CN113526848A - 一种门式制坨机 - Google Patents

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CN113526848A CN202110752119.4A CN202110752119A CN113526848A CN 113526848 A CN113526848 A CN 113526848A CN 202110752119 A CN202110752119 A CN 202110752119A CN 113526848 A CN113526848 A CN 113526848A
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高运周
赵炳利
李大龙
邓维
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    • C03B20/00Processes specially adapted for the production of quartz or fused silica articles, not otherwise provided for

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

本发明提供了一种门式制坨机,目的是解决现有悬臂式制坨机存在的结构不稳定的技术问题。包括沉积基础杆,还包括:门架,所述门架为框架结构;升降机构,设于所述门架内部;摆动机构,位于所述门架内部,所述摆动机构设于所述升降机构的输出端上;旋转机构,位于所述门架内部,所述旋转机构设于所述摆动机构的输出端上,所述旋转机构用于驱动所述沉积基础杆绕其轴线转动;其中,所述沉积基础杆设于所述旋转机构上。具有结构稳定和性能优良的优点。

Description

一种门式制坨机
技术领域
本发明涉及一种熔石英玻璃熔制的制坨机,具体的涉及一种门式制坨机。
背景技术
熔石英玻璃也称紫外光学石英玻璃,牌号ZS(原JGS1),系采用化学气相沉积技术,使SiCl4在氢氧火焰中水解成SiO2微粒,并沉积于靶面上,在高温作用下熔融成石英玻璃。其具有纯度高、透过率高、均匀性好、膨胀系数低、应力低、无条纹、无气泡、无包裹体、无荧光、耐激光损伤等优异性能,同时兼备了其他石英玻璃共有的热性能、电性能、机械性能和化学性能,可用于近红外至深紫外光谱范围内的光学领域及其他各种高技术用途。熔石英玻璃的光学均匀性直接影响光学系统的成像质量。用光学均匀性数值及分布图可表征材料内部折射率不均匀的程度。若玻璃存在光学不均匀,则光通过介质后会产生相位差,可导致光学系统无法实现预期功能,甚至无法工作。
现有的熔石英玻璃熔制工艺的设备制坨机为悬臂式,悬臂式的制坨机由于其结构形式的不稳定性,会影响到熔石英玻璃坨的光学均匀性,降低产品的质量。
发明内容
针对上述现有悬臂式制坨机存在的结构不稳定的技术问题,本发明提供了一种门式制坨机,具有结构稳定和性能优良的优点。
本发明的技术方案是:
一种门式制坨机,包括沉积基础杆,还包括:
门架,所述门架为框架结构;
升降机构,设于所述门架内部;
摆动机构,位于所述门架内部,所述摆动机构设于所述升降机构的输出端上;
旋转机构,位于所述门架内部,所述旋转机构设于所述摆动机构的输出端上,所述旋转机构用于驱动所述沉积基础杆绕其轴线转动;
其中,所述沉积基础杆设于所述旋转机构上。
可选地,所述门架包括:
底部框架;
顶部框架,结构与所述底部框架的结构相同;及
支撑柱,至少具有四根,用于连接所述顶部框架和所述底部框架;
其中,所述底部框架、顶部框架和支撑柱形成框架结构。
可选地,所述升降机构包括:
升降平台,具有升降螺孔;
升降螺杆,与所述升降螺孔配合;
升降电机,驱动所述升降螺杆转动。
可选地,
所述升降平台的两侧分别与两所述支撑柱滑动连接。
可选地,
所述升降平台的两侧分别设有一个升降螺孔,两个所述升降螺孔内分别配合有一根所述升降螺杆,两根升降螺杆均由所述升降电机驱动。
可选地,
所述顶部框架的两侧分别设有一个升降通孔,每个所述升降通孔内穿过一根所述升降螺杆。
可选地,
所述升降螺孔位于所述升降平台两侧的中部,所述升降螺杆位于所述门架两侧的中部。
可选地,所述摆动机构包括:
摆动平台,活动设于所述门架的内部,所述摆动平台上具有摆动螺孔;
摆动螺杆,与所述摆动螺孔配合;
摆动电机,所述摆动电机驱动所述摆动螺杆转动;
其中,所述旋转机构位于所述摆动平台的顶部,所述摆动电机与所述升降机构的输出端动力连接。
可选地,
所述摆动平台的底部具有凸起的摆动凸块,所述升降机构顶部具有摆动滑道,所述摆动凸块滑动连接在所述摆动滑道内。
可选地,所述旋转机构包括:
旋转电机,设于所述摆动机构的中部;
旋转夹具,与所述旋转电机的输出轴动力连接;
其中,所述沉积基础杆装夹于所述旋转夹具上,所述旋转电机驱动所述旋转夹具转动,使所述沉积基础杆绕其轴线转动。与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、通过设置升降动力装置等相关结构,实现了沉积基础杆的升降功能;
2、通过门架的四个支撑柱,实现了升降运动的稳定性,并且四个支撑柱对整个工作装置起到支撑作用;
3、本发明采用的齿轮动力传输装置等结构,其升降过程更加平稳。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的立体结构示意图;
图2为门架的结构示意图;
图3为升降机构、摆动机构和旋转机构连接关系的结构示意图;
图4为升降电机和升降螺杆动力连接关系的结构示意图;
图5为摆动机构与升降机构装配关系的正向结构示意图;
图6为摆动机构与升降机构装配关系的立体结构示意图;
图7为旋转机构与摆动机构装配关系的立体结构示意图;
图8为旋转夹具的立体结构示意图;
图9为旋转夹具中夹紧机构的立体结构示意图。
附图标记:
10、门架;11、顶部承载梁;12、顶部承载架;13、支撑柱;14、底部承载梁;15、底部承载架;20、升降机构;21、升降电机;22、直齿轮组;23、联动杆;24、升降螺杆;25、锥齿轮组;26、升降轨道;27、升降支撑板;271、升降滑块;28、升降平台;281、升降螺孔;30、摆动机构;31、摆动电机;321、皮带;322、带轮;33、摆动滑块;34、摆动螺杆;35、摆动导轨;351、限位立柱;36、摆动导板;361、摆动滑道;37、摆动平台;371、摆动滑杆;372、摆动凸块;40、旋转机构;41、旋转电机;42、旋转夹具;421、底座;422、顶紧螺帽;423、夹具体;424、连接顶块;425、顶紧螺栓;50、沉积基础杆。
具体实施方式
在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本发明的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
实施例1:
如图1所示,一种门式制坨机,包括门架10、升降机构20、摆动机构30、旋转机构40和沉积基础杆50。具体的:
门架10为框架结构。
在其中一个实施例中,如图2所示,门架10包括顶部承载梁11、顶部承载架12、支撑柱13、底部承载梁14和底部承载架15。其中,顶部承载梁11和顶部承载架12构成顶部框架,底部承载梁14和底部承载架15构成底部框架。顶部框架和底部框架之间通过支撑柱13连接。在优选的技术方案中,
在其中一个实施例中,顶部承载架12和底部承载架15为结构相同的U型结构。顶部承载架12的两端分别连接在顶部承载梁11的两端,形成口字型结构。底部承载架15的两端分别连接在底部承载梁14的两端,形成口字型结构。顶部框架的结构和底部框架的结构相同。顶部框架的四个角上分别连接一根支撑柱13的一端,所有支撑柱13的另一端分别连接在底部框架的四个角上,形成长方体形的框架结构。
沉积基础杆50位于门架10的内部。
在其中一个实施例中,门架10的底部框架设于一水平面上,门架10的顶部框架与底部框架设置在同一竖直方向上,支撑柱13竖直设立,且沉积基础杆50的轴线与支撑柱13的长度方向平行。以图1中所示的方向为基准,将门架10正确放置在水平面上后,沉积基础杆50的轴线与门架10的前侧和后侧之间的距离相等。
升降机构20设置在门架10的内部,升降机构20用于驱动沉积基础杆50沿其轴线的方向上运动。摆动机构30设于升降机构20上,摆动机构30用于驱动沉积基础杆50沿门架10的左右两侧水平移动。同时,升降机构20驱动摆动机构30在门架10的高度方向上移动。旋转机构40安装在摆动机构30上,沉积基础杆50安装在旋转机构40上,旋转机构40用于驱动沉积基础杆50绕其轴线转动。
现有的熔石英玻璃熔制工艺的设备制坨机为悬臂式,悬臂式的制坨机由于其结构形式的不稳定性,会影响到熔石英玻璃坨的光学均匀性,降低产品的质量。本发明中,通过门架10的四个支撑柱13,实现了升降运动、摆动动作和转动动作的稳定性,并且四个支撑柱13对整个工作装置起到支撑作用,从而使该制坨机具有稳定的结构和优良的性能。
实施例2:
本实施例在实施例1的基础上,如图3、图4和图6所示,升降机构20包括:升降电机21、升降螺杆24、升降平台28和升降螺孔281。具体的:
升降平台28活动设置在门架10的内部,升降平台28上设有升降螺孔281,其中,升降螺孔281的轴线与门架10的高度方向一致。升降电机21固定安装在门架10上,升降电机21的输出轴与升降螺杆24的一端动力连接。升降螺杆24与升降螺孔281配合。摆动机构30安装在升降平台28上。
在其中一个实施例中,如图4所示,升降电机21的输出轴与联动杆23之间通过一对直齿轮组22实现动力传输,联动杆23的端部通过一对锥齿轮组25与升降螺杆24的一端实现动力传输。
如图1和图4所示,升降平台28两侧的中部分别设有一个升降螺孔281。联动杆23的两端分别通过一对锥齿轮组25和两根升降螺杆24实现动力传输,两根升降螺杆24分别与位于升降平台28两侧的升降螺孔281配合。门架10上顶部框架的两侧分别设有一个升降通孔,两个升降通孔上分别设有一个端帽,两根升降螺杆24的另一端分别穿过升降通过与一个端帽转动连接。
在进一步的技术方案中,如图3和图5所示,四根支撑柱13上分别设有一个升降轨道26,且升降轨道26设于支撑柱13的内侧(如图3所示,支撑柱13的内侧指:支撑柱13靠近支撑凭条的一侧)。升降轨道26设置在竖直方向上,升降轨道26上设有升降支撑板27,同时,升降平台28的两侧分别设有一个升降支撑板27。升降支撑板27的两侧分别至少设有一个升降滑块271,同一升降支撑板27上的升降滑块271与位于升降平台28同一侧的升降轨道26滑动连接。
本实施例中采用的齿轮动力传输结构、双升降螺杆24和升降轨道26、升降滑块271结构,使升降过程更加的平稳。
实施例3:
在实施例2的基础上,如图3、图5、图6和图7所示,摆动机构30包括:摆动电机31、摆动平台37、摆动滑块33和摆动螺杆34。具体的:
摆动电机31安装在升降机构20上。摆动电机31的输出轴与摆动螺杆34的一端动力连接,使摆动螺杆34可绕其轴线转动。摆动滑块33上具有螺纹通孔,摆动螺杆34与摆动滑块33上的螺纹通孔配合,摆动平台37连接在摆动滑块33上。摆动电机31驱动摆动螺杆34转动,摆动螺杆34驱动摆动滑块33沿摆动螺杆34的轴线方向上移动,摆动滑块33驱动摆动平台37移动。摆动电机31的输出轴可正转和反转,因此摆动平台37可实现在门架10的左侧和右侧之间往返运动。
在其中一个实施例中,如图3、图5和图6所示,摆动电机31通过一张连接板安装在升降支撑板27上。摆动电机31的输出轴和摆动螺杆34的一端分别设有一个带轮322,两个带轮322上套设有一个皮带321,通过皮带321和带轮322实现摆动电机31与摆动螺杆34之间的传动。如图5所示,升降支撑板27的两侧分别设有一个连接板,摆动螺杆34的两端转动连接在两个支撑板上,摆动螺杆34的轴线处于水平面上。
如图6和图7所示,升降支撑板27上横向设有一根摆动导轨35,摆动导轨35的顶部设有滑槽,摆动导轨35的滑槽上滑动连接有摆动滑杆371,摆动滑杆371固定连接在摆动平台37的一侧。摆动导轨35上滑槽的两端内分别设有一个限位立柱351,通过设置限位立柱351可以避免摆动滑杆371滑动超过设定的位置,优选的,摆动导轨35的顶部和底部均具有一个滑槽,摆动滑杆371呈C型,且摆动滑杆371的顶部和底部的内侧分别具有一个凸块,两个凸块分别滑动连接在摆动导轨35上的两个滑槽内。
为了提升摆动机构30左右摆动的稳定性摆动平台37的两侧分别设有一个摆动电机31、摆动滑块33、摆动螺杆34、摆动导轨35和摆动滑杆371。位于摆动平台37两侧的摆动电机31的输出轴转动方向一致。
为了进一步提升摆动机构30左右摆动的稳定性,如图7所示,摆动平台37的底部设摆动凸块372,摆动平台37和升降平台28之间设一个摆动导板36,摆动导板36的顶面设置摆动滑道361,摆动凸块372可在摆动滑道361上滑动。其中摆动导板36固定安装在升降平台28上,摆动滑道361的长度方向与摆动螺杆34的轴线方向一致。作为优选的技术方案,摆动平台37底部设有两个摆动凸块372,摆动导板36的顶面设有两个互相平行的摆动滑道361。
在本实施例中,通过设置摆动电机31、摆动螺杆34和摆动滑块33的丝杆滑块机构,使得该制坨机在进行左右的摆动时,具有良好的稳定性。同时增加摆动凸块372和摆动滑道361机构、摆动导轨35和摆动滑杆371机构,进一步增强稳定性。
实施例4:
在实施例3的基础上,如图7所示,旋转机构40包括:旋转电机41和旋转夹具42。具体的:
旋转电机41固定连接在摆动平台37的中部,旋转夹具42设在旋转电机41的输出轴上,沉积基础杆50设置在旋转夹具42上。沉积基础杆50安装在旋转夹具42上后,其轴线与支撑柱13的长度方向共线。
在其中一个实施例中,如图8和图9所示,旋转夹具42包括:呈圆柱体型的夹具体423、底座421、顶紧螺帽422、连接顶块424和顶紧螺栓425。其中,底座421安装在摆动平台37的中部,夹具体423的底部设置在底座421的顶部。夹具体423顶部的一周上具有至少一个通孔,每个通孔内穿过一根顶紧螺栓425。连接顶块424呈弧形,其数量与通孔的数量相等,连接顶块424设于夹具体423的内部,连接顶块424的中部具有一个螺纹通孔,上述顶紧螺栓425与该螺纹通孔配合。顶紧螺栓425位于夹具体423外部的一端上设有顶紧螺帽422,通过转动顶紧螺帽422可以调整顶紧螺栓425位于夹具体423内部的长度。作为优选的技术方案,夹具体423顶部的一周上均匀的分布有四个通孔。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种门式制坨机,包括沉积基础杆,其特征在于,还包括:
门架,所述门架为框架结构;
升降机构,设于所述门架内部;
摆动机构,位于所述门架内部,所述摆动机构设于所述升降机构的输出端上;
旋转机构,位于所述门架内部,所述旋转机构设于所述摆动机构的输出端上,所述旋转机构用于驱动所述沉积基础杆绕其轴线转动;
其中,所述沉积基础杆设于所述旋转机构上。
2.根据权利要求1所述的一种门式制坨机,其特征在于,所述门架包括:
底部框架;
顶部框架,结构与所述底部框架的结构相同;及
支撑柱,至少具有四根,用于连接所述顶部框架和所述底部框架;
其中,所述底部框架、顶部框架和支撑柱形成框架结构。
3.根据权利要求2所述的一种门式制坨机,其特征在于,所述升降机构包括:
升降平台,具有升降螺孔;
升降螺杆,与所述升降螺孔配合;
升降电机,驱动所述升降螺杆转动。
4.根据权利要求3所述的一种门式制坨机,其特征在于,
所述升降平台的两侧分别与两所述支撑柱滑动连接。
5.根据权利要求4所述的一种门式制坨机,其特征在于,
所述升降平台的两侧分别设有一个升降螺孔,两个所述升降螺孔内分别配合有一根所述升降螺杆,两根升降螺杆均由所述升降电机驱动。
6.根据权利要求4所述的一种门式制坨机,其特征在于,
所述顶部框架的两侧分别设有一个升降通孔,每个所述升降通孔内穿过一根所述升降螺杆。
7.根据权利要求6所述的一种门式制坨机,其特征在于,
所述升降螺孔位于所述升降平台两侧的中部,所述升降螺杆位于所述门架两侧的中部。
8.根据权利要求2所述的一种门式制坨机,其特征在于,所述摆动机构包括:
摆动平台,活动设于所述门架的内部,所述摆动平台上具有摆动螺孔;
摆动螺杆,与所述摆动螺孔配合;
摆动电机,所述摆动电机驱动所述摆动螺杆转动;
其中,所述旋转机构位于所述摆动平台的顶部,所述摆动电机与所述升降机构的输出端动力连接。
9.根据权利要求8所述的一种门式制坨机,其特征在于,
所述摆动平台的底部具有凸起的摆动凸块,所述升降机构顶部具有摆动滑道,所述摆动凸块滑动连接在所述摆动滑道内。
10.根据权利要求2所述的一种门式制坨机,其特征在于,所述旋转机构包括:
旋转电机,设于所述摆动机构的中部;
旋转夹具,与所述旋转电机的输出轴动力连接;
其中,所述沉积基础杆装夹于所述旋转夹具上,所述旋转电机驱动所述旋转夹具转动,使所述沉积基础杆绕其轴线转动。
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