CN116553808A - 石英坩埚制作的脱模装置、脱模系统以及脱模方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种石英坩埚制作的脱模装置,包括支架、敲击组件、移动组件和夹持组件,支架上设置承载板,承载板靠近支架的底部,承载板用于放置模具,敲击组件设置在支架的一侧用于敲击放置在承载板上的模具使模具内的浮砂逐渐从模具口流出,移动组件设置在支架上,夹持组件设置在移动组件上,移动组件沿着支架移动过程中带动夹持组件移动后用于阻挡初步脱模时石英坩埚突然掉落、以及带动夹持组件在脱模中期夹持石英坩埚的前端将石英坩埚完全脱模。利用敲击组件敲打模具外壁使模具内的浮砂继续流出和夹持组件拖拽石英坩埚逐渐将石英坩埚从模具中脱离,减轻劳动强度的同时,提高了脱模的效率,降低了石英坩埚脱模过程中的损坏率。
Description
技术领域
本发明涉及石英坩埚制造技术领域,尤其涉及一种石英坩埚制作的脱模装置、脱模系统以及脱模方法。
背景技术
石英坩埚具有高纯度、耐温性强、尺寸大、精度高、保温性好、节约能源、质量稳定等优点,应用越来越广泛。石英坩埚制作的工艺大致过程为将高纯石英砂放入石英坩埚模具,然后经过真空装料成型、真空电弧熔制成型,之后自然冷却脱模,再做石英坩埚初步检测,最后冷加工喷砂、切断、倒角,进行石英坩埚二次检测,超净清洗、超声、高压喷淋、自动烘干后加温烘烤,喷涂,最后进行石英坩埚三次检验,形成最终成品,真空包装后成品入库,即可完成。
其中,石英坩埚熔制完成后需要从模具脱出,目前的脱模方式是将模具倾倒,通过人工敲击旋转模具的上口,将模具与石英坩埚之间的浮砂在震动和重力的作用下松动,然后逐渐流出,石英坩埚也逐渐脱出模具,上述敲击时间较长,由于人工敲击现场温度较高,导致人员作业环境差,使得脱模效率低;同时,为了防止石英坩埚脱模倾倒时石英坩埚直接从模具冲出来,在一个敲击人员敲击脱模的同时需要至少一个人在模具口扶住石英坩埚,由于石英坩埚体型较大,使得人工扶持困难,增加劳动强度,长时间的扶持导致体力不支时也会出现石英坩埚碰伤的情况,导致石英坩埚成品率低。
发明内容
本发明主要目的在于提供一种石英坩埚制作的脱模装置,以解决现有技术脱模过程中由于人工敲击导致脱模效率低、劳动强度高以及出现磕碰导致石英坩埚成品率低的问题。
一种石英坩埚制作的脱模装置,包括支架、敲击组件、移动组件和夹持组件,支架上设置承载板,承载板靠近支架的底部,承载板用于放置模具,敲击组件设置在支架的一侧用于敲击放置在承载板上的模具使模具内的浮砂逐渐从模具口流出,移动组件设置在支架上,夹持组件设置在移动组件上,移动组件沿着支架移动过程中带动夹持组件移动后用于阻挡初步脱模时石英坩埚突然掉落、以及带动夹持组件在脱模中期夹持石英坩埚的前端将石英坩埚完全脱模。
优选的,敲击组件包括第一电机、凸轮和摇摆件,第一电机设置在支架上,凸轮以转动的方式设置在支架上,第一电机的输出端和凸轮传动连接,摇摆件的一端设置圆盘,摇摆件的另一端设置敲击锤,摇摆件的中间位置处和支架转动连接,凸轮和摇摆件位于支架的同一侧,圆盘靠近凸轮设置且凸轮转动过程中能够碰触到圆盘使摇摆件产生上下摆动,摇摆杆上下摆动过程中带动敲击锤上下摆动完成对模具外壁的敲击。
优选的,移动组件包括第二电机、丝杠和平衡臂,第二电机设置在支架上,丝杠的两端分别和支架的左边框、右边框转动连接,第二电机和丝杠的一端传动连接,平衡臂上设置丝母,丝杠和丝母相互啮合,平衡臂的两端分别和支架的前边框、后边框滑动连接,夹持组件安装在平衡臂上,由于丝母固定在平衡臂上,平衡臂的两端由于和支架的前边框、后边框滑动连接,使得丝丝母在杠转动驱动和平衡臂固持丝母不能转动的共同作用下使丝母和平衡臂沿着支架来回移动,平衡臂带动夹持组件沿着丝杠的延伸方向来回移动。
优选的,平衡臂的中间位置处设置固定孔,夹持组件包括第一固定座、左臂、右臂、螺纹杆、左铰接臂、右铰接臂、第二固定座和第一中空旋转平台,第一固定座安装在平衡臂的下端面上,左臂的上端以铰接的方式安装在第一固定座的左端,右臂的上端以铰接的方式安装在第一固定座的右端,左铰接臂的第一端和左臂铰接连接,左铰接臂的第二端和螺纹杆的下端铰接连接,右铰接臂的第一端和右臂铰接连接,右铰接臂的第二端和螺纹杆的下端铰接连接,第二固定座安装在平衡臂的上端面上,第二固定座位于第一固定座的正上方,第一中空旋转平台设置在第二固定座上,螺纹杆的上端依次穿过第一固定座、平衡臂、第二固定座和第一中空旋转平台,螺纹杆和第一中空旋转平台螺纹啮合,螺纹杆在第一中空旋转平台转动驱使的作用、以及左铰接臂和右铰接臂相互牵拉的作用下使螺纹杆上下移动,螺纹杆上下移动带动左铰接臂的第二端和右铰接臂的第二端上下移动,左铰接臂的第二端和右铰接臂的第二端上下移动带动左臂和右臂相互张开或合拢。
优选的,第一中空旋转平台包括定子、转子、第四电机和套体,定子设置在第二固定座上,转子安装在定子中,第四电机安装在定子上用于驱动转子转动,套体安装在转子上,套体设有内螺纹孔,螺纹杆的上端依次穿过第一固定座、平衡臂、第二固定座、转子和套体,螺纹杆的外螺纹和套体的内螺纹啮合,转子转动带动套体转动,螺纹杆在套体转动驱使的作用、以及左铰接臂和右铰接臂相互牵拉的作用下使螺纹杆上下移动,螺纹杆上下移动带动左铰接臂的第二端和右铰接臂的第二端上下移动,左铰接臂的第二端和右铰接臂的第二端上下移动带动左臂和右臂相互张开或合拢。
优选的,平衡臂间位置处设置固定孔为非圆孔,第一固定座上设置引导部,引导部的横截面形状和固定孔的端面形状相匹配,引导部的上端设置套管,套管的外壁设置外螺纹,自第一固定座、引导部到套管设置通孔,该通孔的直径大于螺纹杆的直径便于螺纹杆穿过;第二固定座上设置横隔板,横隔板上设置第二中空旋转平台,套管穿过横隔板后和第二中空旋转平台相啮合,第一固定座在第二中空旋转平台驱动套管、以及非圆孔的固定孔限制引导部转动的作用下沿着固定孔上下移动,第一固定座上下移动后便于夹持组件夹取石英坩埚。
优选的,承载板上设置砂斗,砂斗用以收集自模型流出的浮砂,砂斗上设置砂网,砂网铺设在砂斗的上端口,其中,承载板上设置同步升降器,砂斗设置在同步升降器的顶端,同步升降器将砂斗和砂网升降后将模具的开口端放置在砂网上以便模具内的浮砂流出后进入砂斗内。
优选的,承载板的底部设置舵轮和从动轮,支架上设置顶壳,顶壳上设置位置发送组件,激光位移传感器设置在支架上,激光位移传感器靠近敲击组件设置用于检测模具中的石英坩埚从模具脱离出能够抓取的长度。
本发明还提供一种石英坩埚制作的脱模系统,该系统包括生产管理系统和上述的至少一个石英坩埚制作的脱模装置,其中,每个石英坩埚制作的脱模装置包括舵轮、激光位移传感器和位置发送组件,生产管理系统分别和每个石英坩埚制作的脱模装置上的舵轮、激光位移传感器、位置发送组件电信号连接,通过生产管理系统控制每个舵机工作使对应的每个石英坩埚制作的脱模装置移动至脱模工位,模具倾斜后并随着敲击组件对模具外壁的敲打使模具内的浮砂逐渐流出,浮砂流出后模具内的石英坩埚逐渐松动并沿着倾斜的模具滑落,到达脱模工位的激光位移传感器用于检测滑落的石英坩埚露出模具的实时长度信息,并将石英坩埚露出模具实时长度信息反馈至生产管理系统,生产管理系统内预存夹持组件能够抓取石英坩埚的预存长度信息,生产管理系统根据脱模工位的激光位移传感器检测的实时长度信息所对应的实时长度等于或超过预存长度信息所对应的预存长度时,生产管理系统控制夹持组件夹住石英坩埚,位置发送组件将装置所处的位置信息实时发送至生产管理系统,生产管理系统根据实时接收的位置信息控制舵机转动方向使该装置沿着设定的路线进行移动。
本发明还提供一种石英坩埚制作的脱模方法,该方法应用在石英坩埚制作的脱模系统中,具体包括以下步骤:
S1、每个石英坩埚制作的脱模装置接收生产管理系统的运行指令,并根据运行指令启动对应的舵轮工作,以使每个石英坩埚制作的脱模装置依次行驶到对应的脱模工位;
S2、操作模具转动后使模具的开口朝已到达脱模工位的石英坩埚制作的脱模装置转动,使得模具的开口搭接在承接板上,同时模具后端略高于模具开口使得整个模具以倾斜状态位于承接板之上,模具的开口位于支架内部,模具的后端位于支架的外部;
S3、开启第一电机工作后带动敲击组件的敲击锤对模具外侧进行敲击,使模具内的浮砂松动后逐渐从倾斜的模具内流出,流出的浮砂收集在砂斗内;
S4、激光位移传感器检测到石英坩埚的开口从模具脱离的长度达到能够使夹持组件夹持住时,第一中空旋转平台工作使左臂和右臂张开,第二电机工作移动夹持组件移动至石英坩埚开口端的正上方,接着第一中空旋转平台工作使左臂和右臂逐渐合拢后将露出模具开口位置处的石英坩埚开口端夹住,第二电机再次工作使夹持组件拖拽石英坩埚以使石英坩埚和模具分离;
S5、石英坩埚和模具完全脱离后,将模具转动后从支架内退出,上升砂斗使砂斗和石英坩埚的侧壁相接触,同时利用夹持组件对石英坩埚夹持固定将石英坩埚稳定在支架内,以防止通过该装置移动运输石英坩埚的过程中使石英坩埚出现晃动导致碰伤石英坩埚;
S6、石英坩埚制作的脱模装置在舵轮的驱动下将石英坩埚运输到脱模后的下一个工位。
由上述石英坩埚制作的脱模装置的技术方案可知,在模具初步倾斜并经过敲击组件敲击模具使模具内的浮砂开始流出的初步脱模阶段,利用夹持组件挡在石英坩埚的开口端防止因浮砂流出过快而出现石英坩埚突然掉出后将石英坩埚碰伤,再通过夹持组件缓慢移动使逐渐松动的石英坩埚滑落至承接板上并使石英坩埚的开口端露出能够夹取的长度,夹持组件夹住石英坩埚的开口端,移动组件工作带动夹持组件进行移动使夹持组件拖动石英坩埚逐渐远离模具,同时利用敲击组件敲打模具外壁使模具内的浮砂继续流出和夹持组件拖拽石英坩埚逐渐将石英坩埚从模具中脱离,减轻劳动强度的同时,提高了脱模的效率,也减少了石英坩埚在脱模过程中因操作人员无法长时间持续手扶以及扶持不稳定而发生损坏情况,降低了石英坩埚脱模过程中的损坏率。
附图说明
图1是本发明的立体图。
图2是本发明的前视图。
图3是本发明的部分组装立体图。
图4是本发明的部分组装的另一视角立体图(该视图和图3相比未体现敲击组件)。
图5是移动组件和夹持组件组装后的前视图。
图6是移动组件、部分夹持组件安装在支架上的立体图。
图7是平衡臂、丝母和第二固定座组装后的部分放大图。
图8是第一中空旋转平台的立体图。
图9是第一固定座的立体图。
图10是本发明对制作完成的石英坩埚经过冷却后进行脱模的状态图。
图11是石英坩埚已经完成脱模后的状态图。
图中:石英坩埚制作的脱模装置100、支架10、承载板11、左边框12、右边框13、前边框14、后边框15、砂斗16、砂网161、同步升降器17、舵轮18、从动轮19、顶壳101、位置发送组件102、激光位移传感器103、敲击组件20、第一电机21、凸轮22、摇摆件23、圆盘231、敲击锤232、移动组件30、第二电机31、第二锥形齿轮311、丝杠32、第一锥形齿轮321、平衡臂33、丝母331、固定孔332、夹持组件40、第一固定座41、引导部411、套管412、通孔413、左臂42、第一抓取部421、右臂43、第二抓取部431、螺纹杆44、稳固件441、左铰接臂45、右铰接臂46、第二固定座47、横隔板471、第一中空旋转平台48、定子481、转子482、第四电机483、套体484、螺纹孔4841、第二中空旋转平台49。
具体实施方式
以下结合本发明的附图,对发明实施例的技术方案及技术效果做进一步的详细阐述。
请参阅图1至图11,石英坩埚制作的脱模装置100包括支架10、敲击组件20、移动组件30和夹持组件40,支架10上设置承载板11,承载板11靠近支架10的底部,承载板11用于放置模具200,敲击组件20设置在支架10的一侧用于敲击放置在承载板11上的模具200使模具200内的浮砂逐渐从模具200口流出,移动组件30设置在支架10上,夹持组件40设置在移动组件30上,移动组件30沿着支架10移动过程中带动夹持组件40移动后用于阻挡初步脱模时石英坩埚300突然掉落、以及带动夹持组件40在脱模中期夹持石英坩埚300的前端使石英坩埚300完成脱模。在敲击组件20刚开始敲击模具200时,夹持组件40挡在模具200的开口处用于防止石英坩埚300直接从模具200内掉出发生磕碰;随着浮砂逐渐从模具200内流出后石英坩埚300和模具200之间也逐渐松脱,缓慢移开夹持组件40的过程中使石英坩埚300沿着模具200滑出一端距离后将石英坩埚300的前端露出一段,此时石英坩埚300的前端边沿与承载板11相接触;再用夹持组件40将石英坩埚300的前端夹持固定后拉拽石英坩埚300,使石英坩埚300从模具200内脱离,上述石英坩埚300脱模过程中能够完全避免石英坩埚300突然掉出发生磕碰的现象。
进一步的,敲击组件20包括第一电机21、凸轮22和摇摆件23,第一电机21设置在支架10上,凸轮22以转动的方式设置在支架10上,第一电机21的输出端和凸轮22传动连接,摇摆件23的一端设置圆盘231,摇摆件23的另一端设置敲击锤232,摇摆件23的中间位置处和支架10转动连接,凸轮22和摇摆件23位于支架10的同一侧,圆盘231靠近凸轮22设置且凸轮22转动过程中能够碰触到圆盘231使摇摆件23产生上下摆动,摇摆杆上下摆动过程中带动敲击锤232上下摆动完成对模具200外壁的敲击。
进一步的,移动组件30包括第二电机31、丝杠32和平衡臂33,第二电机31设置在支架10上,丝杠32的两端分别和支架10的左边框12、右边框13转动连接,第二电机31和丝杠32的一端传动连接,平衡臂33上设置丝母331,丝杠32和丝母331相互啮合,平衡臂33的两端分别和支架10的前边框14、后边框15滑动连接,夹持组件40安装在平衡臂33上,由于丝母331固定在平衡臂33上,平衡臂33的两端由于和支架10的前边框14、后边框15滑动连接,使得丝丝母331在杠转动驱动和平衡臂33固持丝母331不能转动的共同作用下使丝母331和平衡臂33沿着支架10来回移动,平衡臂33带动夹持组件40沿着丝杠32的延伸方向来回移动。具体的,丝杠32的一端设置第一锥形齿轮321,第二电机31的输出端设置第二锥形齿轮311,第一锥形齿轮321和第二锥形齿轮311相互啮合实现第二电机31和丝杠32的机械传动。具体的,前边框14、后边框15上分别设置一根滑轨,平衡臂33的两端各设置一个滑块,滑块套置在滑轨上以便平衡臂33能够更加流畅的移动。
进一步的,平衡臂33的中间位置处设置固定孔332,夹持组件40包括第一固定座41、左臂42、右臂43、螺纹杆44、左铰接臂45、右铰接臂46、第二固定座47和第一中空旋转平台48,第一固定座41安装在平衡臂33的下端面上,左臂42的上端以铰接的方式安装在第一固定座41的左端,右臂43的上端以铰接的方式安装在第一固定座41的右端,左铰接臂45的第一端和左臂42铰接连接,左铰接臂45的第二端和螺纹杆44的下端铰接连接,右铰接臂46的第一端和右臂43铰接连接,右铰接臂46的第二端和螺纹杆44的下端铰接连接,第二固定座47安装在平衡臂33的上端面上,第二固定座47位于第一固定座41的正上方,第一中空旋转平台48设置在第二固定座47上,螺纹杆44的上端依次穿过第一固定座41、平衡臂33、第二固定座47和第一中空旋转平台48,螺纹杆44和第一中空旋转平台48螺纹啮合,螺纹杆44在第一中空旋转平台48转动驱使的作用、以及左铰接臂45和右铰接臂46相互牵拉的作用下使螺纹杆44上下移动,螺纹杆44上下移动带动左铰接臂45的第二端和右铰接臂46的第二端上下移动,左铰接臂45的第二端和右铰接臂46的第二端上下移动带动左臂42和右臂43相互张开或合拢。其中,螺纹杆44下端设置弧形的稳固件441,左臂42的前端内侧设置弧形的第一抓取部421,右臂43的前端内侧设置弧形的第二抓取部431,左臂42和右臂43相互合拢的过程中使第一抓取部421、第二抓取部431和稳固件441从石英坩埚300的周侧壁三个部位同时接触后将石英坩埚300夹持固定。
进一步的,第一中空旋转平台48包括定子481、转子482、第四电机483和套体484,定子481设置在第二固定座47上,转子482安装在定子481中,第四电机483安装在定子481上用于驱动转子482转动,套体484安装在转子482上,套体484设有内螺纹孔4841,螺纹杆44的上端依次穿过第一固定座41、平衡臂33、第二固定座47、转子482和套体484,螺纹杆44的外螺纹和套体484的内螺纹啮合,转子482转动带动套体484转动,螺纹杆44在套体484转动驱使的作用、以及左铰接臂45和右铰接臂46相互牵拉的作用下使螺纹杆44上下移动,螺纹杆44上下移动带动左铰接臂45的第二端和右铰接臂46的第二端上下移动,左铰接臂45的第二端和右铰接臂46的第二端上下移动带动左臂42和右臂43相互张开或合拢。
进一步的,平衡臂33间位置处设置固定孔332为非圆孔,第一固定座41上设置引导部411,引导部411的横截面形状和固定孔332的端面形状相匹配,如果固定孔332的端面为正方形时对应的引导部411的横截面也为正方形,且引导部411的横截面的边长略小于固定孔332端面的边长;如果固定孔332的端面为三角形时对应的引导部411的横截面也为相似的三角形,且引导部411的横截面的每一个边长略小于对应固定孔332端面的边长;引导部411的上端设置套管412,套管412的直径小于引导部411横断面的内切圆直径,以便套管412从固定孔332内穿过后将引导部411安装在固定孔332内,套管412的外壁设置外螺纹,自第一固定座41、引导部411到套管412设置通孔413,该通孔413的直径大于螺纹杆44的直径便于螺纹杆44穿过;第二固定座47上设置横隔板471,横隔板471上设置第二中空旋转平台49,套管412穿过横隔板471后和第二中空旋转平台49相啮合,第一固定座41在第二中空旋转平台49驱动套管412、以及非圆孔的固定孔332限制引导部411转动的作用下沿着固定孔332上下移动,第一固定座41上下移动后便于夹持组件40夹取石英坩埚300。改变夹持组件40下端部分的高度以增加作业的范围。第二中空旋转平台49的结构和第一中空旋转平台48的结构相同,此处不再做详细描述。
进一步的,承载板11上设置砂斗15,砂斗15用以收集自模型流出的浮砂,砂斗15上设置砂网151,砂网151铺设在砂斗15的上端口,其中,承载板11上设置同步升降器16,砂斗15设置在同步升降器16的顶端,同步升降器16将砂斗15和砂网151升降后将模具200的开口端放置在砂网151上以便模具200内的浮砂流出后进入砂斗15内。
进一步的,承载板11的底部设置舵轮17和从动轮18,支架10上设置顶壳19,顶壳19上设置位置发送组件191,支架10上设置视觉传感器101,视觉传感器101靠近敲击组件20设置用于检测模具200中的石英坩埚300从模具200脱离出能够抓取的长度。
以下对石英坩埚制作的脱模系统做进一步的说明:
石英坩埚制作的脱模系统包括生产管理系统(MES系统)和至少一个上述的石英坩埚制作的脱模装置100,每个石英坩埚制作的脱模装置100包括舵轮17、视觉传感器101和位置发送组件191,生产管理系统分别和每个石英坩埚制作的脱模装置100上的舵轮17、视觉传感器101、位置发送组件191电信号传输连接,通过生产管理系统控制每个舵机工作使每个石英坩埚制作的脱模装置100移动至脱模工位,模具200倾斜后并随着敲击组件20对模具200外壁的敲打使模具200内的浮砂逐渐流出,浮砂流出后使模具200内的石英坩埚300逐渐松动并沿着倾斜的模具200滑落,位于脱模工位的石英坩埚制作的脱模装置100的视觉传感器101检测该工位对应的石英坩埚300露出模具200的实时长度信息,并将石英坩埚300露出模具200的实时长度信息反馈至生产管理系统,生产管理系统内预存石英坩埚300露出模具200的预存长度信息,生产管理系统判断实时长度信息所对应的实时长度等于或超过预存长度信息所对应的预存长度时,生产管理系统控制夹持组件40夹住石英坩埚300,位置发送组件191将装置所处的位置信息实时发送至生产管理系统,生产管理系统根据实时接收的位置信息控制舵机转动方向使该装置沿着设定的路线进行移动。
以下对本发明的石英坩埚制作的脱模方法做进一步的说明。
石英坩埚制作的脱模方法通过上述石英坩埚制作的脱模系统来实现,其具体步骤为:
S1、每个石英坩埚制作的脱模装置100接收MES系统的运行指令后控制对应的舵轮17工作后使每个石英坩埚制作的脱模装置100依次行驶到脱模工位。
S2、操作模具200转动后使模具200的开口朝已到达脱模工位的石英坩埚制作的脱模装置100转动,使得模具200的开口搭接在承接板上,同时模具200后端略高于模具200开口使得整个模具200以倾斜状态位于承接板之上,模具200的开口位于支架10内部,模具200的后端位于支架10的外部。
S3、开启第一电机21工作后带动敲击组件20的敲击锤232对模具200外侧进行敲击,使模具200内的浮砂松动后逐渐从倾斜的模具200内流出,流出的浮砂收集在砂斗15内。
S4、视觉传感器101检测到石英坩埚300的开口从模具200脱离的长度达到能够使夹持组件40夹持住时,第一中空旋转平台48工作使左臂42和右臂43张开,第二电机31工作移动夹持组件40移动至石英坩埚300开口端的正上方,接着第一中空旋转平台48工作使左臂42和右臂43逐渐合拢后将露出模具200开口位置处的石英坩埚300开口端夹住,第二电机31再次工作使夹持组件40拖拽石英坩埚300以使石英坩埚300和模具200分离。
S5、石英坩埚300和模具200完全脱离后,将模具200转动后从支架10内退出,上升砂斗15使砂斗15和石英坩埚300的侧壁相接触,同时利用夹持组件40对石英坩埚300夹持固定将石英坩埚300稳定在支架10内,以防止通过该装置移动运输石英坩埚300的过程中使石英坩埚300出现晃动导致碰伤石英坩埚300。
S6、石英坩埚制作的脱模装置100在舵轮17的驱动下将石英坩埚300运输到脱模后的下一个工位。这里所述的下一个工位可以为初步检测工位,也可以为石英坩埚脱模后的其他工位。
Claims (10)
1.一种石英坩埚制作的脱模装置,其特征在于:包括支架、敲击组件、移动组件和夹持组件,支架上设置承载板,承载板靠近支架的底部,承载板用于放置模具,敲击组件设置在支架的一侧用于敲击放置在承载板上的模具使模具内的浮砂逐渐从模具口流出,移动组件设置在支架上,夹持组件设置在移动组件上,移动组件沿着支架移动过程中带动夹持组件移动后用于阻挡初步脱模时石英坩埚突然掉落、以及带动夹持组件在脱模中期夹持石英坩埚的前端将石英坩埚完全脱模。
2.如权利要求1所述的石英坩埚制作的脱模装置,其特征在于:敲击组件包括第一电机、凸轮和摇摆件,第一电机设置在支架上,凸轮以转动的方式设置在支架上,第一电机的输出端和凸轮传动连接,摇摆件的一端设置圆盘,摇摆件的另一端设置敲击锤,摇摆件的中间位置处和支架转动连接,凸轮和摇摆件位于支架的同一侧,圆盘靠近凸轮设置且凸轮转动过程中能够碰触到圆盘使摇摆件产生上下摆动,摇摆杆上下摆动过程中带动敲击锤上下摆动完成对模具外壁的敲击。
3.如权利要求1所述的石英坩埚制作的脱模装置,其特征在于:移动组件包括第二电机、丝杠和平衡臂,第二电机设置在支架上,丝杠的两端分别和支架的左边框、右边框转动连接,第二电机和丝杠的一端传动连接,平衡臂上设置丝母,丝杠和丝母相互啮合,平衡臂的两端分别和支架的前边框、后边框滑动连接,夹持组件安装在平衡臂上,由于丝母固定在平衡臂上,平衡臂的两端由于和支架的前边框、后边框滑动连接,使得丝丝母在杠转动驱动和平衡臂固持丝母不能转动的共同作用下使丝母和平衡臂沿着支架来回移动,平衡臂带动夹持组件沿着丝杠的延伸方向来回移动。
4.如权利要求3所述的石英坩埚制作的脱模装置,其特征在于:平衡臂的中间位置处设置固定孔,夹持组件包括第一固定座、左臂、右臂、螺纹杆、左铰接臂、右铰接臂、第二固定座和第一中空旋转平台,第一固定座安装在平衡臂的下端面上,左臂的上端以铰接的方式安装在第一固定座的左端,右臂的上端以铰接的方式安装在第一固定座的右端,左铰接臂的第一端和左臂铰接连接,左铰接臂的第二端和螺纹杆的下端铰接连接,右铰接臂的第一端和右臂铰接连接,右铰接臂的第二端和螺纹杆的下端铰接连接,第二固定座安装在平衡臂的上端面上,第二固定座位于第一固定座的正上方,第一中空旋转平台设置在第二固定座上,螺纹杆的上端依次穿过第一固定座、平衡臂、第二固定座和第一中空旋转平台,螺纹杆和第一中空旋转平台螺纹啮合,螺纹杆在第一中空旋转平台转动驱使的作用、以及左铰接臂和右铰接臂相互牵拉的作用下使螺纹杆上下移动,螺纹杆上下移动带动左铰接臂的第二端和右铰接臂的第二端上下移动,左铰接臂的第二端和右铰接臂的第二端上下移动带动左臂和右臂相互张开或合拢。
5.如权利要求4所述的石英坩埚制作的脱模装置,其特征在于:第一中空旋转平台包括定子、转子、第四电机和套体,定子设置在第二固定座上,转子安装在定子中,第四电机安装在定子上用于驱动转子转动,套体安装在转子上,套体设有内螺纹孔,螺纹杆的上端依次穿过第一固定座、平衡臂、第二固定座、转子和套体,螺纹杆的外螺纹和套体的内螺纹啮合,转子转动带动套体转动,螺纹杆在套体转动驱使的作用、以及左铰接臂和右铰接臂相互牵拉的作用下使螺纹杆上下移动,螺纹杆上下移动带动左铰接臂的第二端和右铰接臂的第二端上下移动,左铰接臂的第二端和右铰接臂的第二端上下移动带动左臂和右臂相互张开或合拢。
6.如权利要求4所述的石英坩埚制作的脱模装置,其特征在于:平衡臂间位置处设置固定孔为非圆孔,第一固定座上设置引导部,引导部的横截面形状和固定孔的端面形状相匹配,引导部的上端设置套管,套管的外壁设置外螺纹,自第一固定座、引导部到套管设置通孔,该通孔的直径大于螺纹杆的直径便于螺纹杆穿过;第二固定座上设置横隔板,横隔板上设置第二中空旋转平台,套管穿过横隔板后和第二中空旋转平台相啮合,第一固定座在第二中空旋转平台驱动套管、以及非圆孔的固定孔限制引导部转动的作用下沿着固定孔上下移动,第一固定座上下移动后便于夹持组件夹取石英坩埚。
7.如权利要求1所述的石英坩埚制作的脱模装置,其特征在于:承载板上设置砂斗,砂斗用以收集自模型流出的浮砂,砂斗上设置砂网,砂网铺设在砂斗的上端口,其中,承载板上设置同步升降器,砂斗设置在同步升降器的顶端,同步升降器将砂斗和砂网升降后将模具的开口端放置在砂网上以便模具内的浮砂流出后进入砂斗内。
8.如权利要求1所述的石英坩埚制作的脱模装置,其特征在于:承载板的底部设置舵轮和从动轮,支架上设置顶壳,顶壳上设置位置发送组件,激光位移传感器设置在支架上,激光位移传感器靠近敲击组件设置用于检测模具中的石英坩埚从模具脱离出能够抓取的长度。
9.一种石英坩埚制作的脱模系统,其特征在于:该系统包括生产管理系统和如权利要求1至8中任意一项所述的至少一个石英坩埚制作的脱模装置,每个石英坩埚制作的脱模装置包括舵轮、激光位移传感器和位置发送组件,生产管理系统分别和每个石英坩埚制作的脱模装置上的舵轮、激光位移传感器、位置发送组件电信号连接,通过生产管理系统控制每个舵机工作使对应的每个石英坩埚制作的脱模装置移动至脱模工位,模具倾斜后并随着敲击组件对模具外壁的敲打使模具内的浮砂逐渐流出,浮砂流出后模具内的石英坩埚逐渐松动并沿着倾斜的模具滑落,到达脱模工位的激光位移传感器用于检测滑落的石英坩埚露出模具的实时长度信息,并将石英坩埚露出模具实时长度信息反馈至生产管理系统,生产管理系统内预存夹持组件能够抓取石英坩埚的预存长度信息,生产管理系统根据脱模工位的激光位移传感器检测的实时长度信息所对应的实时长度等于或超过预存长度信息所对应的预存长度时,生产管理系统控制夹持组件夹住石英坩埚,位置发送组件将装置所处的位置信息实时发送至生产管理系统,生产管理系统根据实时接收的位置信息控制舵机转动方向使该装置沿着设定的路线进行移动。
10.一种石英坩埚制作的脱模方法,该方法应用在如权利要求9所述的石英坩埚制作的脱模系统中,具体包括以下步骤:
S1、每个石英坩埚制作的脱模装置接收生产管理系统的运行指令后控制对应的舵轮工作后使每个石英坩埚制作的脱模装置依次行驶到脱模工位;
S2、操作模具转动后使模具的开口朝已到达脱模工位的石英坩埚制作的脱模装置转动,使得模具的开口搭接在支撑板上,同时模具后端略高于模具开口使得整个模具以倾斜状态位于支撑板之上,模具的开口位于支架内部,模具的后端位于支架的外部;
S3、开启第一电机工作后带动敲击组件的敲击锤对模具外侧进行敲击,使模具内的浮砂松动后逐渐从倾斜的模具内流出,流出的浮砂收集在砂斗内;
S4、激光位移传感器检测到石英坩埚的开口从模具脱离的长度达到能够使夹持组件夹持住时,第一中空旋转平台工作使左臂和右臂张开,第二电机工作移动夹持组件移动至石英坩埚开口端的正上方,接着第一中空旋转平台工作使左臂和右臂逐渐合拢后将露出模具开口位置处的石英坩埚开口端夹住,第二电机再次工作使夹持组件拖拽石英坩埚以使石英坩埚和模具分离;
S5、石英坩埚和模具完全脱离后,将模具转动后从支架内退出,上升砂斗使砂斗和石英坩埚的侧壁相接触,同时利用夹持组件对石英坩埚夹持固定将石英坩埚稳定在支架内,以防止通过该装置移动运输石英坩埚的过程中使石英坩埚出现晃动导致碰伤石英坩埚;
S6、石英坩埚制作的脱模装置在舵轮的驱动下将石英坩埚运输到脱模后的下一个工位。
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- 2023-05-25 CN CN202310601783.8A patent/CN116553808A/zh active Pending
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