專利名稱：石英棒全自動(dòng)連續(xù)拉制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種石英棒全自動(dòng)連續(xù)拉制設(shè)備，簡(jiǎn)稱拉棒機(jī)， 特別涉及的是一種實(shí)現(xiàn)拉棒機(jī)全自動(dòng)連續(xù)拉制過程的發(fā)明。
技術(shù)背景在現(xiàn)有技術(shù)中，拉棒機(jī)只有一個(gè)夾持臂，其生產(chǎn)工藝主要靠手動(dòng) 調(diào)節(jié)完成，自動(dòng)化程度不高。一般，每臺(tái)拉棒設(shè)備對(duì)應(yīng)兩個(gè)中頻爐工位，中頻爐的作用是將石 英原料碇加熱至軟化狀態(tài)。每臺(tái)設(shè)備有一個(gè)立柱， 一個(gè)夾持臂。夾持臂可以左右擺動(dòng)150度，O度時(shí)其中心與中頻爐1中心重合，150度時(shí) 其中心與中頻爐2中心重合，兩個(gè)工位分別設(shè)有鎖緊螺母將夾持臂固 定。夾持臂的上下行是靠一臺(tái)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，齒輪齒條傳動(dòng)。其生產(chǎn)過程大致如下中頻爐中的原料軟化后，夾持臂擺到0度 位置固定，工人將石墨制成的引料棒夾到夾持臂上，伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)， 夾持臂上行至最高點(diǎn)，此時(shí)引料棒已伸入到中頻爐中等待引料。石英 軟化后粘接到引料棒上，電機(jī)反轉(zhuǎn)，夾持臂下行，其間可以通過調(diào)節(jié) 伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)石英棒的直徑。夾持臂下行至最低點(diǎn)時(shí)，工人從 最上端將石英棒敲斷， 一爐料的拉制過程結(jié)束。然后將夾持臂擺動(dòng)到 150度位置固定，開始中頻爐2的生產(chǎn)。可見，拉棒機(jī)都是一次拉制，不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)拉制，生產(chǎn)效率相對(duì) 較低。但是隨著制備的石英原料坨越來越大，如果仍然是一次拉制， 勢(shì)必就要求設(shè)備越來越高，這既加大了制造成本，也增加了加工和安 裝難度，同時(shí)也影響了設(shè)備的美觀性。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種石英棒全自動(dòng)連續(xù)拉制設(shè)備，能 全自動(dòng)連續(xù)拉制石英棒,其自動(dòng)連續(xù)拉制過程主要是由上下夾持臂自 動(dòng)交替夾住石英棒并向下運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案本實(shí)用新型的石英棒全自動(dòng)連續(xù)拉制設(shè) 備包括立柱總成、夾持臂總成、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)減速箱、控制系統(tǒng)、液壓系 統(tǒng)，其中夾持臂總成有兩個(gè)，上夾持臂總成和下夾持臂總成；立柱總 成上有兩套夾持臂總成豎直運(yùn)動(dòng)的軌道及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，夾持臂總成通過 旋轉(zhuǎn)軸及軸座連接在滑板上，滑板連接到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上。所述的石英棒全自動(dòng)連續(xù)拉制設(shè)備，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是絲杠螺母機(jī)構(gòu)， 絲杠與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接，螺母與滑板連接。所述的石英棒全自動(dòng)連續(xù)拉制設(shè)備，立柱總成下部裝有切割臂總 成,切割臂總成包括搖臂上安裝的切割臂夾頭及切割臂夾頭液壓缸、電 鋸及電鋸?fù)七M(jìn)液壓缸。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與現(xiàn)有技術(shù)相比，其自動(dòng)連續(xù)拉制功能節(jié)省 了大量人力，降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)也簡(jiǎn)化了人工 控制過程，大大提高了設(shè)備的自動(dòng)化程度，能連續(xù)生產(chǎn)出直徑誤差很 小的石英玻璃棒，必將給廣大生產(chǎn)石英棒生產(chǎn)用戶帶來積極的使用效 果。


圖1是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)圖。圖2是立柱總成中的、軌道及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是夾持臂總成、滑板與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是夾持臂總成、滑板連接局部結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)示意圖。 圖7是立柱總成上有七個(gè)限位開關(guān)示意圖。 圖8是切割臂總成6結(jié)構(gòu)示意圖。 圖9是圖8的A向示圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示本實(shí)用新型包括立柱總成1、夾持臂總成2、驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)3、控制系統(tǒng)4、液壓系統(tǒng)IO。夾持臂總成2有兩個(gè)，上夾持臂總 成和下夾持臂總成。夾持臂總成2通過旋轉(zhuǎn)軸及軸座7連接在滑板8 上，滑板8連接到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1.0上。9是石英棒。立柱總成下部裝有 切割臂總成6。如圖2:立柱總成上提供兩套夾持臂總成豎直運(yùn)動(dòng)的軌道及傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)，包括軌道1.6、 1.60，滑塊1.3、 1.30，絲桿1.2、 1.7，螺母1.1、 1.5，絲桿1.2、 1.7分別與同步帶輪1.9、 1.90連接，鏈輪鏈條1.9、 1.90 與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)3連接。螺母與滑板連接。1.4、 1.8是剎車機(jī)構(gòu)。每個(gè)夾 持臂總成還與四個(gè)滑塊連接，四個(gè)滑塊對(duì)稱安裝在兩個(gè)導(dǎo)軌上，可自 由滑動(dòng)。如圖3:上下夾持臂2總成結(jié)構(gòu)相同，包括隔熱罩2.1，搖臂 2.2,液壓缸2.3，墊板2.4，直線進(jìn)給平臺(tái)2.5，頂板2. 6及夾持裝 置5 ，搖臂2.2通過旋轉(zhuǎn)軸及軸座7連接在滑板8上，滑板8連接在螺母1.1上。圖4是夾持臂總成、滑板連接局部結(jié)構(gòu)示意圖夾持臂總成2通過旋轉(zhuǎn)軸及軸座7連接在滑板8上。旋轉(zhuǎn)軸及軸座7包括軸座7.1， 軸7.2,軸承7.3，端蓋7.4。軸座7.1固定在滑板8上。夾持臂總成2 的搖臂2.2鉸鏈在軸7.2上。如圖5:夾持裝置5，包括液壓缸5.1，支座5.2，支架5.3，夾爪 5.4，隔熱板5.5。在自動(dòng)運(yùn)行過程中，電信號(hào)控制液壓缸充油或回油， 實(shí)現(xiàn)夾頭鉗口張開或夾緊。圖6是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)示意圖:驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)用兩臺(tái)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)夾持臂的 上行和下行。下行速度要求精度高，且能隨時(shí)調(diào)速，上行過程不要求 調(diào)速，因此下行電機(jī)采用伺服電機(jī)3.2，上行電機(jī)采用三相異步電機(jī)3.1。 伺服電機(jī)與三相異步電機(jī)的輸出軸分別與變速箱的輸入軸3.0連 接，變速箱內(nèi)有四個(gè)電磁離合器3.3、 3.4、 3.5、 3.6的吸合或斷開來 控制上下夾持臂的上行或下行。輸出軸3.7、 3.8與上下夾持臂的絲杠1.2、 1.7連接，采用同步帶輪傳動(dòng)。實(shí)現(xiàn)上下傳動(dòng)絲桿的交替正反轉(zhuǎn)， 上下夾持臂的交替上下行。如圖7所示立柱總成1上有七個(gè)限位開關(guān)，即限位開關(guān)K1 K7， 按序號(hào)它們的功能分別是上極限位K1，上臂上行最高限位K2，下 臂上行最高限位K3，上臂下行換夾位置K4，下臂上行等待位置K5， 下臂下行換夾位置K6和下極限位K7。其中上極限位Kl和下極限位 K7是上下臂運(yùn)行過程中的上下極限位保護(hù)， 一般情況下不起作用，只 有在限位開關(guān)K2失靈的情況下Kl才起保護(hù)作用。同樣在限位開關(guān) K6失靈時(shí)，下極限位K7才起保護(hù)作用。限位開關(guān)K3是手動(dòng)操作時(shí) 下臂所能到達(dá)的最高位置，自動(dòng)運(yùn)行中下臂最高只運(yùn)行到限位開關(guān) K5。在自動(dòng)拉制開始后，下夾持臂夾住石英棒下行。下臂碰觸限位開 關(guān)K6時(shí)，上夾持臂也開始下行，其速度與下夾持臂一致；經(jīng)過時(shí)間 Tl后，上夾持臂夾頭夾緊，又T2后下夾持臂夾頭松開，完成上下臂 換夾動(dòng)作。又T3后下夾持臂由下行變?yōu)樯闲校卤叟鲇|限位開關(guān)K5 時(shí)停止，等待下一次換夾。此時(shí)石英棒由上夾持臂帶動(dòng)拉制，上夾持 臂下行碰觸限位開關(guān)K4時(shí)，下夾持臂也開始下行，其速度與上夾持 臂一致；經(jīng)過時(shí)間T1后，下夾持臂夾頭夾緊，又T2后上夾持臂夾頭 松開，完成上下臂換夾動(dòng)作。又T3后上夾持臂由下行變?yōu)樯闲校?臂碰觸限位開關(guān)K2時(shí)停止，等待下一次換夾，此時(shí)石英棒由下夾持 臂帶動(dòng)拉制。如此循環(huán)交替拉制即為自動(dòng)拉制全過程。其中時(shí)間間隔 Tl、 T2、 T3由電氣控制程序設(shè)置， 一般為1S、 5S、 5S。圖8是切割臂總成6結(jié)構(gòu)示意圖，圖9是圖8的A向示圖6.1 是切割?yuàn)A頭液壓缸，6.2是電鋸?fù)七M(jìn)液壓缸，6.3是切割臂夾頭，6.4 是電鋸滑板，6.5是切割電機(jī)，6.6是切割鋸片，6.7是搖臂，6.8是旋 轉(zhuǎn)軸及軸座。切割過程當(dāng)拉制的石英棒到達(dá)要求長(zhǎng)度時(shí)，按下切割按鈕時(shí)， 切割臂夾頭6.3夾緊石英棒，同時(shí)切割電機(jī)6.5工作，切割鋸片6.6慢 慢推進(jìn)，將石英棒切斷，按下[停止切割]按鈕，電鋸慢慢返回，切割 夾頭松開。
權(quán)利要求1.一種石英棒全自動(dòng)連續(xù)拉制設(shè)備，包括立柱總成、夾持臂總成、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)減速箱、控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)，其特征在于夾持臂總成有兩個(gè)，上夾持臂總成和下夾持臂總成；立柱總成上有兩套夾持臂總成豎直運(yùn)動(dòng)的軌道及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，夾持臂總成通過旋轉(zhuǎn)軸及軸座連接在滑板上，滑板連接到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英棒全自動(dòng)連續(xù)拉制設(shè)備，其特征在 于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是絲杠螺母機(jī)構(gòu)，絲杠與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接，螺母與滑板連 接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英棒全自動(dòng)連續(xù)拉制設(shè)備，其特征在 于立柱總成下部裝有切割臂總成,切割臂總成包括搖臂上安裝的切割 臂夾頭及切割臂夾頭液壓缸、電鋸及電鋸?fù)七M(jìn)液壓缸。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種石英棒全自動(dòng)連續(xù)拉制設(shè)備，包括立柱總成、夾持臂總成、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)減速箱、控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)，夾持臂總成有兩個(gè)，上夾持臂總成和下夾持臂總成；立柱總成上有兩套夾持臂總成豎直運(yùn)動(dòng)的軌道及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，夾持臂總成通過旋轉(zhuǎn)軸及軸座連接在滑板上，滑板連接到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是絲杠螺母機(jī)構(gòu)，絲杠與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接，螺母與滑板連接。立柱總成下部裝有切割臂總成，切割臂總成包括搖臂上安裝的切割臂夾頭及切割臂夾頭液壓缸、電鋸及電鋸?fù)七M(jìn)液壓缸。
文檔編號(hào)C03B23/00GK201082882SQ20072008636
公開日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2007年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月9日
發(fā)明者劉云華, 周建軍, 艷 曾, 早 蘇, 娜 韶 申請(qǐng)人:國(guó)營(yíng)江北機(jī)械廠