CN110963695A - 一种同步驱动pcvd沉积炉装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种同步驱动PCVD沉积炉装置，包括炉子、升降组件、开合组件和框架，所述升降组件设置在所述框架上，所述升降组件连接并驱动所述开合组件上下移动，所述开合组件包括第一安装板、固定在所述第一安装板上的第一电机和第一丝杠，所述开合组件还包括直角减速机和与所述直角减速机连接的传动轴，所述第一丝杠连接在所述传动轴上，所述第一电机输出端连接并驱动所述直角减速机进而带动所述传动轴转动，所述第一丝杠的第一丝杠轴在所述传动轴带动下向上或向下运动。本发明结构设计简单，加工和装配难度低，用机械同步代替电气同步，提高了传动的稳定性。

Description

一种同步驱动PCVD沉积炉装置

技术领域

本申请属于光纤制造技术领域，尤其是涉及一种同步驱动PCVD沉积炉装置。

背景技术

PCVD技术指将等离子体技术引人化学气相沉积，形成覆盖层的方法称为等离子体化学气相沉积，简称PCVD。PCVD技术利用低温等离子体可以促进化学反应，可使在比热化学反应低的温度下沉积薄膜。近年来，在半导体、电子产品、光学仪器等工业领域中，等离子体化学气相沉积技术的实用性已经引起重视，它的应用正在迅速发展。

在光纤PCVD工艺中，沉积炉子需要完成升降开合等动作。现有的炉子驱动装置主要以交流异步电机和涡轮升降机组合的方式完成升降动作，用电动推杆或者气缸实现炉子开合动作。上述炉子驱动装置在PCVD工艺中传动效率较低，又由于同步性问题可能造成机构及炉内材料的损坏，从而导致整个沉积工艺产出的芯棒有各种缺陷问题。现有的技术沉积炉装置运行动作基本一样，即完成上下和开合四个动作。其中上下移动所用装置多为涡轮丝杠升降机配合交流异步电机使用，辅助需导轨定位，结构复杂且传动效率低。驱动开合的装置多为气缸或电动推杆带动连杆来完成，由于本身同步性较差，容易损坏机构或者损坏炉子内部保温材料，从而导致整个沉积工艺产出的芯棒有各种缺陷问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中PCVD沉积炉装置沉积同步性差，动作效率低的不足，从而提供一种同步驱动PCVD沉积炉装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种同步驱动PCVD沉积炉装置，包括炉子、升降组件、开合组件和框架，所述升降组件设置在所述框架上，所述升降组件连接并驱动所述开合组件上下移动，所述开合组件包括第一安装板、固定在所述第一安装板上的第一电机和第一丝杠，所述开合组件还包括直角减速机和与所述直角减速机连接的传动轴，所述第一丝杠连接在所述传动轴上，所述第一电机输出端连接并驱动所述直角减速机进而带动所述传动轴转动，所述第一丝杠的第一丝杠轴在所述传动轴带动下向上或向下运动，所述炉子具有固定部和转动连接在所述固定部上的一对开合部，所述固定部与所述第一丝杠轴固定，一对所述开合部分别通过销轴组件与所述第一安装板连接，所述第一丝杠轴带动固定部向上或向下运动时，一对所述开合部彼此分离打开或聚拢闭合。

在其中一个实施例中，所述升降组件包括第二安装板、第二电机、第二丝杠和传动带轮，所述第二安装板固定在所述框架上，所述第二丝杠固定在所述第二安装板上，所述传动带轮两端分别连接所述第二电机输出端和所述第二丝杠主动端，所述第二丝杠从动端与所述第一安装板固定，所述第二电机通过所述传动带轮驱动所述第二丝杠的从动端向上或向下运动。

在其中一个实施例中，所述第二电机为伺服电机，所述第二丝杠为梯形丝杠。

在其中一个实施例中，所述传动带轮包括传动带和分别设置在所述传动带两端的一对传动轮，所述第二丝杠包括第二丝杠轴和固定在所述第二丝杠轴顶端的丝杠螺母，一对所述传动轮分别与所述第二电机输出端和所述丝杠螺母连接，所述第二电机通过所述传动带轮带动所述丝杠螺母转动，转动的丝杠螺母带动所述第二丝杠轴向上或向下运动。

在其中一个实施例中，所述第二电机为刹车电机。

在其中一个实施例中，所述第二电机连接有变频器，所述变频器控制所述第二电机转速使所述开合组件向下运动时先快后慢、向上运动时先慢后快。

在其中一个实施例中，所述第一丝杠为涡轮丝杠。

在其中一个实施例中，所述框架上竖直设有滑轨，所述第一安装板上固定有滑块，所述升降组件连接并驱动所述开合组件上下移动时，所述滑块沿所述滑轨运动。

在其中一个实施例中，所述滑轨具有一对，彼此平行固定在所述框架上。

在其中一个实施例中，所述销轴组件包括轴杆和一对转动接头，一对所述转动接头分别固定在所述开合部和第一安装板上，所述轴杆两端分别与一对所述转动接头转动连接。

本发明的有益效果是：本发明结构设计简单，加工和装配难度低，用机械同步代替电气同步，提高了传动的稳定性；采用电缸代替涡轮丝杠机，控制精确，提高了驱动效率；采用涡轮丝杠装置代替电动推杆或气缸，运行平稳，定位精确；伺服电机加梯形丝杠的组合代替涡轮丝杠升降机与异步电机，提高了动作效率；用伺服控制并用滑轨导向的方式，提高了运动位置的精度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。

图1是本申请实施例同步驱动PCVD沉积炉装置的立体图；

图2是本申请实施例同步驱动PCVD沉积炉装置的主视图；

图3是本申请实施例同步驱动PCVD沉积炉装置的侧视图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。

一种同步驱动PCVD沉积炉装置，包括炉子1、升降组件、开合组件和框架2，升降组件设置在框架2上，升降组件连接并驱动开合组件上下移动。开合组件包括第一安装板3、固定在第一安装板3上的第一电机4和第一丝杠5，开合组件还包括直角减速机6和与直角减速机6连接的传动轴7，第一丝杠5连接在传动轴7上。第一电机4输出端连接并驱动直角减速机6进而带动传动轴7转动，第一丝杠5的第一丝杠轴在传动轴带动下向上或向下运动。炉子1具有固定部8和转动连接在固定部8上的一对开合部9，固定部8与第一丝杠轴固定，一对开合部9分别通过销轴组件10与第一安装板3连接，第一丝杠轴带动固定部8向上或向下运动时，一对开合部9彼此分离打开或聚拢闭合，以实现炉子1的开闭。

本实施例开合组件采用电机、减速机和丝杠的组合装置，通过机械同步的方式使得炉子开起与闭合始终保持同步性，用机械同步代替电气同步，提高了传动的稳定性。销轴是一类标准化的紧固件，既可静态固定连接，亦可与被连接件做相对运动，主要用于两零件的铰接处，构成铰链连接。销轴通常用开口销锁定，工作可靠，拆卸方便。

在本实施例中，销轴组件10将开合部9与第一安装板3可相对运动的连接在一起。由于固定部8与第一丝杠轴固定，当第一丝杠轴向上运动时，固定部8向上运动，开合部9与第一安装板3相对转动，开合部9与固定部8相对转动后一对开合部9呈打开状态，炉子1的打开；当第一丝杠轴向下运动时，固定部8向下运动，开合部9与第一安装板3相对转动，开合部9与固定部8相对转动后一对开合部9呈关闭状态，炉子1的关闭。

在其中一个实施例中，升降组件包括第二安装板11、第二电机12、第二丝杠13和传动带轮14，第二安装板11固定在框架2上，第二丝杠13固定在第二安装板上，传动带轮14两端分别连接第二电机12输出端和第二丝杠13主动端，第二丝杠13从动端与第一安装板3固定，第二电机12通过传动带轮14驱动第二丝杠的从动端向上或向下运动，从而带动第一安装板3向上或向下运动，以实现开合组件的上下移动。

在其中一个实施例中，第二电机12为伺服电机，第二丝杠13为梯形丝杠。本实施例升降组件采用电缸组合装置，即电缸内部为伺服电机和梯形丝杠的组合，采用电缸代替涡轮丝杠机，控制精确，提高了驱动效率。梯形丝杠是机械设备中传动运动的重要构件，应用范围很广泛，梯形丝杠是能够将直线运动转化为旋转运动，或者将旋转运动转化成直线运动，转换效率为百分之七十，由于导程比较大，它们对于在低速转动时提供较快的进给速度时是较佳的选择。在本实施例中，利用梯形丝杠的自锁功能，可保护装置，提高安全性，增加运动控制的精准度。伺服电机加梯形丝杠的组合代替涡轮丝杠升降机与异步电机，提高了动作效率。

在其中一个实施例中，传动带轮14包括传动带和分别设置在传动带两端的一对传动轮，第二丝杠13包括第二丝杠轴和固定在第二丝杠轴顶端的丝杠螺母，一对传动轮分别与第二电机12输出端和丝杠螺母连接，第二电机12通过传动带轮14带动丝杠螺母转动，转动的丝杠螺母带动第二丝杠轴向上或向下运动。

为了提高安全性，增加运动控制的精准度，在其中一个实施例中，第二电机12为刹车电机。

在其中一个实施例中，第二电机12连接有变频器，变频器通过改变电机工作电源频率方式来控制电动机，变频器控制第二电机12转速使开合组件向下运动时先快后慢、向上运动时先慢后快。

在其中一个实施例中，第一丝杠5为涡轮丝杠。采用涡轮丝杠装置代替电动推杆或气缸，运行平稳，定位精确。

在其中一个实施例中，框架2上竖直设有滑轨15，第一安装板3上固定有滑块16，升降组件连接并驱动开合组件上下移动时，滑块16沿滑轨15运动。用滑轨15导向的方式，提高了运动位置的精度。滑轨15通过靠肩安装保证平行度，能保证第一安装板3精确定向移动。

为了进一步保障运动的精度，在其中一个实施例中，滑轨15具有一对，彼此平行固定在框架2上。

在其中一个实施例中，销轴组件10包括轴杆和一对转动接头，一对转动接头分别固定在开合部9和第一安装板3上，轴杆两端分别与一对转动接头转动连接。

在其中一个实施例中，升降动作实现：通过变频器控制第二电机12带动开合组件完成升降状态；下降时，速度控制先快后慢，具体由行程决定；上升时，速度先慢后快，具体由行程决定。开合动作实现：通过第一电机4带动直角减速机6，通过传动轴7驱动两端的第一丝杠5，当第一丝杠5向上提炉子1，炉子1实现闭合；当升降机向下放炉子1，炉子1实现打开。

本发明的有益效果是：本发明结构设计简单，加工和装配难度低，用机械同步代替电气同步，提高了传动的稳定性；采用电缸代替涡轮丝杠机，控制精确，提高了驱动效率；采用涡轮丝杠装置代替电动推杆或气缸，运行平稳，定位精确；伺服电机加梯形丝杠的组合代替涡轮丝杠升降机与异步电机，提高了动作效率；用伺服控制并用滑轨导向的方式，提高了运动位置的精度。

以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种同步驱动PCVD沉积炉装置，其特征在于，包括炉子、升降组件、开合组件和框架，所述升降组件设置在所述框架上，所述升降组件连接并驱动所述开合组件上下移动，所述开合组件包括第一安装板、固定在所述第一安装板上的第一电机和第一丝杠，所述开合组件还包括直角减速机和与所述直角减速机连接的传动轴，所述第一丝杠连接在所述传动轴上，所述第一电机输出端连接并驱动所述直角减速机进而带动所述传动轴转动，所述第一丝杠的第一丝杠轴在所述传动轴带动下向上或向下运动，所述炉子具有固定部和转动连接在所述固定部上的一对开合部，所述固定部与所述第一丝杠轴固定，一对所述开合部分别通过销轴组件与所述第一安装板连接，所述第一丝杠轴带动固定部向上或向下运动时，一对所述开合部彼此分离打开或聚拢闭合。

2.根据权利要求1所述的同步驱动PCVD沉积炉装置，其特征在于，所述升降组件包括第二安装板、第二电机、第二丝杠和传动带轮，所述第二安装板固定在所述框架上，所述第二丝杠固定在所述第二安装板上，所述传动带轮两端分别连接所述第二电机输出端和所述第二丝杠主动端，所述第二丝杠从动端与所述第一安装板固定，所述第二电机通过所述传动带轮驱动所述第二丝杠的从动端向上或向下运动。

3.根据权利要求2所述的同步驱动PCVD沉积炉装置，其特征在于，所述第二电机为伺服电机，所述第二丝杠为梯形丝杠。

4.根据权利要求2所述的同步驱动PCVD沉积炉装置，其特征在于，所述传动带轮包括传动带和分别设置在所述传动带两端的一对传动轮，所述第二丝杠包括第二丝杠轴和固定在所述第二丝杠轴顶端的丝杠螺母，一对所述传动轮分别与所述第二电机输出端和所述丝杠螺母连接，所述第二电机通过所述传动带轮带动所述丝杠螺母转动，转动的丝杠螺母带动所述第二丝杠轴向上或向下运动。

5.根据权利要求2所述的同步驱动PCVD沉积炉装置，其特征在于，所述第二电机为刹车电机。

6.根据权利要求2所述的同步驱动PCVD沉积炉装置，其特征在于，所述第二电机连接有变频器，所述变频器控制所述第二电机转速使所述开合组件向下运动时先快后慢、向上运动时先慢后快。

7.根据权利要求1所述的同步驱动PCVD沉积炉装置，其特征在于，所述第一丝杠为涡轮丝杠。

8.根据权利要求1所述的同步驱动PCVD沉积炉装置，其特征在于，所述框架上竖直设有滑轨，所述第一安装板上固定有滑块，所述升降组件连接并驱动所述开合组件上下移动时，所述滑块沿所述滑轨运动。

9.根据权利要求8所述的同步驱动PCVD沉积炉装置，其特征在于，所述滑轨具有一对，彼此平行固定在所述框架上。

10.根据权利要求1所述的同步驱动PCVD沉积炉装置，其特征在于，所述销轴组件包括轴杆和一对转动接头，一对所述转动接头分别固定在所述开合部和第一安装板上，所述轴杆两端分别与一对所述转动接头转动连接。

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