s4-s5，直至所有的粘接缝完成粘接；
21.s7：静置一段时间，转动摇杆使球壳固定座恢复水平状态后，取下半球形壳体；
22.s8：对取下的半球形壳体的内外表面进行打磨和抛光，完成半球形壳体加工。
23.优选地，在s1和s8中，需使用远红外测试仪对半球形壳体单体和半球形壳体进行检测。
24.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
25.1)本发明通过分体制作再粘接聚合的方式实现有机玻璃半球形壳体制作，不仅有效解决了传统制作工艺存在的收缩不均匀、壁厚不均匀、圆度误差较大的问题，而且适用于各种尺寸半球形壳体制作，特别是对于大直径半球形壳体的制作，不会受到场地及加工设备的限制；
26.2)本发明的整个装置结构简单，操作便捷，具有收缩及壁厚均匀、圆度误差小等优点，且适用范围更广。
附图说明
27.图1为本发明一种有机玻璃半球形壳体的生产装置的立体结构图；
28.图2为图1中a部分的局部放大图；
29.图3为本发明一种有机玻璃半球形壳体的生产装置的平面结构图；
30.图4为图3中b部分的局部放大图；
31.图5为图3中c部分的局部放大图；
32.图6为半球形壳体单体的结构示意图；
33.图7为本发明放置半球形壳体单体后的结构示意图；
34.图8为半球形壳体的结构示意图；
35.图9为热压模具的立体结构图；
36.图10为热压模具的平面结构图；
37.图中：1、支撑框架；2、球壳固定座；3、固定架；4、旋转驱动机构；401、减速箱；402、
摇杆；5、锁紧组件；501、锁紧螺栓；502、锁紧垫片；503、轴套；6、连接架；601、立柱；602、支撑板；7、轴承座；8、球壳压板；9、限位槽；10、转动杆；11、限位台；12、螺纹柱；13、锁紧螺母；14、中心柱；15、球托；16、压球块；17、凹槽；18、压紧垫片；19、连接座；20、地脚；21、底部支撑架；22、顶部支撑架；23、球壳下模；24、球壳上模；25、中间移动架；26、导向柱；27、吊环。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.参照图1-10所示，本发明提供了一种有机玻璃半球形壳体的生产装置，包括：支撑框架1、球壳固定座2、固定架3和旋转驱动机构4；固定架3一端通过轴承座7转动连接于支撑框架1上；固定架3另一端连接于旋转驱动机构4的输出端；旋转驱动机构4设置于支撑框架1上；球壳固定座2转动连接于固定架3上，且固定架3上设置有用于固定球壳固定座2的锁紧组件5；球壳固定座2上方设置有球壳压板8；球壳压板8通过连接架6固定连接于固定架3上，便于球壳压板8可以随固定架3同步转动，从而使其能够始终压紧半球形壳体；球壳固定座2顶端开设有限位槽9；限位槽9的横截面为圆形，便于对半球形壳体进行限位，避免粘接作业时半球形壳体在球壳固定座2表面移动；在使用前，利用热压模具制作出半球形壳体单体，在使用时，将多个半球形壳体单体依次放置在限位槽9内而拼接成一个完整的半球形壳体，并使用球壳压板8压紧，通过旋转驱动机构4带动固定架3转动，固定架3带动球壳固定座2转动，使球壳固定座2处于垂直状态，转动球壳固定座2，使至少一条半球形壳体单体之间的粘接缝处于水平状态，并使用粘接剂粘接，重复上述步骤直至完成所有粘接缝的粘接，静置一段时间后，通过旋转驱动机构4带动球壳固定座2恢复水平状态，并取下粘接好的半球形壳体，对取下的半球形壳体进行打磨和抛光，即可完成半球形壳体制作，整个装置结构简单，操作便捷，通过分体制作再粘接聚合的方式实现有机玻璃半球形壳体制作，不仅有效解决了传统制作工艺存在的收缩不均匀、壁厚不均匀、圆度误差较大的问题，而且适用于各种尺寸半球形壳体制作，特别是对于大直径半球形壳体的制作，不会受到场地及加工设备的限制，适用范围更广。
40.在本实施例中，旋转驱动机构4包括减速箱401和摇杆402；减速箱401固定连接于支撑框架1顶端；减速箱401正对于轴承座7设置；摇杆402固定连接于减速箱401的输入轴上；固定架3另一端固定连接于减速箱401的输出轴上；在使用时，通过转动摇杆402带动减速箱401的输入轴转动，并通过减速箱401传递力而带动减速箱401的输出轴转动，从而带动固定架3转动。
41.在本实施例中，锁紧组件5包括锁紧螺栓501、锁紧垫片502和轴套503；轴套503固定连接于固定架3底端中部；球壳固定座2底端设置有转动杆10；转动杆10与限位槽9同轴设置；固定架3上开设有与转动杆10相适配的通孔，且转动杆10上的通孔与轴套503的内部空腔连通；转动杆10贯穿固定架3并穿设于轴套503的内部空腔；转动杆10底端开设有与锁紧螺栓501相适配的螺纹孔；锁紧螺栓501穿过锁紧垫片502并螺纹连接于螺纹孔内；转动杆10通过锁紧螺栓501和锁紧垫片502相配合固定于轴套503内；在使用时，压住球壳固定座2并
向上拧动锁紧螺栓501，将锁紧垫片502压紧在轴套503底端，即可将球壳固定座2牢牢固定在固定架3上，需要转动球壳固定座2时，松开锁紧螺栓501即可，操作简单便捷。
42.在本实施例中，锁紧垫片502的外径尺寸大于轴套503的内径尺寸，便于固定球壳固定座。
43.在本实施例中，连接架6包括立柱601和支撑板602；支撑板602固定连接于固定架3侧壁上，且支撑板602与固定架3垂直设置；立柱601底端固定连接于支撑板602远离固定架3的一端；球壳压板8远离球壳固定座2中心的一端连接于立柱601顶端。
44.在本实施例中，立柱601顶端设置有限位台11；限位台11顶端设置有螺纹柱12；球壳压板8通过球壳压板8上的预留孔套设于螺纹柱12上并通过锁紧螺母13压紧在限位台11顶端；通过设置螺纹柱、限位台和锁紧螺母，便于球壳压板的安装与拆卸。
45.在本实施例中，立柱601、限位台11和螺纹柱12为一体结构。
46.在本实施例中，限位槽9底部中心位置处设置有中心柱14；中心柱14顶端设置有球托15；球托15顶端设为凸球面结构；通过球体可以对半球形壳体起到支撑作用，避免加工时半球形壳体发生变形，提高产品品质。
47.在本实施例中，中心柱14顶端设置有卡柱；相应的，球托15底端开设有与卡柱相适配的卡槽；球托15通过卡柱和卡槽卡接于中心柱14上。
48.在本实施例中，球壳压板8底端设置有压球块16；压球块16设置于限位槽9中心位置的正上方，使压球块16能够正对半球形壳体顶部施加压力；压球块16底端设为凹球面结构，能够更好地贴合半球形壳体，且便于半球形壳体随球壳固定座转动而转动。
49.在本实施例中，压球块16底端开设有凹槽17；凹槽17与固定架3平行设置，便于粘接压球块覆盖的半球形壳体处的粘接缝。
50.在本实施例中，凹槽17为v形结构。
51.在本实施例中，锁紧螺母13与球壳压板8之间设置有压紧垫片18；压紧垫片18顶端抵接于锁紧螺母13底端；压紧垫片18底端抵接于球壳压板8顶端；通过设置压紧垫片，可以进一步提高对球壳压板的紧固效果。
52.在本实施例中，球壳固定座2与转动杆10之间设置有连接座19；连接座19固定连接于球壳固定座2底端，且连接座19与限位槽9同轴设置；连接座19位于固定架3顶端；转动杆10固定连接于连接座19底端，且转动杆10与限位槽9同轴设置；在使用时，连接座19放置于固定架3顶端，将球壳固定座2与固定架3隔开，减少摩擦面积，便于转动固定架3。
53.在本实施例中，连接座19与球壳固定座2为一体结构。
54.在本实施例中，轴承座7通过轴承座底座固定连接于支撑框架1顶端。
55.在本实施例中，支撑框架1底端设置有支撑件，用于对支撑框架1进行支撑。
56.在本实施例中，支撑件为地脚20；地脚20的数量为4个；4个地脚20均布于支撑框架1的四个边角处。
57.在本实施例中，固定架3的两端均设置有转轴；固定架3一端的转轴连接于轴承座7上；固定架3另一端的转轴通过联轴器与减速箱401的输出轴相连。
58.在本实施例中，支撑框架1为矩形框架。
59.在本实施例中，减速箱401为现有技术中的常规设备，因此不再对其具体结构进行赘述。
60.在本实施例中，球壳固定座2为圆柱状结构。
61.在本实施例中，中心柱14螺纹连接于限位槽9底部，便于安装及拆卸。
62.本发明还提供了一种有机玻璃半球形壳体的生产工艺，利用上述的有机玻璃半球形壳体的生产装置，包括以下步骤：
63.s1：采用热压成型工艺，使用热压模具热压加工半球形壳体单体；其中，半球形壳体单体为半球形壳体的1/16；
64.s2：将16个半球形壳体单体依次放置在球壳固定座2上的限位槽9内，拼接成一个完整的半球形壳体后，使用球壳压板8和压球块16将半球形壳体压紧；其中，相邻的半球形壳体单体对接处形成有粘接缝；
65.s3：转动摇杆402，摇杆402通过减速箱401带动固定架3转动90
°
，使球壳固定座2处于垂直状态；
66.s4：拧松锁紧螺栓501，转动球壳固定座2，使得处于同一圆周线上的2条粘接缝处于水平状态；
67.s5：拧紧锁紧螺栓501，使球壳固定座2固定住后，使用粘接剂粘接处于水平状态的2条粘接缝；
68.s6：重复步骤s4-s5，直至所有的粘接缝完成粘接；
69.s7：静置一段时间，转动摇杆402使球壳固定座2恢复水平状态后，取下半球形壳体；
70.s8：对取下的半球形壳体的内外表面进行打磨和抛光，完成半球形壳体加工。
71.在本实施例中，在s1中，需使用远红外测试仪检测半球形壳体单体的内外弧面尺寸公差。
72.在本实施例中，在s8中，需使用远红外测试仪检测半球形壳体的整体一致性，达到产品的性能指标要求。
73.在本实施例中，在s5中，粘接完后需要静置一段时间，等待粘接剂固化。
74.在本实施例中，热压模具包括底部支撑架21、顶部支撑架22、球壳下模23、球壳上模24、中间移动架25、导向柱26和吊环27；球壳下模23固定连接于底部支撑架21顶端；顶部支撑架22设置于底部支撑架21上方，并通过导向柱26与底部支撑架21连接；中间移动架25设置于球壳下模23上方；中间移动架25通过直线轴承滑动连接于导向柱26上；球壳上模24固定连接于中间移动架25底端；吊环27固定连接于中间移动架25顶端；使用时，整个模体工装组装完成之后，把球壳原材料放置在球壳上模24和球壳下模23之间，并推动中间移动架25来压制球壳原材料，形成球壳单体。
75.在本实施例中，导向柱26的数量为4个；4个导向柱26均布于球壳下模23四周。
76.在本实施例中，吊环27的数量为2个；2个吊环27对称设置于中间移动架25顶端左右两侧。
77.在本实施例中，球壳下模23和球壳上模24按半球形壳体尺寸制作而成。
78.以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。