CN112141627A - 一种坩埚自动化上料归正装置 - Google Patents

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李为晋
王海果
苏成
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Abstract

一种坩埚自动化上料归正装置，升降平台上安装有由竖向支撑座和支撑万向轮组成的支撑组件；升降平台两侧安装有水平滑架；一对水平滑架上滑动的设置有一对竖向归正夹板；两对旋转臂的中部与两个旋转轴固接，上端分别与升降平台下端的两端部铰接；两个连接臂分别与两个旋转臂铰接；顶升气缸两端分别与坩埚流水线支架和短梁的下端铰接，短梁的上端与驱动轴的中部固接，驱动轴的两端固接在一对旋转臂的下部之间；滑座B滑动的设置在升降平台的下端；归正气缸的两端分别与升降平台和滑座B连接；一对连杆分别连接滑座B与一对驱动梁，驱动梁与竖向归正夹板固接；主、副驱动轴上套装有多对齿轮，每对齿轮之间绕设有拖链。该装置能实现坩埚的归正作业。

Description

一种坩埚自动化上料归正装置
技术领域
本发明属于坩埚生产设备技术领域，具体是一种坩埚自动化上料归正装置。
背景技术
石英坩埚是多晶硅定向凝固技术中必不可少的容器，在石英坩埚的生产过程中坩埚需要进行转移，以便于进行不同工序的处理，为了实现企业生产效率的提升，不同工序之间主要采用坩埚运输流水线进行坩埚的转运，而在坩埚的转运过程中坩埚经常会发生倾斜和偏离的情况，这样，坩埚在进入下一工序工位的过程中容易出现卡位、碰撞的工况，进而无法实现坩埚的自动化流转和上下工位过程中的稳定运行。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种坩埚自动化上料归正装置，该装置能与流水线相配套，并可有效解决坩埚在工序工位转换过程中出现的卡位和碰撞的问题，可有效保证坩埚的自动化流转和上下工位过程中的稳定运行。
为了实现上述目的，本发明提供一种坩埚自动化上料归正装置，包括坩埚流水线支架、归正机构和拖链输送机构；所述坩埚流水线支架的中部设置有沿其长度方向延伸的承载区；
所述归正机构设置在承载区中，其包括积放台、升降机构和夹持驱动机构；
所述积放台沿承载区长度方向延伸；积放台包括升降平台、一对水平滑架和一对竖向归正夹板；所述升降平台水平设置在承载区的中心区域，其上端面沿承载区宽度方向均匀的安装有多排支撑组件，每排支撑组件均由沿承载区长度方向均匀分布的多个竖向支撑座和对应安装在多个竖向支撑座上的多个支撑万向轮组成；升降平台下端面于长度方向的两端各于前后两端安装有一对铰接座A，并于下端面中部安装有沿承载区长度方向延伸的导轨B；一对水平滑架相对称的设置在升降平台宽度方向的两侧，且里端分别与升降平台宽度方向的两端固定连接，外端分别延伸到接近承载区宽度方向的两端的位置；每个水平滑架的上端安装有沿升降平台宽度方向延伸的导轨A；一对竖向归正夹板对应的设置在一对水平滑架的上方，且夹持面相对的设置；每个竖向归正夹板的下端安装有与导轨A相配合的滑座A，所述滑座A的下端开设有与导轨A相配合的滑槽A，并通过滑槽A滑动的套设在导轨A的外部；每个竖向归正夹板通过滑座A与导轨A的配合滑动的设置在水平滑架的上方；
所述升降机构包括两个旋转轴、两对旋转臂、两个连接臂、顶升气缸和夹持驱动机构；两个旋转轴对应设置在两对铰接座A的下方，旋转轴沿承载区宽度方向延伸，且其长度方向的两端通过轴承座A分别与坩埚流水线支架宽度方向的两端可转动的连接；所述旋转臂均呈V字形，呈其V字形的开口方向均朝向左侧，旋转臂的上端、拐角处和下端分别开设有通孔A、通孔B和通孔C；两对旋转臂分别对应两个旋转轴的设置；且两对旋转臂通过其上的通孔B固定套装于两个旋转轴的外部，且每对旋转臂均与一对铰接座A相对应的设置；两对旋转臂的上端通过穿设于其上通孔A中的销轴分别与两对铰接座A铰接；两个连接臂分别设置在升降平台宽度方向两端的下方，且每个连接臂的两端分别与对应侧的两个旋转臂通过穿设于通孔C中的销轴铰接；所述顶升气缸位于升降平台的下方，且顶升气缸的底端与坩埚流水线支架的底部铰接，顶升气缸的活塞杆端与短梁的下端铰接，短梁的上端与驱动轴的中部固定连接，驱动轴的两端固定连接在左侧的一对旋转臂的下部之间；
所述夹持驱动机构包括滑座B、归正气缸、一对连杆和一对驱动梁；所述滑座B的上端设置有与导轨B相配合的滑槽B，并通过滑槽B滑动的套设在导轨B的外部；所述归正气缸设置在导轨B的下方，其长度方向与导轨B的长度方向相同，归正气缸的底座端与升降平台下端的左部连接，归正气缸的活塞杆端与滑座B连接，用于通过伸缩来驱动滑座B在导轨B长度方向进行移动；一对连杆分别位于导轨B的两侧，且里端分别与滑座B的前后两端铰接，且外端分别与一对驱动梁的里端铰接；一对驱动梁对称的设置在一对连杆的两侧，且均沿承载区宽度方向延伸，一对驱动梁的外端分别垂直的与一对竖向归正夹板的下端里侧固定连接；
所述拖链输送机构包括主驱动轴、副驱动轴和输送电机，主驱动轴和副驱动轴均沿坩埚流水线支架宽度方向延伸，且相平齐的设置在升降平台上端面的上方，且各自通过一对轴承座B连接在坩埚流水线支架外部的左端和右端；主驱动轴和副驱动轴在沿其长度方向上相对应的固定套装有多对齿轮，多对齿轮与多排支撑组件相交错的设置，且每对齿轮之间绕设有拖链；
所述输送电机固定连接在坩埚流水线支架的左端下部，其输出轴上固定套装有主驱动齿轮，在主驱动轴上固定套装有与主驱动齿轮相对应的副驱动齿轮，主驱动齿轮和副驱动齿轮之间通过驱动链条连接。
进一步，为了提高坩埚回正的效果和效率，一对竖向归正夹板相对的一侧均沿其长度方向的连接有多个导向斜板，所述导向斜板的内侧边沿由上到下逐渐向承载区的中心倾斜的设置。
作为一种优选，所述支撑组件的数量为三排；所述拖链的数量为四根；每个水平滑架上导轨A的数量为两根，且相间隔的设置。
本发明中，通过控制顶升气缸活塞杆的伸出，可以通过向外侧推动短梁的方式带动驱动轴向远离坩埚流水线支架中心的方向移动，由于驱动轴连接在左侧的一对旋转臂的下部，进而能带动一对旋转臂绕旋转轴转动，而又由于一对连接臂同时与前侧或后侧的一对旋转臂的下端铰接，这样，两对旋转臂便可以同步运动，因而，在顶升气缸的活塞杆向外伸出时，两对旋转臂的上端便可以在旋转的过程中逐渐升高，进而通过升降机构的设置能将进入承载区中的坩埚顶起，使坩埚脱离拖链输送机构；而在顶升气缸的活塞杆向内回缩时，能带动两对旋转臂的上端在旋转的过程中逐渐降低，进而将坩埚下放到拖链输送机构上，以便于利用拖链进行坩埚的输送；通过控制归正气缸活塞杆的伸出，能推动滑座B向升降平台的右端移动，进而可以通过一对连杆拉动一对驱动梁向靠近承载区中心的方向移动，这样，一对竖向归正夹板便同时向靠近承载区中心的方向移动，而一对竖向归正夹板的内侧夹持面会作用于坩埚的相对两侧面，进而带动坩埚到达承载区中心的位置，以起到坩埚归正的效果。而在归正气缸的活塞杆回收时，可以通过一对连杆拉动一对驱动梁向远离承载区中心的方向移动，进而可以驱动一对竖向归正夹板向远离承载区中心的方向移动，从而可以松开坩埚。通过支撑万向轮的设置，能在归正的过程中减小坩埚移动的阻力，进而可以使坩埚的归正过程更顺利更快速的完成。这样，在坩埚顶起之后便可以进行归正作业，在坩埚放下时便可以进行坩埚的输送作业，同时，实现了坩埚在进入下一个工序的过程中能够完全避免卡位、碰撞问题的出现，实现坩埚在自动化转运和上下工位过程中稳定运行。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是本发明中归正机构的结构示意图一；
图4是本发明中归正机构的结构示意图二。
图中：1、坩埚流水线支架，2、承载区，3、顶升气缸，4、拖链输送机，5、归正机构，6、升降平台，7、支撑万向轮，8、竖向支撑座，9、铰接座A，10、水平滑架，11、导轨A，12、竖向归正夹板，13、滑座A，14、旋转臂，15、旋转轴，16、导轨B，17、积放台，18、升降机构，19、轴承座A，20、连接臂，21、驱动轴，22、夹持驱动机构，23、滑座B，24、归正气缸，25、连杆，26、驱动梁，27、主驱动轴，28、副驱动轴，29、输送电机，30、轴承座B，31、拖链，32、齿轮，33、驱动链条，34、坩埚，35、主驱动齿轮，36、导向斜板，37、短梁，38、水平夹板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1至图4所示，一种坩埚自动化上料归正装置，包括坩埚流水线支架1、归正机构5和拖链输送机构4；所述坩埚流水线支架1的中部设置有沿其长度方向延伸的承载区2；
所述归正机构5设置在承载区2中，其包括积放台17、升降机构18和夹持驱动机构22；
所述积放台17沿承载区2长度方向延伸；积放台17包括升降平台6、一对水平滑架10和一对竖向归正夹板12；所述升降平台6水平设置在承载区2的中心区域，其上端面沿承载区2宽度方向均匀的安装有多排支撑组件，作为一种优选，支撑组件的数量为三组；每排支撑组件均由沿承载区2长度方向均匀分布的多个竖向支撑座8和对应安装在多个竖向支撑座8上的多个支撑万向轮7组成，作为一种优选，每排支撑组件均由沿承载区2长度方向均匀分布的两个竖向支撑座8和两个支撑万向轮7组成；升降平台6下端面于长度方向的两端各于前后两端安装有一对铰接座A9，并于下端面中部安装有沿承载区2长度方向延伸的导轨B16；一对水平滑架10相对称的设置在升降平台6宽度方向的两侧，且里端分别与升降平台6宽度方向的两端固定连接，外端分别延伸到接近承载区2宽度方向的两端的位置；每个水平滑架10的上端安装有沿升降平台6宽度方向延伸的导轨A11；一对竖向归正夹板12对应的设置在一对水平滑架10的上方，且夹持面相对的设置；每个竖向归正夹板12的下端安装有与导轨A11相配合的滑座A13，所述滑座A13的下端开设有与导轨A11相配合的滑槽A，并通过滑槽A滑动的套设在导轨A11的外部；每个竖向归正夹板12通过滑座A13与导轨A11的配合滑动的设置在水平滑架10的上方；
所述升降机构18包括两个旋转轴15、两对旋转臂14、两个连接臂20、顶升气缸3和夹持驱动机构22；两个旋转轴15对应设置在两对铰接座A9的下方，优选在正下方；旋转轴15沿承载区2宽度方向延伸，且其长度方向的两端通过轴承座A19分别与坩埚流水线支架1宽度方向的两端可转动的连接；所述旋转臂14均呈V字形，呈其V字形的开口方向均朝向左侧，旋转臂14的上端、拐角处和下端分别开设有通孔A、通孔B和通孔C；两对旋转臂14分别对应两个旋转轴15的设置；且两对旋转臂14通过其上的通孔B固定套装于两个旋转轴15的外部，且每对旋转臂14均与一对铰接座A9相对应的设置；两对旋转臂14的上端通过穿设于其上通孔A中的销轴分别与两对铰接座A9铰接；两个连接臂20分别设置在升降平台6宽度方向两端的下方，且每个连接臂20的两端分别与对应侧的两个旋转臂14通过穿设于通孔C中的销轴铰接；所述顶升气缸3位于升降平台6的下方，且顶升气缸3的底端与坩埚流水线支架1的底部铰接，顶升气缸3的活塞杆端与短梁37的下端铰接，短梁37的上端与驱动轴21的中部固定连接，驱动轴21的两端固定连接在左侧的一对旋转臂14的下部之间；
所述夹持驱动机构22包括滑座B23、归正气缸24、一对连杆25和一对驱动梁26；所述滑座B23的上端设置有与导轨B16相配合的滑槽B，并通过滑槽B滑动的套设在导轨B16的外部，滑座B23滑动的装配在导轨B16上时仅能沿其长度方向滑动，并且不会从其上掉落；所述归正气缸24设置在导轨B16的下方，其长度方向与导轨B16的长度方向相同，归正气缸24的底座端与升降平台6下端的左部连接，归正气缸24的活塞杆端与滑座B23连接，用于通过伸缩来驱动滑座B23在导轨B16长度方向进行移动；一对连杆25分别位于导轨B16的两侧，且里端分别与滑座B23的前后两端铰接，且外端分别与一对驱动梁26的里端铰接；一对驱动梁26对称的设置在一对连杆25的两侧，且均沿承载区2宽度方向延伸，一对驱动梁26的外端分别垂直的与一对竖向归正夹板12的下端里侧固定连接；作为一种优选，两个水平滑架10的里侧还均固定连接有导向板，导向板上设置有供驱动梁26滑动通过的滑槽，以保证驱动梁26仅能在承载区2的宽度方向上滑动；
所述拖链输送机构4包括主驱动轴27、副驱动轴28和输送电机29，主驱动轴27和副驱动轴28均沿坩埚流水线支架1宽度方向延伸，且相平齐的设置在升降平台6上端面的上方，且各自通过一对轴承座B30连接在坩埚流水线支架1外部的左端和右端；主驱动轴27和副驱动轴28在沿其长度方向上相对应的固定套装有多对齿轮32，多对齿轮32与多排支撑组件相交错的设置，且每对齿轮32之间绕设有拖链31；
当顶升气缸3完全收缩时，通过短梁37带动驱动轴21向承载区2的中心移动，进而通过旋转臂14带动升降平台6向下移动，达到最低位置点，当升降平台6到达最低位置点时，支撑万向轮7的上缘面低于拖链输送机构4中拖链31承载段的高度，从而便于拖链31对坩埚34的输送；当顶升气缸3完全伸出时，通过短梁37带动驱动轴21向远离承载区2中心的方向移动，进而通过旋转臂14带动升降平台6向上移动，达到最高位置点，当升降平台6到达最高位置点时，支撑万向轮7的上缘面高于拖链输送机构4中拖链31承载段的高度，从而便于利用支撑万向轮7和夹持驱动机构22来进行坩埚34的归正作业，同时，拖链31空载段的下端面与升降平台6之间仍然留有间距。且升降平台6达到最高位置点时，竖向归正夹板12的上端与坩埚34的底部外侧相配合，以保证在升降平台6处于最高位置时，竖向归正夹板12仍然可以有效的作用于坩埚。
所述输送电机29固定连接在坩埚流水线支架1的左端下部，其输出轴上固定套装有主驱动齿轮35，在主驱动轴27上固定套装有与主驱动齿轮35相对应的副驱动齿轮，主驱动齿轮35和副驱动齿轮之间通过驱动链条33连接。
为了提高坩埚回正的效果和效率，一对竖向归正夹板12相对的一侧均沿其长度方向的连接有多个导向斜板36，所述导向斜板36的内侧边沿由上到下逐渐向承载区2的中心倾斜的设置，且导向斜板36的上端距离竖向归正夹板12的上端留有一定距离；作为一种优选，一对竖向归正夹板12相对的一侧上端还相对的固定连接有一对水平夹板38，一对水平夹板38分别位于一对导向斜板36的上方，水平夹板38采用橡胶板制成，方便对坩埚34相对两侧面的夹持，从而便于在归正作业过程中保护坩埚34不发生损坏的情况。
作为一种优选，所述支撑组件的数量为三排；所述拖链31的数量为四根；每个水平滑架10上导轨A11的数量为两根，且相间隔的设置。
通过控制顶升气缸活塞杆的伸出，可以通过向外侧推动短梁的方式带动驱动轴向远离坩埚流水线支架中心的方向移动，由于驱动轴连接在左侧的一对旋转臂的下部，进而能带动一对旋转臂绕旋转轴转动，而又由于一对连接臂同时与前侧或后侧的一对旋转臂的下端铰接，这样，两对旋转臂便可以同步运动，因而，在顶升气缸的活塞杆向外伸出时，两对旋转臂的上端便可以在旋转的过程中逐渐升高，进而通过升降机构的设置能将进入承载区中的坩埚34顶起，使坩埚34脱离拖链输送机构；而在顶升气缸的活塞杆向内回缩时，能带动两对旋转臂的上端在旋转的过程中逐渐降低，进而将坩埚34下放到拖链输送机构上，以便于利用拖链进行坩埚34的输送；通过控制归正气缸活塞杆的伸出，能推动滑座B向升降平台的右端移动，进而可以通过一对连杆拉动一对驱动梁向靠近承载区中心的方向移动，这样，一对竖向归正夹板便同时向靠近承载区中心的方向移动，而一对竖向归正夹板的内侧夹持面会作用于坩埚34的相对两侧面，进而带动坩埚34到达承载区中心的位置，以起到坩埚34归正的效果。而在归正气缸的活塞杆回收时，可以通过一对连杆拉动一对驱动梁向远离承载区中心的方向移动，进而可以驱动一对竖向归正夹板向远离承载区中心的方向移动。通过支撑万向轮的设置，能在归正的过程中减小坩埚34移动的阻力，进而可以使坩埚34的归正过程更顺利更快速的完成。这样，在坩埚34顶起之后便可以进行归正作业，在坩埚34放下时便可以进行坩埚34的输送作业，同时，实现了坩埚34在进入下一个工序的过程中能够完全避免卡位、碰撞问题的出现，实现坩埚34在自动化转运和上下工位过程中稳定运行。

Claims (3)

1.一种坩埚自动化上料归正装置，包括坩埚流水线支架(1)，所述坩埚流水线支架(1)的中部设置有沿其长度方向延伸的承载区(2)；其特征在于，还包括归正机构(5)和拖链输送机构(4)；
所述归正机构(5)设置在承载区(2)中，其包括积放台(17)、升降机构(18)和夹持驱动机构(22)；
所述积放台(17)沿承载区(2)长度方向延伸；积放台(17)包括升降平台(6)、一对水平滑架(10)和一对竖向归正夹板(12)；所述升降平台(6)水平设置在承载区(2)的中心区域，其上端面沿承载区(2)宽度方向均匀的安装有多排支撑组件，每排支撑组件均由沿承载区(2)长度方向均匀分布的多个竖向支撑座(8)和对应安装在多个竖向支撑座(8)上的多个支撑万向轮(7)组成；升降平台(6)下端面于长度方向的两端各于前后两端安装有一对铰接座A(9)，并于下端面中部安装有沿承载区(2)长度方向延伸的导轨B(16)；一对水平滑架(10)相对称的设置在升降平台(6)宽度方向的两侧，且里端分别与升降平台(6)宽度方向的两端固定连接，外端分别延伸到接近承载区(2)宽度方向的两端的位置；每个水平滑架(10)的上端安装有沿升降平台(6)宽度方向延伸的导轨A(11)；一对竖向归正夹板(12)对应的设置在一对水平滑架(10)的上方，且夹持面相对的设置；每个竖向归正夹板(12)的下端安装有与导轨A(11)相配合的滑座A(13)，所述滑座A(13)的下端开设有与导轨A(11)相配合的滑槽A，并通过滑槽A滑动的套设在导轨A(11)的外部；每个竖向归正夹板(12)通过滑座A(13)与导轨A(11)的配合滑动的设置在水平滑架(10)的上方；
所述升降机构(18)包括两个旋转轴(15)、两对旋转臂(14)、两个连接臂(20)、顶升气缸(3)和夹持驱动机构(22)；两个旋转轴(15)对应设置在两对铰接座A(9)的下方，旋转轴(15)沿承载区(2)宽度方向延伸，且其长度方向的两端通过轴承座A(19)分别与坩埚流水线支架(1)宽度方向的两端可转动的连接；所述旋转臂(14)均呈V字形，呈其V字形的开口方向均朝向左侧，旋转臂(14)的上端、拐角处和下端分别开设有通孔A、通孔B和通孔C；两对旋转臂(14)分别对应两个旋转轴(15)的设置；且两对旋转臂(14)通过其上的通孔B固定套装于两个旋转轴(15)的外部，且每对旋转臂(14)均与一对铰接座A(9)相对应的设置；两对旋转臂(14)的上端通过穿设于其上通孔A中的销轴分别与两对铰接座A(9)铰接；两个连接臂(20)分别设置在升降平台(6)宽度方向两端的下方，且每个连接臂(20)的两端分别与对应侧的两个旋转臂(14)通过穿设于通孔C中的销轴铰接；所述顶升气缸(3)位于升降平台(6)的下方，且顶升气缸(3)的底端与坩埚流水线支架(1)的底部铰接，顶升气缸(3)的活塞杆端与短梁(37)的下端铰接，短梁(37)的上端与驱动轴(21)的中部固定连接，驱动轴(21)的两端固定连接在左侧的一对旋转臂(14)的下部之间；
所述夹持驱动机构(22)包括滑座B(23)、归正气缸(24)、一对连杆(25)和一对驱动梁(26)；所述滑座B(23)的上端设置有与导轨B(16)相配合的滑槽B，并通过滑槽B滑动的套设在导轨B(16)的外部；所述归正气缸(24)设置在导轨B(16)的下方，其长度方向与导轨B(16)的长度方向相同，归正气缸(24)的底座端与升降平台(6)下端的左部连接，归正气缸(24)的活塞杆端与滑座B(23)连接，用于通过伸缩来驱动滑座B(23)在导轨B(16)长度方向进行移动；一对连杆(25)分别位于导轨B(16)的两侧，且里端分别与滑座B(23)的前后两端铰接，且外端分别与一对驱动梁(26)的里端铰接；一对驱动梁(26)对称的设置在一对连杆(25)的两侧，且均沿承载区(2)宽度方向延伸，一对驱动梁(26)的外端分别垂直的与一对竖向归正夹板(12)的下端里侧固定连接；
所述拖链输送机构(4)包括主驱动轴(27)、副驱动轴(28)和输送电机(29)，主驱动轴(27)和副驱动轴(28)均沿坩埚流水线支架(1)宽度方向延伸，且相平齐的设置在升降平台(6)上端面的上方，且各自通过一对轴承座B(30)连接在坩埚流水线支架(1)外部的左端和右端；主驱动轴(27)和副驱动轴(28)在沿其长度方向上相对应的固定套装有多对齿轮(32)，多对齿轮(32)与多排支撑组件相交错的设置，且每对齿轮(32)之间绕设有拖链(31)；
所述输送电机(29)固定连接在坩埚流水线支架(1)的左端下部，其输出轴上固定套装有主驱动齿轮(35)，在主驱动轴(27)上固定套装有与主驱动齿轮(35)相对应的副驱动齿轮，主驱动齿轮(35)和副驱动齿轮之间通过驱动链条(33)连接。
2.根据权利要求1所述的一种坩埚自动化上料归正装置，其特征在于，一对竖向归正夹板(12)相对的一侧均沿其长度方向的连接有多个导向斜板(36)，所述导向斜板(36)的内侧边沿由上到下逐渐向承载区(2)的中心倾斜的设置。
3.根据权利要求1或2所述的一种坩埚自动化上料归正装置，其特征在于，所述支撑组件的数量为三排；所述拖链(31)的数量为四根；每个水平滑架(10)上导轨A(11)的数量为两根，且相间隔的设置。
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