CN204848634U - 石英玻璃制砣机及石英玻璃制备系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种石英玻璃制砣机及石英玻璃制备系统，涉及石英玻璃制备领域，主要目的在于使制砣机能够制备出大尺寸的石英玻璃，提高制备出的石英玻璃的光学均匀性。主要采用的技术方案为：石英玻璃制砣机，包括底座、升降座、升降机构、第一滑座、第一驱动装置、第二滑座、第二驱动装置和主轴。升降机构设置在底座上，升降机构的输出端与升降座连接；第一滑座设置在升降座上；第一驱动装置与第一滑座驱动连接；第二滑座设置在第一滑座上；第二驱动装置与第二滑座驱动连接；第二轨迹的方向与第一轨迹的方向垂直；主轴可转动地竖直设置在第二滑座上，主轴的顶端设有用于安装石英玻璃的沉积基底的连接部；连接部置于石英玻璃制砣机的顶端。

Description

石英玻璃制砣机及石英玻璃制备系统

技术领域

本实用新型涉及机械设备技术领域，特别是涉及一种石英玻璃制砣机及石英玻璃制备系统。

背景技术

石英玻璃具有特殊的光谱透过性能，热膨胀系数低、耐高温、耐激光损伤、耐射线辐照、耐化学腐蚀，在太阳能半导体工业、超大规模集成电路光刻、激光工程、航天工业等领域均具有不可替代的应用优势。随着各领域光学系统对石英玻璃尺寸和光学均匀性要求的不断提高，研制大尺寸、高均匀石英玻璃的需求剧增。

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。

石英玻璃制砣机是石英玻璃生产的关键设备，其结构及性能直接影响石英玻璃的尺寸和光学均匀性。合成石英玻璃是以含硅前驱体(通常采用SiCl₄)为原料,在氢氧焰中发生水解或氧化反应生成SiO₂纳米颗粒，沉积并熔融于石英玻璃基底表面制备而成。

现有技术中公开了一种合成石英玻璃的制砣机，它由上至下依次设置有驱动电机、主轴箱、立柱及底座。在立柱内垂设有滚珠丝杠，该滚珠丝杠的顶端与主轴箱连接，底端固定有轴承座。滚珠丝杠上套设有升降座，升降座上设置有主轴和主轴电机。主轴电机与主轴驱动连接，以驱动主轴转动。主轴上设置有用于安装外部沉积基底的连接部，合成石英玻璃的熔制过程在沉积基底上进行。

在实现上述技术方案的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：(1)现有制砣机的立柱会对连接在主轴上的沉积基底的大小产生约束，由于沉积基底的大小受立柱的限制，使得沉积基底可熔制成形的玻璃直径也受限，从而无法制备出大尺寸的石英玻璃。(2)现有制砣机仅具备沿Z轴方向升降和绕Z轴旋转的功能，导致沉积面较小，合成出的石英玻璃结构不均匀，光学均匀性较差。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种石英玻璃制砣机及石英玻璃制备系统，主要目的在于使制砣机能够制备出大尺寸的石英玻璃，并且提高制砣机制备出的石英玻璃的光学均匀性。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

一方面，本实用新型的实施例提供一种石英玻璃制砣机，包括：

底座；

升降座；

升降机构，设置在所述底座上，所述升降机构的输出端与所述升降座连接，以驱动所述升降座升降；

第一滑座，设置在所述升降座上；

第一驱动装置，其输出端与所述第一滑座驱动连接，用于驱动所述第一滑座在所述升降座上沿第一轨迹直线运动；

第二滑座，设置在所述第一滑座上；

第二驱动装置，其输出端与所述第二滑座驱动连接，用于驱动所述第二滑座在所述第一滑座上沿第二轨迹直线运动；所述第二轨迹的方向与所述第一轨迹的方向垂直；

主轴，可转动地竖直设置在所述第二滑座上，所述主轴的顶端设有连接部，所述连接部用于安装制备石英玻璃的沉积基底；

其中，所述连接部置于所述石英玻璃制砣机的顶端。

另一方面，本实用新型的实施例还提供一种石英玻璃制备系统，包括：

石英玻璃制砣机，所述石英玻璃制砣机为上述任一种所述的石英玻璃制砣机；

反应炉，所述反应炉的下端具有开口；

沉积基底，包括基础杆和基础底片，所述基础杆的一端与所述基础底片连接，所述基础杆的另一端与所述石英玻璃制砣机的主轴上的连接部固定连接；所述基础底片从所述反应炉下端的开口插入所述反应炉内，用于沉积石英玻璃；

燃烧器，设置在所述反应炉上，用于向所述反应炉内输入氢氧焰。

借由上述技术方案，本实用新型石英玻璃制砣机至少具有以下有益效果：

在本实用新型实施例提供的技术方案中，一方面，由于连接部置于本实用新型石英玻璃制砣机的顶端，当该连接部与石英玻璃的沉积基底连接时，该沉积基底也置于本实用新型石英玻璃制砣机的顶端，相对于现有技术，本实用新型石英玻璃制砣机由于没有立柱等部件的限制，沉积基底的外形尺寸在理论上可以做的无限大，从而可以制备出的石英玻璃的尺寸在理论上也没有限制，进而可以实现通过本实用新型石英玻璃制砣机制备大尺寸石英玻璃的目的。

另一方面，由于第一驱动装置可以驱动第一滑座在升降座上沿第一轨迹直线运动，第二驱动装置可以驱动第二滑座在第一滑座上沿第二轨迹直线运动，又因为主轴可转动地竖直设置在第二滑座上，从而主轴既可以通过升降座升降运动，又可以通过第一滑座沿第一轨迹直线运动，又可以通过第二滑座沿第二轨迹直线运动，又可以转动，进而使与主轴连接的沉积基底也可沿相应的方向进行运动，沉积基底的沉积面扩大，SiO₂颗粒分布更均匀，温度场也分布更均匀，使得制备出的石英玻璃产品的光学均匀性较佳。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的一实施例提供的一种石英玻璃制砣机的结构示意图；

图2是本实用新型的一实施例提供的一种石英玻璃制砣机的传动箱的结构示意图；

图3是图2中A处的放大结构示意图；

图4是本实用新型的一实施例提供的一种石英玻璃制砣机的升降座与第一滑座的相对位置关系图；

图5是本实用新型的一实施例提供的一种石英玻璃制砣机的传动箱的润滑系统的部分结构示意图；

图6是本实用新型的一实施例提供的一种石英玻璃制备系统的部分结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1所示，本实用新型的一个实施例提出的一种石英玻璃制砣机，包括底座1、升降座8、升降机构、第一滑座91、第一驱动装置、第二滑座92、第二驱动装置以及主轴17。

升降机构设置在底座1上，升降机构的输出端与升降座8连接，以驱动升降座8升降。第一滑座91设置在升降座8上。第一驱动装置的输出端与第一滑座91驱动连接，第一驱动装置可以驱动第一滑座91在升降座8上沿第一轨迹直线运动。第二滑座92设置在第一滑座91上，第二驱动装置的输出端与第二滑座92驱动连接，第二驱动装置可以驱动第二滑座92在第一滑座91上沿第二轨迹直线运动。第二轨迹的方向与第一轨迹的方向垂直。主轴17可转动地竖直设置在第二滑座92上，主轴17的顶端设有连接部18，该连接部18用于安装石英玻璃的沉积基底。其中，连接部18置于石英玻璃制砣机的顶端。

这里需要说明的是：上述的连接部18可以为卡盘等，用于制备石英玻璃的沉积基底可以安装在该卡盘上。

在上述实施例中，可以定义第一轨迹的方向为X轴方向，第二轨迹的方向为Y轴方向，升降的方向为Z轴方向。X轴方向、Y轴方向和Z轴方向三者相互垂直。

在上述实施例提供的技术方案中，一方面，由于连接部18置于本实用新型石英玻璃制砣机的顶端，当该连接部18与石英玻璃的沉积基底连接时，该沉积基底也置于本实用新型石英玻璃制砣机的顶端，相对于现有技术，本实用新型石英玻璃制砣机由于没有立柱等部件的限制，沉积基底的外形尺寸在理论上可以做的无限大，从而可以制备出的石英玻璃的尺寸在理论上也没有限制，进而可以实现通过本实用新型石英玻璃制砣机制备大尺寸石英玻璃的目的。

另一方面，由于第一驱动装置可以驱动第一滑座91在升降座8上沿第一轨迹直线运动，第二驱动装置可以驱动第二滑座92在第一滑座91上沿第二轨迹直线运动，又因为主轴17可转动地竖直设置在第二滑座92上，从而主轴17既可以通过升降座8升降运动，又可以通过第一滑座91沿第一轨迹直线运动，又可以通过第二滑座92沿第二轨迹直线运动，又可以转动，进而使与主轴17连接的沉积基底可沿X-Y-Z轴移动，并绕Z轴旋转，沉积基底的沉积面扩大，合成石英玻璃熔制过程中SiO₂颗粒分布更均匀，温度场也分布更均匀，使得制备出的石英玻璃产品的光学均匀性较佳。其中，通过本实用新型实施例石英玻璃制砣机合成的石英玻璃的光学均匀性由1×10^-5提高到(2～5)×10^-6。

这里需要说明的是：为了实现上述的主轴17可转动地竖直设置在第二滑座92上的目的，本实用新型实施例可以提供如下的实施方式：如图1所示，第二滑座92上可以设置主轴箱12，该主轴箱12上可以设置蜗轮蜗杆减速机(图中未标示)和旋转电机13。该蜗轮蜗杆减速机包括输入端和输出端，旋转电机13的输出端与蜗轮蜗杆减速机的输入端驱动连接，蜗轮蜗杆减速机的输出端与主轴17驱动连接，以驱动主轴17转动。其中，主轴箱12上可以设置有注油孔15、泄油孔16和油位器14，以便于对主轴箱12内部机构进行润滑。

具体在实施时，如图2和图3所示，上述的升降机构可以包括升降丝杠5、丝杠螺母23和升降动力装置。升降丝杠5可升降地竖直设置在底座1上。该升降丝杠5作为升降机构的输出端与升降座8连接。优选的，升降丝杠5的顶端与升降座8连接(如图1所示)。丝杠螺母23套设在升降丝杠5上，且与升降丝杠5的外壁螺纹连接。丝杠螺母23可转动地设置在底座1上，丝杠螺母23包括旋转动力输入端。升降动力装置的输出端与旋转动力输入端驱动连接。其中，升降丝杠5和丝杠螺母23形成丝杠螺母副。由于丝杠螺母23可转动地设置在底座1上，当升降动力装置驱动丝杠螺母23转动时，升降丝杠5升降运动，进而带动升降座8一起升降运动。

当然，在一个替代的实施例中，前述的升降机构也可以不包括升降丝杠5、丝杠螺母23和升降动力装置。在该替代的实施例中，前述的升降机构可以包括驱动缸，该驱动缸可以为液压缸或气压缸等。驱动缸的输出轴与升降座8连接，以驱动升降座8升降。其中，升降机构的具体结构可以根据用户的实际需求设置，只要保证升降机构可以驱动升降座8升降位移即可。

具体在实施时，如图2和图3所示，前述的底座1可以包括基座102和传动箱101。传动箱101设置在基座102上。传动箱101具有内腔。丝杠螺母23置于传动箱101内部，升降丝杠5穿过该传动箱101。基座102具有供升降丝杠5升降的升降空间。在一个实施例中，丝杠螺母23可以整体为单个部件，丝杠螺母23下端的侧壁沿径向向内凹陷形成第一卡台(图中未标示)。内腔的上腔壁上设有与丝杠螺母23的上端相适配的第一轴孔(图中未标示)。内腔的下腔壁上设有与丝杠螺母23的下端相适配的第二轴孔(图中未标示)。丝杠螺母23的上端插入第一轴孔内，丝杠螺母23的下端插入第二轴孔内。第一卡台与第二轴孔的上端面转动配合。丝杠螺母23在两端之间的外环壁上设有驱动连接结构，该驱动连接结构作为前述的旋转动力输入端。其中，第一轴孔和第二轴孔可以保证丝杠螺母23的自由转动，并且还可以对丝杠螺母23提供稳定的径向支撑。第二轴孔的上端面通过第一卡台对丝杠螺母23提供轴向支撑。

这里需要说明的是：上述的基座102可以由水泥、钢铁等重量较重的材料制成，基座102的重量较大，可以为整个设备提供稳定的支撑。水泥基座可以埋设在地面内，水泥基座内设有供升降丝杠5插入的导向筒(图中未标示)，该导向筒可以对升降丝杠5导向，以提高升降丝杠5的升降精度。

进一步的，为了减小丝杠螺母23在旋转时，第一卡台与第二轴孔的上端面之间的摩擦阻力，本实用新型实施例的石英玻璃制砣机还可以包括推力球轴承231。该推力球轴承231设置在传动箱101内，推力球轴承231的内圈作为前述的第二轴孔，推力球轴承231上环的端面作为第二轴孔的上端面。通过设置的推力球轴承231，当丝杠螺母23转动时，丝杠螺母23通过第一卡台带动推力球轴承231的上环一起转动，从而可以将丝杠螺母23与第二轴孔上端面之间的滑动摩擦转化为推力球轴承231的滚动摩擦，以减小摩擦阻力。

推力球轴承231采用高速运转时可承受推力载荷的设计，由带有球滚动的滚道沟的垫圈状套圈构成。推力球轴承231可承受轴向载荷，以对丝杠螺母23提供支撑。

如图1和图2所示，前述的升降动力装置可以包括谐波减速机4、第一升降电机2和第二升降电机3。谐波减速机4设置在传动箱101上，谐波减速机4包括第一输入端、第二输入端和输出端。谐波减速机4的输出端作为前述升降动力装置的输出端。第一升降电机2输出端与第一输入端驱动连接。第二升降电机3的输出端与第二输入端驱动连接。其中，谐波减速机4的具体结构为现有技术中的常用技术，可以根据需要在现有技术中选取，在此不再赘述。

上述的谐波减速机4可以为双速比谐波减速机，第一升降电机2和第二升降电机3分别通过该双速比谐波减速机控制升降座8的快速升降和慢速升降。在一个具体的应用示例中，该谐波减速机4的快速减速比为20，慢速减速比为10万。

上述的第一升降电机2和第二升降电机3可以设置在谐波减速机4上，也可以单独设置在一侧，具体可以根据用户的实际需求设置，只要保证第一升降电机2的输出端与第一输入端驱动连接，第二升降电机3的输出端与第二输入端驱动连接即可。

上述的第一升降电机2和第二升降电机3可以均为伺服电机，用户可以通过PLC和工控机对伺服电机进行控制，可灵活编制沉积基地的运行轨迹。其中，第一升降电机2上带抱闸，以进行急停控制。

如图2所示，谐波减速机4的输出端连接有输出轴。该输出轴上固定地套置有主动齿轮21。前述丝杠螺母23上的驱动连接结构为齿轮结构。谐波减速机4的输出端通过该主动齿轮21与驱动连接结构驱动连接。其中，采用齿轮驱动连接，传动精度较高。

如图2和图3所示，本实用新型实施例的石英玻璃制砣机可以包括旋转编码器24。旋转编码器24设置在传动箱101上。谐波减速机4的输出端与旋转编码器24的输入轴驱动连接。因为谐波减速机4还作为升降机构的动力输入装置，通过旋转编码器24对升降机构的升降位置进行测量定位。

旋转编码器24是可以实现高精度速度和位移测试的装置，光电式旋转编码器24通过光电转换，可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出(REP)。旋转编码器24精度高、体积小、易于密封，在工业环境下使用寿命长。旋转编码器24的具体结构为现有技术中的常用技术，可以根据需要在现有技术中进行选取，在此不再赘述。

这里需要说明的是：上述的旋转编码器可以为增量式旋转编码器，增量式旋转编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。当增量式旋转编码器不动或停电时，依靠计数设备的内部记忆来记住位置。上述的旋转编码器也可以为绝对式旋转编码器，具有与每个位置对应的唯一性，无需掉电记忆。

具体在实施时，如图2和图3所示，上述旋转编码器24的输入轴上可以固定地套置有第一测距齿轮262。谐波减速机4上的主动齿轮21与第一测距齿轮262驱动连接。

从上文的描述，如图2和图3所示，本实用新型实施例的石英玻璃制砣机可以包括第一传动轴25，第一传动轴25可转动地设置在传动箱101上。第一传动轴25上分别固定地套置有第一传动齿轮222和第二测距齿轮261。第二测距齿轮261与第一测距齿轮262啮合传动。第一传动齿轮222置于主动齿轮21和齿轮结构之间，主动齿轮21与第一传动齿轮222传动连接，第一传动齿轮222与齿轮结构啮合传动。

进一步的，如图2和图3所示，上述实施例的石英玻璃制砣机还可以包括第二传动轴(图中未标示)，第二传动轴可转动地设置在传动箱101上。第二传动轴上固定地套置有第二传动齿轮221，第二传动齿轮221置于第一传动齿轮222和主动齿轮21之间。主动齿轮21与第二传动齿轮221啮合传动，第二传动齿轮221与第一传动齿轮222啮合传动。其中，一方面，主动齿轮21可以依次通过第二传动齿轮221、第一传动齿轮222、第二测距齿轮261和第一测距齿轮262驱动旋转编码器24转动。另一方面，主动齿轮21可以依次通过第二传动齿轮221、第一传动齿轮222和齿轮结构驱动丝杠螺母23转动。在本实施例中，通过齿轮进行传动，传动精度较高。

如图1和图2所示，本实用新型实施例的石英玻璃制砣机还可以包括导向柱6。传动箱101上设有贯穿的导向孔(图中未标示)。导向柱6竖直地插入导向孔内，导向柱6的上端与升降座8连接。在本实施例中，导向柱6可以为升降座8的升降导向，以提高升降座8的升降精度。

进一步的，本实用新型实施例的石英玻璃制砣机还可以包括直线导轨，该直线导轨设置在传动箱101内，直线导轨的内圈可以作为前述的导向孔。导向柱6插入直线导轨的内圈，且可相对直线导轨升降。其中，直线导轨的具体结构为现有技术中的常用技术，可以根据需要在现有技术中进行选取，在此不再赘述。

这里需要说明的是：如图5所示，前述导向柱6的数量为可以多个，该多个导向柱6绕升降丝杠5均匀分布。该多个导向柱6共同为升降座8导向，导向精度较佳。

如图1所示，前述升降丝杠5的外壁和导向柱6的外壁两者在升降座8和传动箱101之间的部分均包覆有铝箔布7。可以采用缝制的方式将铝箔布7制成套筒，以套设在升降丝杠5和导向柱6上，带有防火、防尘的技术效果，可以减少设备故障，延长设备使用寿命，且该铝箔布7防护罩易于更换。

具体在实施时，如图1和图5所示本实用新型的石英玻璃制砣机还可以包括自动润滑泵19和分油器27。自动润滑泵19的输出口与分油器27的输入口连接，用于将自动润滑泵19内的润滑油泵至分油器27内部。分油器27的输出口通过油管20将润滑油分别传输至升降丝杠5和导向柱6。该自动润滑泵19可以通过分油器27对丝杠5和导向柱6间歇式自动注油，操作简单，省去了人工操作，润滑效果好。

具体在实施时，如图4所示，前述的第一驱动装置可以包括第一平移丝杠28和第一平移电机10。第一平移丝杠28可转动地设置在升降座8上。第一平移电机10设置在升降座8上。第一平移电机10的输出端与第一平移丝杠28驱动连接，用于驱动第一平移丝杠28转动。前述的第一滑座91套设在第一平移丝杠28的外壁上，且与第一平移丝杠28螺纹连接，第一平移丝杠28形成前述的第一轨迹。在本实施例中，第一滑座91和第一平移丝杠28相互配合，且构成丝杠螺母副结构。第一平移电机10驱动第一平移丝杠28转动时，第一滑座91沿第一平移丝杠28移动。

当然，在一个替代的实施例中，前述的第一驱动装置也可以不包括第一平移丝杠28和第一平移电机10。在该替代的实施例中，第一驱动装置可以包括第一驱动缸，第一驱动缸可以为液压缸或气压缸等。第一驱动缸的输出轴与第一滑座91连接，以驱动第一滑座91沿第一轨迹直线运动，该第一轨迹为第一驱动缸的输出轴的伸缩方向。其中，第一驱动装置的具体结构可以根据用户的实际需求设置，只要保证第一驱动装置可以驱动第一滑座91在升降座8上沿第一轨迹直线运动即可。

这里需要补充的是：如图4所示，本实用新型实施例的石英玻璃制砣机还可以包括第一直线滑轨30。该第一直线滑轨30设置在升降座8上，第一直线滑轨30的方向与第一轨迹的方向平行。第一滑座91与第一直线滑轨30的滑块连接。该第一直线滑轨30可以辅助第一平移丝杠28对第一滑座91提供支撑和导向，使第一滑座91能够运行地更加平稳。优选的，第一直线滑轨30的数量可以为偶数个，该偶数个第一直线滑轨30关于第一平移丝杠28对称设置，以进一步对第一滑座91提供支撑和导向。

为了实现前述第一平移丝杠28可转动地设置在升降座8上的目的，本实用新型实施例提供如下的实施方式：升降座8上设有第一轴承座(图中未标示)。第一平移丝杠28的一端插入第一轴承座的轴孔内。第一平移电机10包括第一输出轴，第一输出轴作为第一平移电机10的输出端。第一平移丝杠28的另一端通过联轴器与第一输出轴连接。在本实施例中，第一轴承座可以为第一平移丝杠28提供支撑，使第一平移丝杠28能够相对升降座8转动。其中，第一轴承座的具体结构为现有技术中的常用技术，可以根据需要在现有技术中进行选取，在此不再赘述。

具体在实施时，如图4所示，前述的第二驱动装置可以包括第二平移丝杠29和第二平移电机11。第二平移丝杠29可转动地设置在第一滑座91上。第二平移电机11设置在第一滑座91上。第二平移电机11的输出端与第二平移丝杠29驱动连接，用于驱动第二平移丝杠29转动。第二滑座92套设在第二平移丝杠29的外壁上，且与第二平移丝杠29螺纹连接。具体地，第二滑座92通过螺母座32套设在第二平移丝杠29上，且与第二平移丝杠29螺纹连接。第二平移丝杠29形成前述的第二轨迹。在本实施例中，第二滑座92和第二平移丝杠29相互配合，且构成丝杠螺母副结构。第二平移电机11驱动第二平移丝杠29转动时，第二滑座92沿第二平移丝杠29移动。

当然，在一个替代的实施例中，前述的第二驱动装置也可以不包括第二平移丝杠29和第二平移电机11。在该替代的实施例中，第二驱动装置可以包括第二驱动缸，第二驱动缸可以为液压缸或气压缸等。第二驱动缸的输出轴与第二滑座92连接，以驱动第二滑座92沿第二轨迹直线运动，该第二轨迹为第二驱动缸的输出轴的伸缩方向。其中，第二驱动装置的具体结构可以根据用户的实际需求设置，只要保证第二驱动装置可以驱动第二滑座92在升降座8上沿第二轨迹直线运动即可。

这里需要补充的是：如图4所示，本实用新型实施例的石英玻璃制砣机还可以包括第二直线滑轨31。该第二直线滑轨31设置在第一滑座91上，第二直线滑轨31的方向与第二轨迹的方向平行。第二滑座92与第二直线滑轨31的滑块连接。该第二直线滑轨31可以辅助第二平移丝杠29对第二滑座92提供支撑和导向，使第二滑座92能够运行地更加平稳。优选的，第二直线滑轨31的数量可以为偶数个，该偶数个第二直线滑轨31关于第二平移丝杠29对称设置，以进二步对第二滑座92提供支撑和导向。

为了实现前述第二平移丝杠29可转动地设置在第一滑座91上的目的，本实用新型实施例提供如下的实施方式：如图4所示，第一滑座91上设有第二轴承座33。第二平移丝杠29的一端插入第二轴承座33的轴孔内。第二平移电机11包括第二输出轴，第二输出轴作为第二平移电机11的输出端。第二平移丝杠29的另一端通过联轴器与第二输出轴连接。在本实施例中，第二轴承座33可以为第二平移丝杠29提供支撑，使第二平移丝杠29能够相对第一滑座91转动。其中，第二轴承座33的具体结构为现有技术中的常用技术，可以根据需要在现有技术中进行选取，在此不再赘述。

具体在实施时，如图1所示，本实用新型实施例的石英玻璃制砣机还可以包括重量传感器40。重量传感器40设置在升降座8上，重量传感器40可以感应第一滑座91上的重量并输出信号。该重量传感器40可以实时地对第一滑座91上的沉积基底内的石英玻璃产品进行重量监控，以方便用户对石英玻璃产品的状态进行控制。

进一步的，上述的重量传感器40的数量可以为四个，该四个重量传感器均布在第一滑座91的四个边角处。

如图6所示，本实用新型的实施例还提供一种石英玻璃制备系统，包括石英玻璃制砣机。其中，石英玻璃制砣机，包括底座、升降座、升降机构、第一滑座、第一驱动装置、第二滑座、第二驱动装置和主轴。升降机构设置在底座上，升降机构的输出端与升降座连接，以驱动升降座升降；第一滑座设置在升降座上；第一驱动装置的输出端与第一滑座驱动连接，用于驱动第一滑座在升降座上沿第一轨迹直线运动；第二滑座设置在第一滑座上；第二驱动装置的输出端与第二滑座驱动连接，用于驱动第二滑座在第一滑座上沿第二轨迹直线运动；第二轨迹的方向与第一轨迹的方向垂直；主轴可转动地竖直设置在第二滑座上，主轴的顶端设有用于安装石英玻璃的沉积基底的连接部；其中，连接部置于石英玻璃制砣机的顶端。

这里需要说明的是：本实施例所提供的石英玻璃制备系统中所涉及的石英玻璃制砣机可采用上述实施例中的所描述的石英玻璃制砣机结构，具体的实现和工作原理可参见上述实施例中的相应的内容，此处不再赘述。

如图6所示，上述实施例所提供的石英玻璃制备系统还包括反应炉201、沉积基底(图中未标示)、燃烧器204。反应炉201的下端具有开口。沉积基底包括基础杆202和基础底片203。基础杆202的一端与基础底片203连接，基础杆202的另一端与石英玻璃制砣机的主轴上的连接部18固定连接。基础底片203从反应炉201下端的开口插入反应炉201内，用于沉积石英玻璃。燃烧器204设置在反应炉201上，用于向反应炉201内输入氢氧焰。

进一步的，前述的石英玻璃制备系统还可以包括另一燃烧器205，燃烧器205设置在反应炉201上，燃烧器205与燃烧器204间隔设置，用于向反应炉201内输入氢氧焰。

在上述实施例中，含硅前驱体(通常采用SiCl₄)原料在反应炉201内的氢氧焰中发生水解或氧化反应生成SiO₂纳米颗粒，SiO₂纳米颗粒沉积并熔融在沉积基底的基底底片上形成所需的石英玻璃。

SiO₂颗粒在基础底片203上沉积熔融成为石英玻璃，SiO₂颗粒束在基础底片203上的落点，称为“料点”。

在一个具体的应用示例中，如图6所示，基础底片203呈圆柱状，基础底片203的外径为600mm。燃烧器204的料点位于基础底片203的中心，燃烧器205的料点位于距基础底片203中心120mm。当基础底片203绕Z轴旋转，并沿X轴和Y轴匀速平移时，两个料点以基础底片203的中心为圆心，燃烧器204的料点以基础底片203的中心为起点向四周螺旋移动，燃烧器205的料点以距基础底片203中心120mm为起点向四周螺旋移动。此种方式同时保证了料点和高温面的分布，利于大尺寸、高均匀石英玻璃的制备。

这里需要说明的是：上述燃烧器的数量还可以为两个以上，不局限于两个，燃烧器的数量可以根据用户的实际需求以及反应炉的具体尺寸进行确定。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (15)

1.一种石英玻璃制砣机，其特征在于，包括：

底座；

升降座；

升降机构，设置在所述底座上，所述升降机构的输出端与所述升降座连接，以驱动所述升降座升降；

第一滑座，设置在所述升降座上；

第一驱动装置，其输出端与所述第一滑座驱动连接，用于驱动所述第一滑座在所述升降座上沿第一轨迹直线运动；

第二滑座，设置在所述第一滑座上；

第二驱动装置，其输出端与所述第二滑座驱动连接，用于驱动所述第二滑座在所述第一滑座上沿第二轨迹直线运动；所述第二轨迹的方向与所述第一轨迹的方向垂直；

主轴，可转动地竖直设置在所述第二滑座上，所述主轴的顶端设有连接部，所述连接部用于安装制备石英玻璃的沉积基底；

其中，所述连接部置于所述石英玻璃制砣机的顶端。

2.如权利要求1所述的石英玻璃制砣机，其特征在于，所述升降机构包括：

升降丝杠，可升降地竖直设置在所述底座上，所述升降丝杠作为所述升降机构的输出端；

丝杠螺母，套设在所述升降丝杠上，且与所述升降丝杠的外壁螺纹连接，所述丝杠螺母可转动地设置在所述底座上，所述丝杠螺母包括旋转动力输入端；

升降动力装置，其输出端与所述旋转动力输入端驱动连接。

3.如权利要求2所述的石英玻璃制砣机，其特征在于，

所述底座包括基座和设置在所述基座上的传动箱，所述传动箱具有内腔；

所述升降丝杠穿过所述传动箱；

所述内腔的上腔壁上设有与所述丝杠螺母的上端相适配的第一轴孔，所述内腔的下腔壁上设有与所述丝杠螺母的下端相适配的第二轴孔；

所述丝杠螺母置于所述传动箱内部，所述丝杠螺母的上端插入所述第一轴孔内，所述丝杠螺母的下端插入所述第二轴孔内；

所述丝杠螺母下端的侧壁沿径向向内凹陷形成第一卡台，所述第一卡台与所述第二轴孔的上端面转动配合；

所述丝杠螺母在两端之间的外环壁上设有驱动连接结构，所述驱动连接结构作为所述的旋转动力输入端。

4.如权利要求3所述的石英玻璃制砣机，其特征在于，还包括：

推力球轴承，设置在所述传动箱内，所述推力球轴承的内圈作为所述的第二轴孔，所述推力球轴承上环的端面作为所述第二轴孔的上端面。

5.如权利要求3或4所述的石英玻璃制砣机，其特征在于，

所述升降动力装置包括：

谐波减速机，设置在所述传动箱上，所述谐波减速机包括第一输入端、第二输入端和输出端；所述谐波减速机的输出端作为所述升降动力装置的输出端；

第一升降电机，其输出端与所述第一输入端驱动连接；

第二升降电机，其输出端与所述第二输入端驱动连接。

6.如权利要求5所述的石英玻璃制砣机，其特征在于，

所述谐波减速机的输出端连接有输出轴；

所述输出轴上固定地套置有主动齿轮；

所述驱动连接结构为齿轮结构；

所述谐波减速机的输出端通过所述主动齿轮与所述驱动连接结构驱动连接。

7.如权利要求6所述的石英玻璃制砣机，其特征在于，还包括旋转编码器；

所述旋转编码器设置在所述传动箱上；

所述旋转编码器的输入轴上固定地套置有第一测距齿轮；

所述主动齿轮与所述第一测距齿轮驱动连接。

8.如权利要求7所述的石英玻璃制砣机，其特征在于，还包括：

第一传动轴，可转动地设置在所述传动箱上，所述第一传动轴上分别固定地套置有第一传动齿轮和第二测距齿轮；所述第二测距齿轮与所述第一测距齿轮啮合传动；所述第一传动齿轮与所述齿轮结构啮合传动；

第二传动轴，可转动地设置在所述传动箱上，所述第二传动轴上固定地套置有第二传动齿轮，所述第二传动齿轮置于所述第一传动齿轮和所述主动齿轮之间，所述主动齿轮与所述第二传动齿轮啮合传动，所述第二传动齿轮与所述第一传动齿轮啮合传动。

9.如权利要求3至4、6至8中任一项所述的石英玻璃制砣机，其特征在于，还包括：

导向柱，所述传动箱上设有贯穿的导向孔，所述导向柱竖直地插入所述导向孔内，所述导向柱的上端与所述升降座连接；

其中，所述导向柱的数量为多个，多个所述导向柱绕所述升降丝杠均匀分布。

10.如权利要求9所述的石英玻璃制砣机，其特征在于，

所述升降丝杠的外壁和所述导向柱的外壁两者在所述升降座和所述传动箱之间的部分均包覆有铝箔布。

11.如权利要求9所述的石英玻璃制砣机，其特征在于，还包括自动润滑泵和分油器；

所述自动润滑泵的输出口与所述分油器的输入口连接；

所述分油器的输出口通过多个油管分别延伸至所述升降丝杠处和所述导向柱处。

12.如权利要求1至4、6至8、10至11中任一项所述的石英玻璃制砣机，其特征在于，所述第一驱动装置包括：

第一平移丝杠，可转动地设置在所述升降座上；

第一平移电机，设置在所述升降座上，所述第一平移电机的输出端与所述第一平移丝杠驱动连接，用于驱动所述第一平移丝杠转动；

其中，所述第一滑座套设在所述第一平移丝杠的外壁上，且与所述第一平移丝杠螺纹连接，所述第一平移丝杠形成所述的第一轨迹。

13.如权利要求1至4、6至8、10至11中任一项所述的石英玻璃制砣机，其特征在于，所述第二驱动装置包括：

第二平移丝杠，可转动地设置在所述第一滑座上；

第二平移电机，设置在所述第一滑座上，所述第二平移电机的输出端与所述第二平移丝杠驱动连接，用于驱动所述第二平移丝杠转动；

其中，所述第二滑座套设在所述第二平移丝杠的外壁上，且与所述第二平移丝杠螺纹连接，所述第二平移丝杠形成所述的第二轨迹。

14.如权利要求1至4、6至8、10至11中任一项所述的石英玻璃制砣机，其特征在于，还包括：

重量传感器，设置在所述升降座上，用于感应所述第一滑座上的重量并反馈石英玻璃的生长重量。

15.一种石英玻璃制备系统，其特征在于，包括：

石英玻璃制砣机，所述石英玻璃制砣机为权利要求1至14中任一项所述的石英玻璃制砣机；

反应炉，所述反应炉的下端具有开口；

沉积基底，包括基础杆和基础底片，所述基础杆的一端与所述基础底片连接，所述基础杆的另一端与所述石英玻璃制砣机的主轴上的连接部固定连接；所述基础底片从所述反应炉下端的开口插入所述反应炉内，用于沉积石英玻璃；

燃烧器，设置在所述反应炉上，用于向所述反应炉内输入氢氧焰。