CN116922542B - 一种石英陶瓷坩埚成型机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于坩埚技术领域，具体的说是一种石英陶瓷坩埚成型机，包括模具与刮杆，所述模具呈筒状且在电机带动下旋转，所述刮杆位于模具内部；所述模具上端转动安装有定位环，所述定位环上安装有安装架，所述刮杆安装在安装架上，所述刮杆整体呈L形状，所述安装架通过软轴连接到电机上；所述定位环的横截面呈L形，所述定位环上设置有呈环形的凸起，所述模具的上端面上开设有凹槽，所述凸起与凹槽之间相互匹配；本发明结构简单，可提高刮杆的结构稳定性、位置准确性以及定位精确度，降低刮杆的控制难度，提高制得的坩埚的尺寸、形状精确度，使坩埚的质量更佳。
Description
技术领域
本发明属于坩埚技术领域，具体的说是一种石英陶瓷坩埚成型机。
背景技术
石英坩埚目前主要靠高温电弧法熔制，石英坩埚熔制之前需要将高纯石英砂倒入模具内表面，并且通过一定的成型装置成型，成型装置要保证石英砂在模具内表面的厚度分布有一定的厚度特征，才能保证产品的厚度符合理论设定要求。
成型装置中通过离心力与成型棒对石英砂进行成型，由于成型棒与旋转模具之间存在3个自由度，容易出现人工操作不易控制，造成厚度波动性大、易受较大的粉体冲击和人本身的间距判断偏差影响，导致综合的定位误差较大的问题，同时，在长期的生产过程中，成型棒的中心定位点由于磨损而变短，底部圆心的定位精度降低，导致底部形状出现偏差，进而使上端偏差成比例的放大，从而加大误差值，为了提高制得的石英坩埚的尺寸、形状精度，需要反复校对并重新焊接、打磨修正顶尖，修复过程消耗的时间较长，修正精度存同轴度差的情况，导致耽误生产进度。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，提高刮杆的结构稳定性、位置准确性以及定位精确度，降低刮杆的控制难度，提高制得的坩埚的尺寸、形状精确度，使坩埚的质量更佳，本发明提出一种石英陶瓷坩埚成型机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述一种石英陶瓷坩埚成型机，包括模具与刮杆，所述模具呈筒状且在电机带动下旋转，所述刮杆位于模具内部；
所述模具上端转动安装有定位环，所述定位环上安装有安装架，所述刮杆安装在安装架上，所述刮杆整体呈L形状，所述安装架通过软轴连接到电机上；
所述定位环的横截面呈L形，所述定位环上设置有呈环形的凸起，所述模具的上端面上开设有凹槽，所述凸起与凹槽之间相互匹配。
优选的，所述刮杆上的竖直部分与竖直面之间存在夹角。
优选的，所述刮杆共有多组，所述刮杆绕模具的中心线均匀分布，所述刮杆上的水平部分末端相互接触，所述刮杆优选为三组且刮杆呈三角星形设置。
优选的，述安装架上安装有连接杆，所述连接杆与模具的中心线相互重合，所述连接杆的下端安装有定位块，所述定位块具有磁性，所述刮杆的下端与定位块的外表面相互接触，所述定位块于刮杆的下端存在磁性吸引力。
优选的，所述刮杆上安装有石英杆，所述石英杆位于刮杆与模具内壁之间。
优选的，所述刮杆的表面上开设有安装槽，所述石英杆通过热熔胶固定到安装槽内，所述石英杆的横截面为圆形，所述安装槽的深度小于等于石英杆的半径。
优选的，所述模具的外表面上安装有收集槽，所述收集槽外壁的上端面超出到模具的上端面之上。
优选的，所述收集槽由橡胶材料制成，所述收集槽的内壁上端紧贴定位环的下端表面，所述收集槽的内壁上端与定位环的下端表面上安装有相互吸引的磁块。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述一种石英陶瓷坩埚成型机，通过设置定位环、安装架、刮杆，使得刮杆在成型过程中结构、位置稳定性良好，提高刮杆的定位精度，避免刮杆出现振动、抖动，导致制得的石英坩埚的尺寸、形状精度不佳，影响到石英坩埚的质量。
2.本发明所述一种石英陶瓷坩埚成型机，通过设置刮杆、石英杆、收集槽，利用圆形的石英杆对石英砂进行成型，减小石英杆与石英砂之间的摩擦力，避免石英坩埚的内表面纯度不合格，同时，利用收集槽对溢出或掉落的石英砂进行回收利用，避免石英砂浪费以及增加后续清理的工作量。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明成型机中模具以及刮杆的结构示意图；
图2是本发明成型机中模具以及刮杆的剖视图；
图3是本发明成型机中刮杆的结构示意图；
图4是本发明成型机中刮杆的截面示意图；
图5是图2中A处局部放大图；
图中：模具1、定位环2、安装架21、连接杆22、定位块221、软轴23、凸起24、磁块25、刮杆3、石英杆31、收集槽4。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图5所示，本发明所述一种石英陶瓷坩埚成型机，包括模具1与刮杆3，所述模具1呈筒状且在电机带动下旋转，所述刮杆3位于模具1内部；
所述模具1上端转动安装有定位环2，所述定位环2上安装有安装架21，所述刮杆3安装在安装架21上，所述刮杆3整体呈L形状，所述安装架21通过软轴23连接到电机上；
所述定位环2的横截面呈L形，所述定位环2上设置有呈环形的凸起24，所述模具1的上端面上开设有凹槽，所述凸起24与凹槽之间相互匹配；
在制备石英坩埚时，工作人员通过控制器控制成型机上的电机启动(成型机的机架为现有技术，未在附图中进行展示，且模具1以及刮杆3均位于机架上)，从而使得模具1与刮杆3之间开始相对转动，之后，将石英砂倒入到模具1中，利用模具1转动过程中离心力的作用，使得模具1内壁上的石英砂不会掉落到底部，同时，相对转动的刮杆3对石英砂进行接触、刮扫，使得石英砂成型，之后，将模具1从成型机上取出进行后续处理；
同时，由于定位环2套设在模具1上，利用模具1自身对定位环2进行定位，从而使得定位环2、安装架21以及刮杆3的结构稳定性相对较高，避免在成型过程中刮杆3出现意外的移动，影响到石英砂成型的效果，导致制得的石英坩埚内壁的尺寸和形状精度不佳，影响其质量，同时，定位环2通过软轴23连接到电机的输出轴上，在定位环2转动的过程中，位于定位环2上的安装架21与刮杆3在模具1中的相对位置精确，使得刮杆3对石英砂成型过程中，刮杆3与模具1在相对转动的过程中两者之间的距离不发生变化，提高制得的石英坩埚的质量，同时，由于定位环2、安装架21、刮杆3的结构稳定性相对良好、定位环2与模具1之间安装后的定位精度相对较高，也能方便对刮杆3进行控制，进一步提高成品坩埚的质量。
作为本发明一种实施方式，所述刮杆3上的竖直部分与竖直面之间存在夹角；
在对模具1内壁上的石英砂进行成型时，随着刮杆3的转动，刮杆3会对模具1内壁上多余的石英砂进行刮除，使得该部分石英砂掉落，同时，由于刮杆3竖直部分与竖直面之间存在夹角，即刮杆3在模具1内倾斜设置，从而使得被刮除下来的石英砂会受到刮杆3形状以及安装角度的影响，使石英砂受到朝向模具1底部的分力影响，促进多余的石英砂向着模具1的底部掉落，加快模具1内石英砂的成型，减少了刮砂时间，提高成型机的工作效率。
作为本发明一种实施方式，所述刮杆3共有多组，所述刮杆3绕模具1的中心线均匀分布，所述刮杆3上的水平部分末端相互接触，所述刮杆3优选为三组且刮杆3呈三角星形设置；
由于模具1的转动速度相对较快，为了避免刮杆3与石英砂之间的相对速度过快，导致刮杆3破坏石英砂在模具1内壁上的附着，即影响石英砂的成型，因此，模具1与刮杆3之间同向进行转动，通过控制两者之间的速度差，使刮杆3与模具1之间形成相对转动，从而使得刮杆3与模具1内壁上的石英砂之间的相对速度较慢，保证对石英砂的成型效果，此时，通过设置多组刮杆3，使得刮杆3绕模具1的中心线均匀分布，以便刮杆3在转动时能够保持良好的动平衡，避免刮杆3在转动过程中出现抖动、振动的情况，从而保证刮杆3对石英砂进行成型的尺寸、形状精度，提高制得的石英坩埚的质量，同时，刮杆3的均匀分布，如三角星形设置的刮杆3，能够进一步的提高定位环2、安装架21以及刮杆3之间的结构稳定性，避免在刮杆3转动时出现位置偏移、抖动的情况，从而保证制得的石英坩埚的质量。
作为本发明一种实施方式，所述安装架21上安装有连接杆22，所述连接杆22与模具1的中心线相互重合，所述连接杆22的下端安装有定位块221，所述定位块221具有磁性，所述刮杆3的下端与定位块221的外表面相互接触，所述定位块221于刮杆3的下端存在磁性吸引力；
通过设置在连接杆22上的定位块221，在刮杆3的下端接触到定位块221时，会使得刮杆3的下端被定位块221吸引、固定，从而避免刮杆3转动时，受到离心力影响，导致刮杆3的下端与连接杆22的距离增大，即该处石英砂的厚度会小于设计值，同时，定位块221上会对应设置定位槽，使得刮杆3的下端进入到定位槽中，利用定位槽对刮杆3的下端进行限制、定位，从而进一步的避免刮杆3转动过程中，刮杆3的下端出现相对位置的偏移，影响到制得的石英坩埚的质量，同时，通过设置的连接杆22，进一步的提高定位环2、安装架21以及刮杆3的结构稳定性，降低对刮杆3进行控制的难度，避免成型过程中结构不稳定，影响到制得的石英坩埚的质量。
作为本发明一种实施方式，所述刮杆3上安装有石英杆31，所述石英杆31位于刮杆3与模具1内壁之间；
通过在刮杆3上安装石英杆31，利用石英杆31来接触、刮扫模具1内壁上的石英砂，避免直接使用金属材质的刮杆3对石英砂进行刮扫，以免刮杆3摩擦后产生的碎屑进入到石英砂中，导致最后制得的石英坩埚的内表面纯度不合格，影响石英坩埚的质量，同时，将石英杆31安装在刮杆3上，从而对石英杆31的强度进行增强，避免在刮扫过程中，刮杆3的相对速度过大，导致石英杆31断裂，影响到成型机的正常使用。
作为本发明一种实施方式，所述刮杆3的表面上开设有安装槽，所述石英杆31通过热熔胶固定到安装槽内，所述石英杆31的横截面为圆形，所述安装槽的深度小于等于石英杆31的半径；
通过热熔胶对石英杆31与刮杆3进行固定连接，能够在石英杆31到达使用寿命后方便进行更换，避免石英杆31与刮杆3之间相互固定过于充分、难以分离，导致工作人员的工作量与工作强度增加，同时，由于石英杆31的横截面为圆形，从而使得石英杆31与石英砂接触的表面为圆弧面，有利于石英砂成型，以及减小石英杆31与石英砂的接触面积，使得石英杆31与石英砂之间的摩擦力减小，增加了成型速度，减小了成型过程中操作人员的劳动强度以及成型机工作过程中可能存在的抖动问题，保证制得的石英坩埚的质量良好。
作为本发明一种实施方式，所述模具1的外表面上安装有收集槽4，所述收集槽4外壁的上端面超出到模具1的上端面之上；
在将石英砂倒入到模具1内的过程中，容易存在石英砂从模具1上溢出或掉落的情况，导致部分石英砂掉落到成型机或地面上，造成石英砂的浪费以及增加后续清理的工作量，同时，通过在模具1的外表面上安装收集槽4，使得从模具1中溢出或掉落的石英砂会被收集槽4进行拦截，使该部分石英砂进入到收集槽4中，方便在成型完毕后将溢出或掉落的石英砂重新收集、利用，避免石英砂浪费以及后续清理。
作为本发明一种实施方式，所述收集槽4由橡胶材料制成，所述收集槽4的内壁上端紧贴定位环2的下端表面，所述收集槽4的内壁上端与定位环2的下端表面上安装有相互吸引的磁块25；
通过使用橡胶材料制成收集槽4，使得收集槽4具有弹性，方便在模具1上安装或取下收集槽4，降低工作人员的劳动强度，同时，由于收集槽4的内壁上端紧贴在定位环2的下端表面上，能够避免收集槽4与定位环2之间存在空隙，导致在收集槽4取下时，位于收集槽4与定位环2之间的石英砂掉落到地面上，导致石英砂浪费以及需要进行后续清理，同时，通过在收集槽4与定位环2上安装相互吸引的磁块25，使得定位环2与收集槽4之间相互吸引，保证两者在模具1上安装的稳定性，从而提高定位环2、安装架21、刮杆3的结构稳定性，避免成型机工作过程中定位环2与模具1上端面之间出现相互分离的情况，导致刮杆3的相对位置出现偏差，影响到制得石英坩埚的质量。
具体工作流程如下：
在制备石英坩埚时，工作人员通过控制器控制成型机上的电机启动，从而使得模具1与刮杆3之间开始相对转动，之后，将石英砂倒入到模具1中，相对转动的刮杆3对石英砂进行接触、刮扫，使得石英砂成型，之后，将模具1从成型机上取出进行后续处理；
同时，由于定位环2套设在模具1上，利用模具1自身对定位环2进行定位，从而使得定位环2、安装架21以及刮杆3的结构稳定性相对较高，同时，定位环2通过软轴23连接到电机的输出轴上，在定位环2转动的过程中，位于定位环2上的安装架21与刮杆3在模具1中的相对位置精确，使得刮杆3对石英砂成型过程中，刮杆3与模具1在相对转动的过程中两者之间的距离不发生变化，同时，由于定位环2、安装架21、刮杆3的结构稳定性相对良好、定位环2与模具1之间安装后的定位精度相对较高，也能方便对刮杆3进行控制；
由于刮杆3竖直部分与竖直面之间存在夹角，即刮杆3在模具1内倾斜设置，从而使得被刮除下来的石英砂会受到刮杆3形状以及安装角度的影响，使石英砂受到朝向模具1底部的分力影响，促进多余的石英砂向着模具1的底部掉落，加快模具1内石英砂的成型；
由于模具1的转动速度相对较快，为了避免刮杆3与石英砂之间的相对速度过快，导致刮杆3破坏石英砂在模具1内壁上的附着，即影响石英砂的成型，因此，模具1与刮杆3之间同向进行转动，通过控制两者之间的速度差，使刮杆3与模具1之间形成相对转动，从而使得刮杆3与模具1内壁上的石英砂之间的相对速度较慢，此时，通过设置多组刮杆3，使得刮杆3绕模具1的中心线均匀分布，以便刮杆3在转动时能够保持良好的动平衡，避免刮杆3在转动过程中出现抖动、振动的情况，同时，刮杆3的均匀分布，如三角星形设置的刮杆3，能够进一步的提高定位环2、安装架21以及刮杆3之间的结构稳定性；
通过设置在连接杆22上的定位块221，在刮杆3的下端接触到定位块221时，会使得刮杆3的下端被定位块221吸引、固定，从而避免刮杆3转动时，受到离心力影响，导致刮杆3的下端与连接杆22的距离增大，同时，定位块221上会对应设置定位槽，使得刮杆3的下端进入到定位槽中，利用定位槽对刮杆3的下端进行限制、定位，同时，通过设置的连接杆22，进一步的提高定位环2、安装架21以及刮杆3的结构稳定性；
通过在刮杆3上安装石英杆31，利用石英杆31来接触、刮扫模具1内壁上的石英砂，避免直接使用金属材质的刮杆3对石英砂进行刮扫，以免刮杆3摩擦后产生的碎屑进入到石英砂中，导致最后制得的石英坩埚的内表面纯度不合格，同时，将石英杆31安装在刮杆3上，从而对石英杆31的强度进行增强，避免在刮扫过程中，刮杆3的相对速度过大，导致石英杆31断裂；
通过热熔胶对石英杆31与刮杆3进行固定连接，能够在石英杆31到达使用寿命后方便进行更换，同时，由于石英杆31的横截面为圆形，从而使得石英杆31与石英砂接触的表面为圆弧面，有利于石英砂成型，以及减小石英杆31与石英砂的接触面积，使得石英杆31与石英砂之间的摩擦力减小，增加了成型速度；
同时，通过在模具1的外表面上安装收集槽4，使得从模具1中溢出或掉落的石英砂会被收集槽4进行拦截，使该部分石英砂进入到收集槽4中，方便在成型完毕后将溢出或掉落的石英砂重新收集、利用；
通过使用橡胶材料制成收集槽4，使得收集槽4具有弹性，方便在模具1上安装或取下收集槽4，同时，由于收集槽4的内壁上端紧贴在定位环2的下端表面上，能够避免收集槽4与定位环2之间存在空隙，导致在收集槽4取下时，位于收集槽4与定位环2之间的石英砂掉落到地面上，同时，通过在收集槽4与定位环2上安装相互吸引的磁块25，使得定位环2与收集槽4之间相互吸引，保证两者在模具1上安装的稳定性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种石英陶瓷坩埚成型机，包括模具(1)与刮杆(3)；
其特征在于：所述模具(1)上端转动安装有定位环(2)，所述定位环(2)上安装有安装架(21)，所述刮杆(3)安装在安装架(21)上，所述刮杆(3)整体呈L形状，所述安装架(21)通过软轴(23)连接到电机上；
所述定位环(2)的横截面呈L形；
所述刮杆(3)上的竖直部分与竖直面之间存在夹角；
所述刮杆(3)共有多组，所述刮杆(3)绕模具(1)的中心线均匀分布，所述刮杆(3)上的水平部分末端相互接触；
所述安装架(21)上安装有连接杆(22)，所述连接杆(22)与模具(1)的中心线相互重合，所述连接杆(22)的下端安装有定位块(221)，所述定位块(221)具有磁性，所述刮杆(3)的下端与定位块(221)的外表面相互接触，所述定位块(221)于刮杆(3)的下端存在磁性吸引力。
2.根据权利要求1所述一种石英陶瓷坩埚成型机，其特征在于：所述刮杆(3)上安装有石英杆(31)，所述石英杆(31)位于刮杆(3)与模具(1)内壁之间。
3.根据权利要求2所述一种石英陶瓷坩埚成型机，其特征在于：所述刮杆(3)的表面上开设有安装槽，所述石英杆(31)通过热熔胶固定到安装槽内，所述石英杆(31)的横截面为圆形。
4.根据权利要求1所述一种石英陶瓷坩埚成型机，其特征在于：所述模具(1)的外表面上安装有收集槽(4)，所述收集槽(4)外壁的上端面超出到模具(1)的上端面之上。
5.根据权利要求4所述一种石英陶瓷坩埚成型机，其特征在于：所述收集槽(4)由橡胶材料制成，所述收集槽(4)的内壁上端紧贴定位环(2)的下端表面，所述收集槽(4)的内壁上端与定位环(2)的下端表面上安装有相互吸引的磁块(25)。
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- 2023-07-21 CN CN202310910770.9A patent/CN116922542B/zh active Active
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