CN110683747B - 大口径石英玻璃管断管封底机 - Google Patents
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Abstract
一种大口径石英玻璃管断管封底机，涉及石英玻璃管的制备技术领域，包括工作台，在工作台上设有导轨，在导轨中央设有第一火焰喷头，在导轨上安装有两个移动架，在两个移动架上均设有旋转夹持机构；旋转夹持机构包括夹持架，在夹持架上设有旋转轴管，旋转轴管内端固定装有卡盘，工作台上设有堵头；在夹持架上装有第一驱动机构；夹持架通过翻转轴装在移动架上，在移动架上装有翻转驱动机构；在工作台上设有第二驱动机构；在第一火焰喷头的上方设有封底成型器，封底成型器的两侧设有成型凹槽；在工作台上设有烧口修剪机构，烧口修剪机构包括第二火焰喷头；在第二火焰喷头的外侧设有剪切机构，本发明具有工作效率高、废品率低、封底精度高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及石英玻璃管的制备技术领域，尤其是一种大口径石英玻璃管断管封底机。
背景技术
在电光源的生产中需要大量的玻璃管段，玻璃管段的获得是通过将玻璃管分切成小段来获得，受玻璃管材性质的限制，切割时，需要先在玻璃管上打痕迹，然后才能继续切割，从而切割成玻璃管段，工艺比较繁琐复杂，并且，截断后的玻璃的一端需要进行封底，目前，切割玻璃管基本都是人工进行的，切割后需要对其一端进行封底，切割和封底需要两个工位进行，人工进行不仅效率低，尤其是对大口径石英玻璃管切割，切割精度低，且容易因操作者的失误而使玻璃管破碎，废品率高。因此需要提供一种能够代替人工切割，并将切割和封底结合的断管封底机。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种工作效率高、废品率低、封底精度高的大口径石英玻璃管断管封底机。
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，本发明是一种大口径石英玻璃管断管封底机，其特点是，包括工作台，在工作台上设有水平设置的导轨，在导轨中央设有用于对大口径石英玻璃管加热烧断/封底的第一火焰喷头，在第一火焰喷头两侧的导轨上对称的滑动安装有两个移动架，在两个移动架上均设有用于水平夹持大口径石英玻璃管并带动其转动的旋转夹持机构；
所述旋转夹持机构包括设置在移动架上的夹持架，在夹持架上设有与导轨平行设置的旋转轴管，两个旋转夹持机构的旋转轴管的轴线共线设置，旋转轴管设有供大口径石英玻璃管穿过的内孔，内孔为通孔，两个旋转轴管相向的内端固定装有卡盘，旋转轴管外端的工作台上设有用于堵住大口径石英玻璃管两端开口的堵头；在夹持架上装有驱动旋转轴管转动的第一驱动机构；
堵头设有用于向大口径石英玻璃管管腔内充气的充气孔，堵头上装有旋转接头，旋转接头上连接有用于向充气孔供气的充气软管，堵头的外径与大口径石英玻璃管内径匹配，堵头封堵在伸出旋转轴管的大口径石英玻璃管的两端；
旋转夹持机构的夹持架通过翻转轴装在移动架上，翻转轴水平设置且与旋转轴管的轴线垂直，在移动架上装有驱动夹持架以翻转轴为中心将旋转轴管由水平方向向下翻转到竖直方向的翻转驱动机构；
在工作台上设有驱动移动架沿滑轨左右滑动的第二驱动机构，第二驱动机构与移动架连接；
在第一火焰喷头的上方设有封底成型器，在工作台上设有驱动封底成型器运动到截断后的大口径石英玻璃管中间的第三驱动机构；所述封底成型器的两侧面向卡盘设有用于对截断后的大口径石英玻璃管进行封底成型的成型凹槽；
在工作台上设有用于当被截断的大口径石英玻璃管向下翻转后对其断口部进行烧口、修剪的翻转工位，在翻转工位上设有烧口修剪机构，所述烧口修剪机构包括与围绕翻转轴向下翻转后的大口径石英玻璃管下端断口部对应设置的第二火焰喷头；在第二火焰喷头的外侧设有用于修剪大口径石英玻璃管下端断口部的剪切机构。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，以上所述的大口径石英玻璃管断管封底机中：所述第一驱动机构包括装在旋转轴管外端的从动链轮，在夹持架上装有由电动机带动的主动链轮，在主动链轮和从动链轮之间装有传动链条。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，以上所述的大口径石英玻璃管断管封底机中：所述翻转驱动机构包括固定设在夹持架下方并驱动夹持架向上翻转的气缸，气缸的活塞杆端部与夹持架铰接。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，以上所述的大口径石英玻璃管断管封底机中：所述第二驱动机构为气缸，所述移动架与气缸的活塞杆端部固定连接。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，以上所述的大口径石英玻璃管断管封底机中：在工作台上设有驱动第一火焰喷头靠近/远离大口径石英玻璃管摆动的摆动机构。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，以上所述的大口径石英玻璃管断管封底机中：所述摆动机构包括横杆和竖杆，第一火焰喷头设在竖杆的上端，竖杆的下端与横杆的一端固定相接，横杆的另一端与工作台上的支架铰接，在横杆的中部铰接有拉杆，拉杆的下端铰接有长杆，在工作台上设有竖向设置的气缸，气缸的活塞杆端部与长杆的一端铰接。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，以上所述的大口径石英玻璃管断管封底机中：在工作台上设有成型器支架，所述第三驱动机构包括与成型器支架活动连接的成型器摆杆，封底成型器装在成型器摆杆的上端，在工作台上设有驱动封底成型器靠近/远离大口径石英玻璃管摆动的气缸，气缸的活塞杆端部与成型器摆杆的中部铰接，成型器摆杆的下端与成型器支架铰接。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，以上所述的大口径石英玻璃管断管封底机中：在工作台上设有驱动剪切机构上下升降的升降机构，剪切机构通过升降支架与升降机构连接。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，以上所述的大口径石英玻璃管断管封底机中：所述剪切机构包括两根剪刀臂和固定在升降支架上的铰接座，在两根剪刀臂的前端装有剪刀片，两个剪刀片以刃口相向且水平设置的方式安装，剪刀臂与铰接座铰接，在铰接座上设有驱动剪刀臂摆动使两个剪刀片闭合实现剪切功能的气缸，剪刀臂与气缸的活塞杆端部铰接。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，以上所述的大口径石英玻璃管断管封底机中：所述升降机构为气缸，气缸的活塞杆端部与铰接座连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过第一火焰喷头对大口径石英玻璃管中部进行加热，并由旋转夹持机构夹持并带动其转动，保证大口径石英玻璃管加热均匀，使大口径石英玻璃管的截断轻松省力；通过设置翻转驱动机构带动截断后的大口径石英玻璃管翻转到翻转工位，通过在翻转工位上设置烧口修剪机构对截断后的大口径石英玻璃管的断口部进行烧口修剪，将截断、烧口、修剪三道工序有效的结合为一体，代替人工，省时省力，大大提高了工作效率；烧口修剪后通过成型器对其底部进行成型封底，大口径石英玻璃管成型精度高，效果好，废品率低，并且，依次完成两个石英玻璃管的封底成型，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图；
图2为翻转驱动机构侧视图；
图3为翻转驱动机构俯视图；
图4为摆动机构非工作状态结构示意图；
图5为摆动机构工作状态结构示意图；
图6为第三驱动机构结构示意图；
图7为剪切机构构非工作状态结构示意图；
图8为剪切机构工作状态结构示意图。
图中：1. 工作台，2. 导轨，3. 第一火焰喷头，4. 移动架，5. 旋转夹持机构，501.夹持架，502. 旋转轴管，503. 卡盘，504. 堵头，6. 第一驱动机构，7. 翻转轴，8.翻转驱动机构，9.第二驱动机构，10.封底成型器，101.成型凹槽；11.第三驱动机构；1101.成型器支架，1102.成型器摆杆，12.烧口修剪机构，1201.第二火焰喷头；1202.剪刀臂，1203.铰接座，1204.剪刀片，1205.升降机构，13.摆动机构，1301.喷头摆杆，14.下料板，15.废料桶。
具体实施方式
以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
【实施例1】
参照图1，一种大口径石英玻璃管断管封底机，包括工作台，在工作台上设有水平设置的导轨，在导轨中央设有用于对大口径石英玻璃管加热烧断/封底的第一火焰喷头，在第一火焰喷头两侧的导轨上对称的滑动安装有两个移动架，在两个移动架上均设有用于水平夹持大口径石英玻璃管并带动其转动的旋转夹持机构；
所述旋转夹持机构包括设置在移动架上的夹持架，在夹持架上设有与导轨平行设置的旋转轴管，两个旋转夹持机构的旋转轴管的轴线共线设置，旋转轴管设有供大口径石英玻璃管穿过的内孔，内孔为通孔，两个旋转轴管相向的内端固定装有卡盘，旋转轴管外端的工作台上设有用于堵住大口径石英玻璃管两端开口的堵头；在夹持架上装有驱动旋转轴管转动的第一驱动机构；
堵头设有用于向大口径石英玻璃管管腔内充气的充气孔，堵头上装有旋转接头，旋转接头上连接有用于向充气孔供气的充气软管，堵头的外径与大口径石英玻璃管内径匹配，堵头封堵在伸出旋转轴管的大口径石英玻璃管的两端；
旋转夹持机构的夹持架通过翻转轴装在移动架上，翻转轴水平设置且与旋转轴管的轴线垂直，在移动架上装有驱动夹持架以翻转轴为中心将旋转轴管由水平方向向下翻转到竖直方向的翻转驱动机构；
在工作台上设有驱动移动架沿滑轨左右滑动的第二驱动机构，第二驱动机构与移动架连接；
在第一火焰喷头的上方设有封底成型器，在工作台上设有驱动封底成型器运动到截断后的大口径石英玻璃管中间的第三驱动机构；所述封底成型器的两侧面向卡盘设有用于对截断后的大口径石英玻璃管进行封底成型的成型凹槽；
在工作台上设有用于当被截断的大口径石英玻璃管向下翻转后对其断口部进行烧口、修剪的翻转工位，在翻转工位上设有烧口修剪机构，所述烧口修剪机构包括与围绕翻转轴向下翻转后的大口径石英玻璃管下端断口部对应设置的第二火焰喷头；在第二火焰喷头的外侧设有用于修剪大口径石英玻璃管下端断口部的剪切机构。
所述第一驱动机构包括装在旋转轴管外端的从动链轮，在夹持架上装有由电动机带动的主动链轮，在主动链轮和从动链轮之间装有传动链条。电动机通过链轮链条传动，带动旋转轴管转动，固定在旋转轴管上的卡盘夹持着大口径石英玻璃管并带动其转动。
结合图2、图3，所述翻转驱动机构包括固定设在夹持架下方并驱动夹持架向上翻转的气缸，气缸的活塞杆端部与夹持架铰接。气缸的活塞杆伸出，推动夹持架向上翻转90°，夹持架上的第一驱动机构和旋转轴管翻转90°，旋转轴管及其上卡盘带动截断后的大口径石英玻璃管，由水平方向向下翻转到垂直方向的翻转工位上。
所述第二驱动机构为气缸，所述移动架与气缸的活塞杆端部固定连接。通过气缸活塞杆的伸缩来驱动移动架沿着导轨左右移动。
在工作台上设有驱动第一火焰喷头靠近/远离大口径石英玻璃管摆动的摆动机构。
结合图4、图5，所述摆动机构包括横杆和竖杆，第一火焰喷头设在竖杆的上端，竖杆的下端与横杆的一端固定相接，横杆的另一端与工作台上的支架铰接，在横杆的中部铰接有拉杆，拉杆的下端铰接有长杆，在工作台上设有竖向设置的气缸，气缸的活塞杆端部与长杆的一端铰接。所述第一火焰喷头在大口径石英玻璃管中部前后对称分设有两个，两根横杆的中部分别对应铰接有拉杆，两根拉杆的上端与横杆的中部铰接，两根拉杆的下端与长杆铰接，两侧的第一火焰喷头对称铰接在长杆的一侧。当气缸的活塞杆伸出时，向上推动喷头摆杆，两个第一火焰喷头向内靠拢，对大口径石英玻璃管两侧均匀加热。
参照图6，在工作台上设有成型器支架，所述第三驱动机构包括与成型器支架活动连接的成型器摆杆，封底成型器装在成型器摆杆的上端，在工作台上设有驱动封底成型器靠近/远离大口径石英玻璃管摆动的气缸，气缸的活塞杆端部与成型器摆杆的中部铰接，成型器摆杆的下端与成型器支架铰接。成型器摆杆倾斜设置，气缸的活塞杆伸出，推动成型器摆杆向前下方摆动，带动封底成型器移动到两根截断后的大口径石英玻璃管正中位置。
在工作台上设有驱动剪切机构上下升降的升降机构，剪切机构通过升降支架与升降机构连接。
参照图7，所述剪切机构包括两根剪刀臂和固定在升降支架上的铰接座，在两根剪刀臂的前端装有剪刀片，两个剪刀片以刃口相向且水平设置的方式安装，剪刀臂与铰接座铰接，在铰接座上设有驱动剪刀臂摆动使两个剪刀片闭合实现剪切功能的气缸，剪刀臂与气缸的活塞杆端部铰接。气缸的活塞杆伸出，推动两个剪刀臂相向运动，直至两个剪刀片刃口闭合；气缸活塞杆缩回，带动剪刀片张开。
所述升降机构为气缸，气缸的活塞杆端部与铰接座连接。气缸的活塞杆伸缩，带动铰接座的升降，即带动剪刀片的升降，可以调整修剪的高低位。
本实施例中，在剪刀臂和气缸之间采用连杆机构传动，连杆机构包括长杆、短杆和中间杆，两个剪刀臂分别与长杆、短杆的一端铰接，长杆、短杆的另一端分别与中间杆的两端铰接，中间杆的中部与铰接座铰接，气缸的活塞杆与中间杆铰接，气缸的底部和工作台铰接。气缸活塞杆伸缩带动中间杆围绕中部与铰接座的铰接点来回转动，通过长杆和短杆带动剪刀臂的开合运动，实现剪刀片的开合运动。
在工作台前面设有用于承接剪切废料的废料桶，在工作台上设有向废料桶延伸的下料板。截断后翻转到竖直方向的大口径石英玻璃管下端由剪切机构剪切，其废料通过下料板落入废料桶内收集。
工作过程：
先根据待截断的大口径石英玻璃管的长度，通过控制第二驱动机构，测量并调整卡盘之间的间距，使之与大口径石英玻璃管的长度相适，将大口径石英玻璃管放入卡盘内夹紧；
驱动摆动机构，两个第一火焰喷头摆动到大口径石英玻璃管中间的两侧，点燃第一火焰喷头，在大口径石英玻璃管两端插上堵头，通入保护气体，启动第一驱动机构，大口径石英玻璃管自转，第一火焰喷头在大口径石英玻璃管中间加热；
启动第二驱动机构，气缸带动两侧的移动架分别向两侧作背向运动，拉断大口径石英玻璃管，可加以人工辅助剪断；
大口径石英玻璃被截断后，启动翻转驱动机构，带动大口径石英玻璃管围绕翻转轴向下翻转到竖直方向，第二驱动机构带动移动架移动，使大口径石英玻璃管截断后的断口部处于翻转工位上，点燃第二火焰喷头，第二火焰喷头对大口径石英玻璃管的断口部进行加热烧口；
第二驱动机构带动移动架移动，使大口径石英玻璃管的下端部位于剪切机构的剪刀片刃口内，驱动剪切机构的气缸，剪刀片闭合，修剪掉拉丝，修剪掉的废料顺着下料板落入废料桶内，第二驱动机构通过带动移动架将大口径石英玻璃管的下端部移动到第二火焰喷头上方，继续进行烧口加热；
控制翻转机构反向翻转，将大口径石英玻璃管向上翻转90°到水平方向，由第一火焰喷头进行封底加热；控制第三驱动机构，由成型器摆杆将封底成型器带动到两根大口径石英玻璃管中间，控制第二驱动机构，将两侧的移动架相向运动并将两根大口径石英玻璃管的端部分别压紧在封底成型器两侧面的成型凹槽，3~5s后封底成型完成；
停机，关火，工作人员戴隔热手套，卸下堵头，拆下两根封底成型的大口径石英玻璃管放置好，完毕。
Claims (8)
1.一种大口径石英玻璃管断管封底机，其特征在于：包括工作台，在工作台上设有水平设置的导轨，在导轨中央设有用于对大口径石英玻璃管加热烧断/封底的第一火焰喷头，在第一火焰喷头两侧的导轨上对称的滑动安装有两个移动架，在两个移动架上均设有用于水平夹持大口径石英玻璃管并带动其转动的旋转夹持机构；
所述旋转夹持机构包括设置在移动架上的夹持架，在夹持架上设有与导轨平行设置的旋转轴管，两个旋转夹持机构的旋转轴管的轴线共线设置，旋转轴管设有供大口径石英玻璃管穿过的内孔，内孔为通孔，两个旋转轴管相向的内端固定装有卡盘，旋转轴管外端的工作台上设有用于堵住大口径石英玻璃管两端开口的堵头；在夹持架上装有驱动旋转轴管转动的第一驱动机构；
堵头设有用于向大口径石英玻璃管管腔内充气的充气孔，堵头上装有旋转接头，旋转接头上连接有用于向充气孔供气的充气软管，堵头的外径与大口径石英玻璃管内径匹配，堵头封堵在伸出旋转轴管的大口径石英玻璃管的两端；
旋转夹持机构的夹持架通过翻转轴装在移动架上，翻转轴水平设置且与旋转轴管的轴线垂直，在移动架上装有驱动夹持架以翻转轴为中心将旋转轴管由水平方向向下翻转到竖直方向的翻转驱动机构；
在工作台上设有驱动移动架沿滑轨左右滑动的第二驱动机构，第二驱动机构与移动架连接；
在第一火焰喷头的上方设有封底成型器，在工作台上设有驱动封底成型器运动到截断后的大口径石英玻璃管中间的第三驱动机构；所述封底成型器的两侧面向卡盘设有用于对截断后的大口径石英玻璃管进行封底成型的成型凹槽；
在工作台上设有用于当被截断的大口径石英玻璃管向下翻转后对其断口部进行烧口、修剪的翻转工位，在翻转工位上设有烧口修剪机构，所述烧口修剪机构包括与围绕翻转轴向下翻转后的大口径石英玻璃管下端断口部对应设置的第二火焰喷头；在第二火焰喷头的外侧设有用于修剪大口径石英玻璃管下端断口部的剪切机构；
所述翻转驱动机构包括固定设在夹持架下方并驱动夹持架向上翻转的气缸，气缸的活塞杆端部与夹持架铰接；
在工作台上设有驱动第一火焰喷头靠近/远离大口径石英玻璃管摆动的摆动机构。
2.根据权利要求1所述的大口径石英玻璃管断管封底机，其特征在于：所述第一驱动机构包括装在旋转轴管外端的从动链轮，在夹持架上装有由电动机带动的主动链轮，在主动链轮和从动链轮之间装有传动链条。
3.根据权利要求1所述的大口径石英玻璃管断管封底机，其特征在于：所述第二驱动机构为气缸，所述移动架与气缸的活塞杆端部固定连接。
4.根据权利要求3所述的大口径石英玻璃管断管封底机，其特征在于：所述摆动机构包括横杆和竖杆，第一火焰喷头设在竖杆的上端，竖杆的下端与横杆的一端固定相接，横杆的另一端与工作台上的支架铰接，在横杆的中部铰接有拉杆，拉杆的下端铰接有长杆，在工作台上设有竖向设置的气缸，气缸的活塞杆端部与长杆的一端铰接。
5.根据权利要求1所述的大口径石英玻璃管断管封底机，其特征在于：在工作台上设有成型器支架，所述第三驱动机构包括与成型器支架活动连接的成型器摆杆，封底成型器装在成型器摆杆的上端，在工作台上设有驱动封底成型器靠近/远离大口径石英玻璃管摆动的气缸，气缸的活塞杆端部与成型器摆杆的中部铰接，成型器摆杆的下端与成型器支架铰接。
6.根据权利要求1所述的大口径石英玻璃管断管封底机，其特征在于：在工作台上设有驱动剪切机构上下升降的升降机构，剪切机构通过升降支架与升降机构连接。
7.根据权利要求1所述的大口径石英玻璃管断管封底机，其特征在于：所述剪切机构包括两根剪刀臂和固定在升降支架上的铰接座，在两根剪刀臂的前端装有剪刀片，两个剪刀片以刃口相向且水平设置的方式安装，剪刀臂与铰接座铰接，在铰接座上设有驱动剪刀臂摆动使两个剪刀片闭合实现剪切功能的气缸，剪刀臂与气缸的活塞杆端部铰接。
8.根据权利要求6所述的大口径石英玻璃管断管封底机，其特征在于：所述升降机构为气缸，气缸的活塞杆端部与铰接座连接。
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