CN118084313B - 一种石英玻璃退火装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石英玻璃退火装置，涉及石英玻璃热处理设备技术领域，一种石英玻璃退火装置，包括外壳，所述进料口和出料口处均设有密封盖，且密封盖上安装有把手，还包括输送机构和循环机构，所述输送机构安装在外壳内部，所述循环机构安装在输送机构的下方，循环机构中的左隔风板和右隔风板在输送机构中顶出杆的带动下间歇性转动，使得石英玻璃原料在外壳内部受到不同温度的加热，所述输送机构中的扰流块配合循环机构中的左隔风板和右隔风板控制热风循环的方向，使得石英玻璃受热均匀，本发明解决石英玻璃退火过程中，由于石英玻璃堆积于退火装置中，导致其相互叠加使其受热不均匀，从而影响石英玻璃退火效果的问题。

Description

一种石英玻璃退火装置

技术领域

本发明涉及石英玻璃热处理设备技术领域，更具体的说是涉及一种石英玻璃退火装置。

背景技术

石英玻璃在加工过程中会涉及到激光，焊接，火焰抛光等一系列工艺，这些工艺过程会产生大量的热，使得石英玻璃自身会达到一个较高的温度，在工艺结束后需要对产品进行冷却过程，由于存在较大的温度梯度，继而会产生热应力，热应力的存在会极大地降低石英玻璃的使用性能，这种热应力必须经后续的热处理工艺过程加以降低。

目前会采用退火炉的方式进行退火步骤来降低热应力，将石英玻璃堆积于退火炉中，退火炉内侧设置有电阻丝，同时在内部设置有保温砖，进而将产品在火焰加工，激光结束后自身存在热应力消除，但由于石英产品堆积于退火炉内，且相互之间叠加导致石英产品的受热不均匀，导致石英玻璃的内部出现应力集中区域，从而导致石英玻璃产生裂纹，严重的情况下可能会影响石英玻璃的退火效果，进而降低石英产品的质量，同时在搬运产品至退火炉的过程中一旦遇到刮蹭，磕碰就会产生变形使产品报废。

现有公开号为CN117567011A的中国专利公开了一种石英舟退火装置及其方法，它包括退火炉主体，所述转盘上设置有与电机输出端相连的等距夹连件，所述第二连接架上设置有与等距夹连件相连的自转旋位件。本发明通过设置等距夹连件、自转旋位件，电机运作使得拨位齿条进行上下往复移动，拨位齿条上下移动使得第二往复丝杆与第二连接轴进行有序转动，以此来使石英舟的顶部在一段时间内失去放置板的遮挡，当第二连接轴进行转动时转盘相对遮挡仓转动一百八十度，当第二往复丝杆再次进行转动时石英舟的底部在一段时间内失去放置板的遮挡，以此来防止石英舟的一处受到长时间遮挡而导致石英舟各个位置的温度不同，从而提高石英舟的退火效果。这种退火装置虽然能够防止石英玻璃一处进行长时间的遮挡导致石英舟各个位置的温度不同，从而提高退火效果，但上述装置在对石英玻璃进行退火时，通过转动石英玻璃的方式进行均匀加热，但转动过程中其放置板会对石英玻璃造成影响，从而导致石英玻璃出现变形破裂的现象，同时由于其放置板与石英玻璃一端接触，接触位置在一段时间后不与石英玻璃接触，导致接触位置速度升温，进而导致石英玻璃内应力集中的现象，影响石英玻璃的退火效果。

鉴于以上情况，本发明设计了一种石英玻璃退火装置，解决了上述技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种石英玻璃退火装置，该设备解决石英玻璃退火过程中，由于石英玻璃堆积于退火装置中，导致其相互叠加使其受热不均匀，从而影响石英玻璃退火效果的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种石英玻璃退火装置，包括外壳，所述外壳一侧下方开设有进料口，所述外壳另一侧上方开设有出料口，所述进料口和出料口处均设有密封盖，且密封盖上安装有把手，其特征在于，还包括输送机构和循环机构，所述输送机构安装在外壳内部，所述输送机构还包括驱动电机、螺旋杆、左隔板、右隔板、固定块以及载物盘，所述驱动电机安装在外壳顶部，所述驱动电机的输出端与螺旋连接，所述螺旋杆两侧分别安装有左隔板和右隔板，所述左隔板和右隔板均转动安装于外壳的内侧，当左隔板和右隔板贴合时，可将外壳的内部分为上下两个部分，所述左隔板和右隔板下方安装有固定块，且固定块安装在螺旋杆上，所述载物盘固定于固定块上，所述载物盘包括用于放置石英玻璃原料的承重板和顶出杆，所述顶出杆垂直固定于承重板，所述输送机构输送载物盘并通过载物盘上的顶出杆推动左隔板和右隔板运动，所述载物盘通过左隔板和右隔板之后，所述左隔板右隔板自动复位与外壳形成密封的空间；

所述循环机构安装在输送机构的下方，所述循环机构包含有循环电机、电阻丝、转动叶片、防尘板、左隔风板和右隔风板，所述外壳底部开设有加热，所述加热腔四周安装有电阻丝，所述循环电机安装在加热腔底部，所述循环电机一端连接有转动叶片，所述转动叶片为弧形，所述转动叶片上方安装有防尘板，所述防尘板与加热腔内壁贴合，所述防尘板上方安装有左隔风板和右隔风板，所述左隔风板和右隔风板均与外壳转动安装，且相互贴合，所述输送机构输送载物盘并通过载物盘上的顶出杆推动左隔风板和右隔风板呈间歇性转动，使得石英玻璃原料在外壳内部受到不同温度的加热。

作为本发明的进一步改进，所述左隔板和右隔板上均安装有扰流块且与之呈一体连接，所述扰流块与外壳贴合且为拱形，扰流块配合循环机构中的左隔风板和右隔风板控制热风循环的方向，使得石英玻璃受热均匀。

作为本发明的进一步改进，所述固定块上开设有固定槽，所述固定槽用于安装载物盘，所述载物盘为锥形结构。

作为本发明的进一步改进，所述载物盘包括承重板、限位块、顶出杆、循环孔和加热孔，所述承重板的两侧安装在固定槽内，所述承重板上圆周阵列安装有多个限位块，所述承重板中心位置开设有循环孔，所述循环孔四周开设有加热孔，所述加热孔的横截面积由中心向四周逐渐增大。

作为本发明的进一步改进，所述限位块的形状为阶梯结构，所述限位块的高度值由圆心向承重板的外侧呈递增趋势。

作为本发明的进一步改进，所述承重板靠近石英玻璃的一侧为锥形面，且承重板的另一侧面为水平面。

作为本发明的进一步改进，所述防尘板上线性阵列开设有多个防尘孔，所述防尘孔的形状为倒锥形。

作为本发明的进一步改进，所述左隔风板上和右隔风板均开设有半圆孔，且左隔风板与右隔风板贴合后顶端和底端均形成圆锥面。

作为本发明的进一步改进，所述左隔板上安装有T形凸块，且所述T形凸块向右隔板倾斜，所述右隔板上开设有与T形凸块相配合的T形凹槽。

本发明的有益效果：

1、本发明提供的一种石英玻璃退火装置，该设备通过设置输送机构和循环机构，对石英玻璃进行退火运输的过程中，使石英玻璃在外壳内部经历三个阶段，第一阶段，使得石英玻璃升温至退火点，使石英玻璃均匀受热，第二阶段，对石英玻璃进行保温，防止其滋生温度变化过快或过慢，导致其内应力快速变化，影响石英产品的性能，第三阶段，对石英玻璃进行慢冷，使得石英玻璃降至常温，完成退火过程，进而提高石英玻璃的退火效果。

2、本发明提供的一种石英玻璃退火装置，该设备通过设置输送机构，使石英玻璃在退火过程中受到不同温度的加热，同时形成密封的高温环境，使石英玻璃迅速加热至退火点，同时在对石英玻璃进行慢冷时可隔绝热风的流动，保证石英玻璃的退火效果。

3、本发明提供的一种石英玻璃退火装置，该设备通过循环机构，循环机构中的左隔风板和右隔风板与输送机构中的载物盘配合，控制热风的流动方向，使得石英玻璃均匀迅速地升温至退火点，同时通过左隔风板和右隔风板与左隔板和右隔板配合控制石英玻璃的温度保持在退火点温度左右，从而减少石英玻璃内部应力。

附图说明

图1为本发明立体结构自上而下的示意图；

图2为本发明立体结构的自左向右的剖视图；

图3为本发明图2中的局部放大图；

图4为本发明立体结构的轴测剖视图；

图5为本发明左右隔板的整体结构配合图；

图6为本发明右隔板的整体结构示意图；

图7为本发明左右隔风板的整体结构配合图；

图8为本发明输送机构的部分结构示意图。

附图标记：1、外壳；11、密封盖；12、把手；13、进料口；14、出料口；15、加热腔；2、输送机构；21、驱动电机；22、螺旋杆；23、左隔板；231、T形凸块；24、右隔板；241、T形凹槽；242、扰流块；25、固定块；251、固定槽；26、载物盘；261、限位块；262、顶出杆；263、循环孔；264、加热孔；3、循环机构；31、循环电机；32、电阻丝；33、转动叶片；34、防尘板；341、防尘孔；35、左隔风板；351、半圆孔；352、锥形面；36、右隔风板。

具体实施方式

为了使得本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1至图8所示，一种石英玻璃退火装置，包括外壳1，所述外壳1一侧下方开设有进料口13，所述外壳1另一侧上方开设有出料口14，所述进料口13和出料口14处均设有密封盖11，且密封盖11上安装有把手12，还包括输送机构2和循环机构3，所述输送机构2安装在外壳1内部，所述循环机构3安装在输送机构2的下方，循环机构3中的左隔风板35和右隔风板36在输送机构2中顶出杆262的带动下间歇性转动，使得石英玻璃原料在外壳1内部受到不同温度的加热，所述输送机构2中的扰流块242配合循环机构3中的左隔风板35和右隔风板36控制热风循环的方向，使得石英玻璃受热均匀。

工作过程中，工作人员将加工后的石英玻璃放置在输送机构2上，然后启动循环机构3，通过循环机构3产生热风对石英玻璃进行加热，通过左隔板23与右隔板24相配合，使得热风在外壳1内部循环，同时保证输送机构2上的石英玻璃受热均匀，当石英玻璃加热到退火点温度时，通过输送机构2对石英玻璃进行提升，当输送机构2提升石英玻璃通过左隔风板35和右隔风板36时，左隔风板35和右隔风板36配合，使得循环机构3吹出的热风不直接通向石英玻璃，但由于没有形成完全密封的环境，从而热风可在左隔风板35和右隔风板36与左隔板23和右隔板24之间循环，从而对石英玻璃进行保温，避免石英玻璃温度迅速下降导致石英玻璃内部产生热应力，从而导致石英玻璃损坏，当石英玻璃的温度下降到一定温度时，通过输送机构2将石英玻璃继续提升，石英玻璃通过左隔板23和右隔板24之后，通过左隔板23和右隔板24的密封使得石英玻璃不与热风接触，使得石英玻璃的温度继续下降，当石英玻璃的温度下降至接近室温时，工作人员可通过把手12将密封盖11打开取出载物盘。

所述输送机构2包括驱动电机21、螺旋杆22、左隔板23、右隔板24、固定块25和载物盘26，所述驱动电机21安装在外壳1顶部，驱动电机21通过支架进行支撑，避免转动过程中出现偏移现象，支架为现有技术中可支撑驱动电机21转动的支架，所述驱动电机21的输出端与螺旋杆22连接，所述螺旋杆22两侧分别安装有左隔板23和右隔板24，左隔板23和右隔板24均转动安装在外壳1内侧，当左隔板23和右隔板24贴合时可将外壳1内部分成上下两部分，所述左隔板23和右隔板24下方安装有固定块25，且固定块25安装在螺旋杆22上，所述固定块25上开设有与螺旋杆22相同的螺旋槽，从而可通过驱动电机21带动螺旋杆22旋转实现固定块25的移动，所述固定块25上开设有固定槽251，所述固定槽251用于安装载物盘26，从而可通过固定槽251对载物盘26实现稳固，避免在固定块25移动过程中出现晃动的现象，同时在装卸过程中，可将石英玻璃放置在载物盘26上，然后将载物盘26放置外壳1内部进行加热即可，从而避免石英玻璃产品在搬运过程中发生破损的现象，所述载物盘26为锥形结构，热风循环的过程中可沿锥形结构的斜面向中间流动，从而保证石英玻璃的温度迅速升高，提高装置退火的效率。

工作过程中，工作人员在处理石英玻璃前刀工序时可将石英玻璃放置在载物盘26上，然后将载物盘26通过固定槽251与固定块25连接，当内部温度升高至退火点温度时，完成石英玻璃的升温过程，然后通过启动驱动电机21使得螺旋杆22转动带动固定块25移动，驱动电机21正转时，固定块25向上移动，从而使得载物盘26向上移动，左隔板23和右隔板24配合循环机构3对载物盘26内的石英玻璃进行保温，当保温时间足够之后，通过螺旋杆22带动固定块25移动，使得载物盘26继续向上移动，由于左隔板23和右隔板24分别转动安装于外壳1内部，载物盘26向上移动的过程中，可推动其转动，载物盘26顶开左隔板23和右隔板24之后，当载物盘26通过左隔板23和右隔板24之后，左隔板和右隔板自动复位，从而与外壳形成密封的空间，使得石英玻璃冷却至常温，即可取出。

所述载物盘26包括承重板、限位块261、顶出杆262、循环孔263和加热孔264，所述承重板的两侧安装在固定槽251内，所述承重板上圆周阵列安装有多个限位块261，所述承重板上设有顶出杆262，且顶出杆262垂直安装于承重板上，所述承重板中心位置开设有循环孔263，所述循环孔263四周开设有加热孔264，所述加热孔264的横截面积由中心向四周逐渐增大。

工作过程中，当石英玻璃需要升温时，循环机构3产生的热风大部分通过承重板上开设的加热孔264和循环孔263流向石英玻璃，其余的热风沿着承重板的底部向两侧流动，两侧的热风沿着外壳1的内壁向上流动，热风与左隔板23和右隔板24接触后向中间流动，两股热风相接触之后一起向下流动，向下流动的热风沿着限位块261的表面向石英玻璃内部流动，由于载物盘26为锥形结构，向下流动的热风会向中心位置聚集，随后通过承重板上的循环孔263进行循环，当载物盘26需要移动的时候，可通过安装的顶出杆262，推动左隔板23和右隔板24运动，从而避免石英玻璃受到挤压导致破碎，同时顶出杆262可以限制石英玻璃的高度，避免石英玻璃堆积过高导致移动过程中出现掉落现象。

所述限位块261的形状为阶梯结构，所述限位块261的高度值由圆心向承重板的外侧呈递增趋势，阶梯状的限位块261可以使石英玻璃在摆放中有层次的摆放，在石英玻璃受热时可均匀受热，同时阶梯状的限位块261可以使得热风在流动过程中，石英玻璃堆积的内部也能受到热风的吹动，避免堆积的石英玻璃内外部出现温度不均匀的现象，导致在退火过程中出现内应力过大的现象。

所述承重板靠近石英玻璃的一侧为锥形面352，锥形面352可以使得热风向承重板的中心位置流动，同时热风流动的过程中会残留小部分热风在锥形面352的底部，可以保持石英玻璃的顶部和底部温度一致，避免出现温度差的现象，且承重板的另一侧面为水平面，一部分热风可通过加热孔264和循环孔263向石英玻璃流动，其余的热风撞击到平面时会出现分流的现象，使得其向外壳1内部流动。

所述循环机构3包括循环电机31、电阻丝32、转动叶片33、防尘板34、左隔风板35和右隔风板36，所述外壳1底部开设有加热腔15，所述加热腔15四周安装有电阻丝32，所述循环电机31安装在加热腔15底部，所述循环电机31一端连接有转动叶片33，所述转动叶片33为弧形，所述转动叶片33上方安装有防尘板34，所述防尘板34与加热腔15内壁贴合，所述防尘板34上方安装有左隔风板35和右隔风板36，所述左隔风板35和右隔风板36均与外壳1转动安装，且相互贴合。

工作过程中，工作人员将经过处理的石英玻璃放置在载物盘26上，然后启动循环电机31，同时对电阻丝32通电，电阻丝32经过加热后启动循环电机31，循环电机31旋转带动转动叶片33转动，通过转动叶片33的旋转使得电阻丝32产生的热量扩散出去，为了保证石英玻璃能够迅速升温到退火点，转动叶片33上方安装的防尘板34，可以防止杂物掉落至加热腔15内，在转动叶片33转动过程中，杂物随着向上的热风粘附在石英玻璃表面，以免对石英玻璃造成影响，通过左隔风板35与右隔风板36与左隔板23和右隔板24之间的相互配合，因为热风向上流动至左隔风板35和右隔风板36时会沿着其底面向两侧流动，热风不会与石英玻璃直接接触，但此时热风由两侧向上流动，然后因为左隔板23和右隔板24的缘故向下流动，此时内部的温度是上方低下方高，从而在外壳1内部形成一个保温区域，当石英玻璃的温度提高至退火点时，通过螺旋杆22的旋转带动载物盘26向上移动，通过顶出杆262将左隔风板35和右隔风板36推开，载物盘26持续移动，当左隔风板35和右隔风板36复位时，载物盘26可停止运动，从而在保温区域内进行缓慢降温。

所述防尘板34上线性阵列开设有多个防尘孔341，所述防尘孔341的形状为倒锥形，倒锥形的防尘孔341可使杂物下落时堵在防尘孔341内部，避免杂物掉入加热腔15内对加热腔15内部造成影响，同时热风通过倒锥形的防尘孔341可迅速扩散，从而可以迅速将石英玻璃的温度升至退火点，提高退火装置的工作效率。

所述左隔风板35上和右隔风板36均开设有半圆孔351，且左隔风板35与右隔风板36贴合后顶端和底端均形成圆锥面，左隔风板35和右隔风板36贴合状态下，半圆孔351组合成圆孔，热风循环过程中，其可沿圆锥面的表面流动，热风由两侧向中间流动，针对于石英玻璃表面进行升温。

所述左隔板23和右隔板24上均安装有扰流块242，所述扰流块242与外壳1贴合且为拱形，热风向上流动时遇到扰流块242可改变热风流动的方向，从而可使得热风在外壳1内部流动，保证其受热均匀。

所述左隔板23上安装有T形凸块231，且所述T形凸块231向右隔板24倾斜，所述右隔板24上开设有与T形凸块231相配合的T形凹槽241，T形凸块231与T形凹槽241相配合，防止热风通过其之间的缝隙向上流动，同时由于T形凸块231与T形凹槽241都设置在中间部位，也就是说左隔板23与右隔板24的重心位置在中间，在其复位时可自动闭合，不需要使用其他复位装置，从而简化了结构，避免出现相互干涉的情况。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定，本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种石英玻璃退火装置，包括外壳(1)，所述外壳(1)一侧下方开设有进料口(13)，所述外壳(1)另一侧上方开设有出料口(14)，所述进料口(13)和出料口(14)处均设有密封盖(11)，且密封盖(11)上安装有把手(12)，其特征在于，还包括输送机构(2)和循环机构(3)，所述输送机构(2)安装在外壳(1)内部，所述输送机构(2)还包括驱动电机(21)、螺旋杆(22)、左隔板(23)、右隔板(24)、固定块(25)以及载物盘(26)，所述驱动电机(21)安装在外壳(1)顶部，所述驱动电机(21)的输出端与螺旋杆(22)连接，所述螺旋杆(22)两侧分别安装有左隔板(23)和右隔板(24)，所述左隔板(23)和右隔板(24)均转动安装于外壳（1）的内侧，当左隔板(23)和右隔板(24)贴合时，可将外壳（1）的内部分为上下两个部分，所述左隔板(23)和右隔板(24)下方安装有固定块(25)，且固定块(25)安装在螺旋杆(22)上，所述载物盘(26)固定于固定块(25)上，所述载物盘（26）包括用于放置石英玻璃原料的承重板和顶出杆（262），所述顶出杆(262)垂直固定于承重板，所述输送机构(2)输送载物盘(26)并通过载物盘(26)上的顶出杆(262)推动左隔板(23)和右隔板(24)运动，所述载物盘(26)通过左隔板(23)和右隔板(24)之后，所述左隔板(23)和右隔板(24)自动复位与外壳（1）形成密封的空间；

所述循环机构(3)安装在输送机构(2)的下方，所述循环机构(3)包括循环电机(31)、电阻丝(32)、转动叶片(33)、防尘板(34)、左隔风板(35)和右隔风板(36)，所述外壳(1)底部开设有加热腔(15)，所述加热腔(15)四周安装有电阻丝(32)，所述循环电机(31)安装在加热腔(15)底部，所述循环电机(31)一端连接有转动叶片(33)，所述转动叶片(33)为弧形，所述转动叶片(33)上方安装有防尘板(34)，所述防尘板(34)与加热腔(15)内壁贴合，所述防尘板(34)上方安装有左隔风板(35)和右隔风板(36)，所述左隔风板(35)和右隔风板(36)均与外壳(1)转动安装，且相互贴合，所述输送机构(2)输送载物盘(26)并通过载物盘(26)上的顶出杆(262)推动左隔风板(35)和右隔风板(36)呈间歇性转动，使得石英玻璃原料在外壳(1)内部受到不同温度的加热。

2.根据权利要求1所述的一种石英玻璃退火装置，其特征在于：所述左隔板(23)和右隔板(24)上均安装有扰流块(242)且与之呈一体连接，所述扰流块(242)与外壳(1)贴合且为拱形，扰流块(242)配合循环机构(3)中的左隔风板(35)和右隔风板(36)控制热风循环的方向，使得石英玻璃受热均匀。

3.根据权利要求2所述的一种石英玻璃退火装置，其特征在于：所述固定块(25)上开设有固定槽(251)，所述固定槽(251)用于安装载物盘(26)，所述载物盘(26)为锥形结构。

4.根据权利要求2所述的一种石英玻璃退火装置，其特征在于：所述左隔板(23)上安装有T形凸块(231)，且所述T形凸块(231)向右隔板(24)倾斜，所述右隔板(24)上开设有与T形凸块(231)相配合的T形凹槽(241)。

5.根据权利要求3所述的一种石英玻璃退火装置，其特征在于：所述载物盘(26)还包括限位块(261)、循环孔(263)和加热孔(264)，所述承重板的两侧安装在固定槽(251)内，所述承重板上圆周阵列安装有多个限位块(261)，所述承重板中心位置开设有循环孔(263)，所述循环孔(263)四周开设有加热孔(264)，所述加热孔(264)的横截面积由中心向四周逐渐增大。

6.根据权利要求5所述的一种石英玻璃退火装置，其特征在于：所述限位块(261)的形状为阶梯结构，所述限位块(261)的高度值由圆心向承重板的外侧呈递增趋势。

7.根据权利要求5所述的一种石英玻璃退火装置，其特征在于：所述承重板靠近石英玻璃的一侧为锥形面(352)，且承重板的另一侧面为水平面。

8.根据权利要求7所述的一种石英玻璃退火装置，其特征在于：所述防尘板(34)上线性阵列开设有多个防尘孔(341)，所述防尘孔(341)的形状为倒锥形。

9.根据权利要求8所述的一种石英玻璃退火装置，其特征在于：所述左隔风板(35)上和右隔风板(36)均开设有半圆孔(351)，且左隔风板(35)与右隔风板(36)贴合后顶端和底端均形成圆锥面。