一种可离线加工的双悬膜核心组件的制作方法

1.本发明涉及绿色建筑节能领域，特别是涉及一种用于高效节能中空玻璃腔内的可离线加工的双悬膜核心组件。


背景技术：

2.节能建筑所需的高效节能玻璃加工技术与产品，基本是在两片玻璃形成的密封空间内，内置更多的中间层，如玻璃、薄膜、遮阳板以及百叶窗等来实现。
3.目前,绿色建筑行业普遍采用的三玻两腔中空玻璃系统，就是在标准中空玻璃中间再加入第三块玻璃，再通过充填惰性气体来进一步提供节能效果，然而，重量的增加却是显而易见的缺点。为了克服此缺点，通过将具有抗拉强度高以及带有光学涂层的塑料薄膜替代上述中间层玻璃，是非常好的解决方案。甚至，用两层光学薄膜悬挂在中空玻璃中间来替代中间层玻璃并增加隔热空腔的双悬膜技术，已经越来越受到关注。
4.在已知的双悬膜中空玻璃技术的加工过程中，无论采用多点弹簧布局的张拉式绷膜还是利用塑料薄膜热收缩来施加预张力等工艺，还都必须依赖玻璃做基板进行绷膜，增加了覆膜加工的难度，而且与成熟的中空玻璃封装技术相互脱节，无法充分利用中空玻璃加工生产线的自动化优势，从而制约了生产节拍的提高，同时，在降低制造成本方面也存在急需克服的难题。


技术实现要素：

5.本发明目的为解决悬膜替代中间层玻璃的中空玻璃加工工艺中存在覆膜加工难度大、与中空玻璃封装工艺和设备不匹配以及制备成本高的技术问题，提供一种可离线加工的双悬膜核心组件。
6.所述的核心组件可以作为独立总成高效地在加工，不需要以玻璃为基板进行覆膜和绷膜操作，与中空玻璃的封装独立出来，通过现有的覆膜、焊接封边、裁切等成熟的专业设备完成两片塑料薄膜的快速加工，再在加工后的两片塑料薄膜空间内完成张紧框的加装以及外部封装框的组装，而且张紧框及封装框的加工及组装均可由成熟的窗框生产线进行加工，如此，双悬膜核心组件作为独立总成可以方便灵活地转运至中空玻璃加工厂与两片玻璃进行封装，而在中空玻璃加工线封装时，所述的核心组件可以像间隔条或内置百叶窗一样按原有中空玻璃工艺进行标准化操作，从而大大简化了加工工艺，提高了生产节拍，使制造成本得到充分优化。
7.本发明的技术方案：
8.一种可离线加工的双悬膜核心组件，包括两套封装框，封装框上设置有两级卡槽，两套封装框之间通过卡槽与具有两级压合卡位的卡榫条连接在一起，在一级压合卡位连接的两套封装框及卡榫条内侧形成的四周内腔中加装由张紧框撑起的两片薄膜构成的双膜组件，双膜组件两侧的四周边部正好定位于两套封装框内侧设置的绷膜凸缘上，当两套封装框与卡榫条形成二级压合卡位连接时，两侧封装框上的绷膜凸缘同时压紧由张紧框张紧
的两片薄膜，并且卡住张紧框使张紧框保持方正，从而实现可脱离中空玻璃封装线而单独加工的双悬膜核心组件总成。
9.所述双膜组件包括四周封边焊接在一起的两片薄膜，两片薄膜的四个端角处各斜切出一个断口，四周封边间隔裁切出一组弧形断口的锯齿状，四周封边保留部分形成张拉索，两片薄膜之间经由端角处的断口各插入一段张紧框边条，端角处相邻张紧框边条的端部固定连接在一起使四段张紧框边条形成一个完整的张紧框并将两片薄膜张紧。
10.所述张紧框边条为中空的异形管，异型管的两端加装有封堵套管，四个端角处相邻张紧框边条的端部各通过一组张紧器连接固定在一起，所述张紧器包括两个张紧支腿，与两个张紧支腿连接固定的端头为拐头，插入对应封堵套管内的张紧支腿上套装有用于调节张紧框伸缩的弹簧，两个张紧支腿的拐头部分固定在一起使四段张紧框边条形成一个完整的张紧框。
11.所述双膜组件中张紧框边条为中空的异形管，截面的横向上呈现两个对称的凹面作为绷膜凹，纵向的两个端面中朝外的一侧呈弧面，朝内的一侧呈平面，绷膜凹的两端呈现两个弧状凸起，与平面端面相邻的两个凸起为前凸缘，与弧形端面相邻的两个凸起为后凸缘。所述封装框是由四个组角器将隔热型材制成的边框连接固定而成的矩形框，两个封装框的相对一侧各设有与卡榫条上的两级卡位匹配的两级卡槽。所述封装框使用的隔热型材的截面形状构成包括，靠近内侧带有空腔的封闭部分，以及靠近外侧的敞口部分，敞口部分的内部设置有与卡榫条上的两级卡位匹配的一级卡槽和二级卡槽。所述隔热型材的敞口部分的内侧即封闭部分矮于外侧，外侧敞口端部边缘外翻形成封装端板。所述隔热型材的敞口部分相对于安装双膜组件的一侧平面上还设置有向上凸起的绷膜凸缘。
12.所述卡榫条的截面形状构成包括，中间的卡榫条本体部分以及两侧带有分叉的卡板，各卡板的外侧壁上设置有两级卡位的一级齿牙和二级齿牙，两级卡位的一级齿牙和二级齿牙用于和封装框上设置的两级卡槽配合。
13.所述组角器包括两个截面形状与所述封装框使用的隔热型材中封闭部分的空腔形状相同的支脚，即第一支脚和第二支脚，两个支脚呈直角相互固定在一起形成组角器。
14.本发明提供的可离线加工的双悬膜核心组件经初步压合形成一级卡位连接后即可作为独立总成转运至中空玻璃加工厂，等该总成与两片玻璃封装时，两套封装框经再次压合形成两级卡位密闭连接，两侧封装框上的绷膜凸缘下压两片薄膜并卡住张紧框的后凸缘使张紧框保持方正，前凸缘将双膜组件撑紧，本发明可方便地与两片玻璃封装成具有三层隔热内腔的中空玻璃。
15.本发明具有的优点和积极效果是：
16.本发明提供的核心组件的加工生产完全独立于中空玻璃加工生产线，摆脱了对玻璃作为基板的玻璃加工设备及工艺的依赖，完全采用以塑料薄膜加工为核心的工艺。
17.双悬膜核心组件可作为单独总成灵活地转运至中空玻璃加工厂，充分利用现有的中空玻璃自动化生产线进行封装，仅需对中空玻璃加工线的关键装置进行针对性调整即可完成两玻三腔双悬膜中空玻璃的连续化生产。
18.同时，通过重量和尺寸、密封结构等问题更合理的解决，最终使制造成本问题得到最大优化。
附图说明
19.图1为本发明的核心组件总成示意图；
20.图2为本发明的两片塑料薄膜封边裁切后的示意图；
21.图3为本发明的张紧框边条组装示意图；
22.图4为本发明的加装张紧框后的双膜组件示意图；
23.图5为本发明图4中端角处a部放大示意详图；
24.图6为本发明的张紧框边条加装张紧器的示意图；
25.图7为本发明图6中端角处b部的放大示意详图；
26.图8为本发明的两片塑料薄膜内部空间加装张紧框后的示意图；
27.图9为本发明图8中端角处c部的放大示意详图；
28.图10为本发明的一侧封装框组装的示意图；
29.图11为本发明图10中端角处d部的放大示意详图；
30.图12为本发明的一侧封装框加装卡榫条的示意图；
31.图13为本发明图12中端角处e部的放大示意详图；
32.图14为本发明的核心组件组装的示意图；
33.图15为本发明的形成一级卡位连接的核心组件示意图；
34.图16为本发明的核心组件与两片玻璃封装的示意图。
具体实施方式
35.为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，配合附图详细说明如下：
36.请参阅图1，一种可离线加工的双悬膜核心组件，包括两套封装框4a和4b，封装框上设置有两级卡槽，两套封装框相对放置并通过其上的卡槽与中间的卡榫条6连接为一体，在一级压合卡位连接的两套封装框及卡榫条内侧形成的四周内腔中加装由张紧框撑起的两片薄膜构成的双膜组件1，双膜组件两侧的四周边部正好定位于两套封装框内侧设置的绷膜凸缘上，当两套封装框与卡榫条形成二级压合卡位连接时，两侧封装框上的绷膜凸缘同时压紧由张紧框张紧的两片薄膜，并且卡住张紧框使张紧框保持方正，从而实现可脱离中空玻璃封装线而单独加工的双悬膜核心组件总成。
37.其中双膜组件1的具体结构请参阅图2至图9。
38.参阅图2，首先是将两片塑料薄膜覆膜拉伸平整，并使其边缘对齐贴合在一起，由激光焊接模块按加工尺寸将两片塑料薄膜定尺进行激光焊接成一个个首尾相接四周封边的双膜组件1，两片塑料薄膜1a和1b分别来自于同一个封边焊接机上的两个膜卷。
39.经封边焊接机尾部的裁切装置对双膜组件1进行裁切，先是将四个端角斜切露出断口1.1，再将四周的边部分别间隔裁切出一组作为应变缓冲带1.3的弧形断口，形成锯齿状，四周边部保留的一段段的焊接封边作为绷膜的张拉索1.2。
40.参阅图3至图5，在双膜组件1内加装四个不锈钢异形管制成的张紧框边条2，张紧框边条2的两端内部先加装支撑弹簧伸缩的封堵套管2.3，封堵套管2.3具有(四个花瓣式)中空的内腔2.5，朝外一侧的沿口2.4外檐与张紧框边条异型管的外檐形状尺寸相同，封堵套管中部的尺寸略小于张紧框边条2内部空腔的尺寸并使封堵套管能够插入张紧框边条2空腔内，封堵套管朝内的封底具有弹簧伸缩用的导向孔2.6，张紧框边条2的截面的横向上
呈现两个对称的凹面作为绷膜凹2.7(如图3所示)，纵向的两个端面中朝外的一侧呈弧面而朝内的一侧呈平面，绷膜凹2.7的两端呈现两个弧状凸起，与平面端面相邻的两个凸起为前凸缘2.1，与弧形端面相邻的两个凸起为后凸缘2.2。首先，将装好封堵套管2.3的四个张紧框边条2通过双膜组件1的四个端角处的斜切断口1.1分别伸入进双模组件1的内部空间，将四条张紧框边条2靠紧四周的张拉索1.2撑起双膜组件形成内部中空。
41.参见图6和图7，所述张紧框的四个端角处相邻张紧框边条的端部各通过一组张紧器连接固定在一起，所述张紧器包括两个张紧支腿，与两个张紧支腿连接固定的端头为拐头，插入对应封堵套管内的张紧支腿上套装有用于调节张紧框伸缩的弹簧，两个张紧支腿的拐头部分固定在一起使四段张紧框边条形成一个完整的张紧框。
42.首先通过机械手将张紧器3的两个左支腿3a分别插进较长一侧的张紧框边条2上的两端加装好的封装套管2.3内，并将压缩弹簧3.4压紧至只露出拐头3.1并使拐头3.1的腹部朝上，另一只机械手同时做相同操作，将另一侧较长的张紧框边条2加装好张紧器3的两个左支腿3a而且也只露出拐头3.1并使拐头的腹部朝上。此步骤完成后，另外两只机械手按同样的操作完成较短两侧的张紧框边条的张紧器3的右支腿3b的安装，并使每个拐头3.1的腹部朝下。
43.参见图8和图9，最后就是将每个端角处的两个支腿3a和3b的拐头3.1的腹部相贴合(如图8所示，左右支腿的拐头部分按阴阳设计，各占一半，两个拐头贴合后形成一个完整的端头，(如图9所示))，通过每个机械手上的激光焊接装置将两个贴合好的拐头3.1(使左右支腿成直角)完成焊接固定操作，上述操作完成机械手移走后，连接好四个张紧器3的四条张紧框边条2将双膜组件1的内部空间撑起，双膜组件1四周的张拉索1.2将两片塑料薄膜1a、1b拉住，张紧框边条2在张紧器3的驱动下将双膜组件1由内向外撑紧。
44.参见图13，在双膜组件1及张紧框2的两侧加装两套封装框4a和4b，并通过卡榫条6进行两级卡位的连接。
45.参见图10和图11，封装框4是由四根隔热型材通过组角器5组装成一个密闭的矩形框。封装框4的隔热型材分为靠内侧的带有空腔(梯形腔)4.2的封闭部分及靠外侧的具有两级卡槽4.3和4.4的敞口部分，靠内侧封闭部分相对于安装双膜组件的端面上设有向上凸起的绷膜凸缘4.1，朝内的斜坡端面为装饰板4.5，紧邻梯形腔的敞口部分有两个连接卡位的一级卡槽4.3和二级卡槽4.4，敞口部分的外侧端面为施打结构胶的封装面4.7，顶部带有外檐的端板为两套封装框4a和4b连接密封的封装端板4.6。组角器5是由两个成直角的带有空腔5.3的支脚5.1和5.2注塑而成，并与梯形腔4.2装配。
46.参见图12和图13，在组装好的一侧封装框4a的敞口部分加装卡榫条6。卡榫条6是挤出的工程塑料型材，中部为卡榫条本体部分，两侧对称且为带有分叉的卡板6.3，每个卡板6.3外侧壁上设有两级卡位的一级齿牙6.1和二级齿牙6.2。卡榫条6按给定的尺寸直切成四段，分别插入对应的封装框4上的一级卡槽4.3内，加装好的卡榫条6围成一个矩形空间用来放置张紧框2撑紧的双模组件1。
47.参见图14，将张紧框2撑紧的双模组件1放入封装框4a上插装的卡榫条6围成的矩形框内，而且张紧框边条2的前后凸缘2.1和2.2对应的双模组件1四周边部区间对准并置于封装框4绷膜凸缘4.1围成的矩形堤楞上。再将另一侧的封装框4b敞口部分朝下地插装在卡榫条6的卡板6.3上，并保证卡板6.3上的一级齿牙6.1卡进封装框的一级卡槽4.3内。最后，
参见图1，在两侧封装框4a和4b的封装端板4.6连接后的端面上黏贴一圈的一次性临时密封胶带10，通过上述操作，最终完成双悬膜核心组件并作为独立总成转运至储运车间。
48.参见图1、图15和图16，作为独立总成的双悬膜核心组件可以灵活地转运至玻璃加工厂，在中空玻璃加工线上与两片玻璃7a和7b进行封装，在与两片玻璃合片压合前，先将一次性临时密封胶带10移除，然后，在两侧封装框的底部的密封端面上分别涂覆一圈热熔丁基胶8a和8b，同时，在一次性密封胶带10原来封闭的空间内的一侧封装端板4.6的版面上也涂覆一圈热熔丁基胶8，涂覆热熔丁基胶后的双悬膜核心组件经板压机与两片玻璃7a和7b压合后，卡榫条6两端的卡板6.3的两级齿牙6.1和6.2全部卡进两套封装框4a和4b的一级卡槽4.3和二级卡槽4.4内，两套封装框4上的绷膜凸缘4.1卡住张紧框的后凸缘2.2使张紧框保持方正。同时，张紧框的前凸缘2.1将双膜组件1的两片绷膜张紧绷平。最后，经中空玻璃线的打胶机在两侧封装框的封装面4.7、封装端板4.6与玻璃边部形成的沟槽内注入硅酮结构密封胶9，经最终养护制作加工完成双悬膜三层隔热内腔的中空玻璃。

技术特征：
1.一种可离线加工的双悬膜核心组件，其特征在于，包括两套封装框，封装框上设置有两级卡槽，两套封装框之间通过卡槽与具有两级压合卡位的卡榫条连接在一起，在一级压合卡位连接的两套封装框及卡榫条内侧形成的四周内腔中加装由张紧框撑起的两片薄膜构成的双膜组件，双膜组件两侧的四周边部正好定位于两套封装框内侧设置的绷膜凸缘上，当两套封装框与卡榫条形成二级压合卡位连接时，两侧封装框上的绷膜凸缘同时压紧由张紧框张紧的两片薄膜，并且卡住张紧框使张紧框保持方正，从而实现可脱离中空玻璃封装线而单独加工的双悬膜核心组件总成。2.根据权利要求1所述的双悬膜核心组件，其特征在于，所述双膜组件包括四周封边焊接在一起的两片薄膜，两片薄膜的四个端角处各斜切出一个断口，四周各封边间隔裁切出一组弧形断口的锯齿状，四周封边保留部分形成张拉索，两片薄膜之间经由端角处的断口各插入一段张紧框边条，端角处相邻张紧框边条的端部固定连接在一起使四段张紧框边条形成一个完整的张紧框并将两片薄膜张紧。3.根据权利要求2所述的双悬膜核心组件，其特征在于，所述张紧框边条为中空的异形管，异型管的两端加装有封堵套管，四个端角处相邻张紧框边条的端部各通过一组张紧器连接固定在一起，所述张紧器包括两个张紧支腿，与两个张紧支腿连接固定的端头为拐头，插入对应封堵套管内的张紧支腿上套装有用于调节张紧框伸缩的弹簧，两个张紧支腿的拐头部分固定在一起使四段张紧框边条形成一个完整的张紧框。4.根据权利要求3所述的双悬膜核心组件，其特征在于，所述双膜组件中张紧框边条为中空的异形管，截面的横向上呈现两个对称的凹面作为绷膜凹，纵向的两个端面中朝外的一侧呈弧面，朝内的一侧呈平面，绷膜凹的两端呈现两个弧状凸起，与平面端面相邻的两个凸起为前凸缘，与弧形端面相邻的两个凸起为后凸缘。5.根据权利要求1所述的双悬膜核心组件，其特征在于，所述封装框是由四个组角器将隔热型材制成的边框连接固定而成的矩形框，两个封装框的相对一侧各设有与卡榫条上的两级卡位匹配的两级卡槽。6.根据权利要求5所述的双悬膜核心组件，其特征在于，所述封装框使用的隔热型材的截面形状构成包括，靠近内侧带有空腔的封闭部分，以及靠近外侧的敞口部分，敞口部分的内部设置有与卡榫条上的两级卡位匹配的一级卡槽和二级卡槽。7.根据权利要求6所述的双悬膜核心组件，其特征在于，所述隔热型材的敞口部分的内侧即封闭部分矮于外侧，外侧敞口端部边缘外翻形成封装端板。8.根据权利要求1所述的双悬膜核心组件，其特征在于，所述卡榫条的截面形状构成包括，中间的卡榫条本体以及两侧带有分叉的卡板，各卡板外侧壁上设置有两级卡位的一级齿牙和二级齿牙，两级卡位的一级齿牙和二级齿牙用于和封装框上设置的两级卡槽配合。9.根据权利要求6所述的双悬膜核心组件，其特征在于，所述组角器包括两个截面形状与所述封装框使用的隔热型材中封闭部分的空腔形状相同的支脚，即第一支脚和第二支脚，两个支脚呈直角相互固定在一起形成组角器。10.根据权利要求6所述的双悬膜核心组件，其特征在于，所述隔热型材的敞口部分相对于安装双膜组件的一侧平面上还设置有向上凸起的绷膜凸缘。

技术总结
本发明公开了一种可离线加工的双悬膜核心组件，所述核心组件包括由两片薄膜经四周焊接封边，再将四个端角斜切出断口，四周边裁切成具有弧形断口的锯齿状封边的双膜组件，通过斜切断口在双膜组件内加装张紧框，撑起两片薄膜形成内部中空，在张紧框与双膜组件的外部两侧再加装两套封装框，两套封装框用具有两级卡位的卡榫条连接，经初步压合形成一级卡位连接后即可作为独立总成转运至中空玻璃加工厂，等该总成与两片玻璃封装时，两套封装框经再次压合形成两级卡位密闭连接，两侧封装框上的绷膜凸缘下压薄膜卡住张紧框的后凸缘使张紧框保持方正，前凸缘将双膜组件撑紧，本发明可方便地与两片玻璃封装成具有三层隔热内腔的中空玻璃。玻璃。玻璃。


技术研发人员：董欣然
受保护的技术使用者：董欣然
技术研发日：2023.07.18
技术公布日：2023/10/8