一种用于石英坩埚自动运输上砂装置的制作方法

1.本技术涉及石英砂加工设备技术领域，特别涉及一种用于石英坩埚自动运输上砂装置。


背景技术：

2.石英坩埚是用于单晶硅行业的加工工具。通常石英坩埚的制造方法是电弧法加工：将石英砂加入到成型模具中，用成型棒将石英砂均匀的铺在成型模具内壁上，通过电极起弧放热的热量将石英砂熔融成型。
3.在常规的石英坩埚生产中，石英砂原料通过称砂房使用电子秤进行称重，秤完后贴上砂子种类和标签用不同颜色的塑料桶进行承载，坩埚熔融前需要将称好的桶装石英砂倒入旋转模具内，进行上砂成型工序。目前，现场通常采用人工拉取小轮车进行上砂成型操作，不能自动进行上砂，转运效率低；并且由于旋转模具有一定高度所以上砂成型费时费力，且旋转模具有高温辐射，长时间进行人工上砂操作，容易疲劳，且有烫伤风险存在。
4.因此，针对上述技术问题，如何设计一种无需人工操作，且工作效果高的石英坩埚自动运输上砂装置是本领域技术人员需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供一种用于石英坩埚自动运输上砂装置，该装置通过固定轨道将石英砂从砂房运送到熔融机旁，然后连杆机构将砂桶中的石英砂送入旋转的模具内，上料速度快，且无须人工操作。
6.为实现上述目的，本技术提供一种用于石英坩埚自动运输上砂装置，包括轨道以及沿所述轨道滑动的轨道小车，还包括：
7.支撑架，放置于所述轨道小车的底座上，包括支撑座以及位于所述支撑座两侧并与之垂直的两个支撑板；
8.旋转件，包括设置在所述支撑座上的旋转电机以及设置在所述旋转电机动力端的旋转托盘；
9.分仓砂桶，设置于所述旋转托盘背离所述旋转电机的端面上，并处于两个所述支撑板之间，所述分仓砂桶随所述旋转托盘转动；
10.两组连杆机构，分别位于所述分仓砂桶两侧，且任一所述连杆机构分别与所述轨道小车和所述支撑架铰接，用以推动所述支撑架以及所述分仓砂桶上升并面向模具方向倾斜，以使所述分仓砂桶内的石英砂倒入所述模具中。
11.优选地，任一所述连杆机构包括：
12.第一动力杆，一端与所述底座铰接，记为铰接点一；
13.第二动力杆，一端与所述轨道小车的竖架铰接，记为铰接点三，另一端与所述支撑板中部铰接，记为铰接点四；
14.第三动力杆，一端与同一所述竖架铰接，记为铰接点五，另一端与所述支撑板中部
铰接，记为铰接点六；
15.其中，所述第一动力杆的另一端与所述第二动力干中部铰接，记为铰接点二。
16.优选地，当所述支撑架位于所述底座上时，铰接点三的高度高于铰接点四，铰接点五的高度高于铰接点三，铰接点六的高度高于铰接点四低于铰接点三。
17.优选地，所述第一动力杆推动或拉动所述第二动力杆以第三铰接点为圆心转动，用以提升或降低所述支撑架以及所述分仓砂桶的高度；
18.所述第二动力杆和所述第三动力杆两者的推动和/或拉动，用以控制所述支撑架和所述分仓砂桶的倾斜程度。
19.优选地，所述第二动力杆所在的竖直平面，以及所述第三动力杆所在的竖直平面，两者不相交。
20.优选地，所述第一动力杆、所述第二动力杆、所述第三动力杆为液压杆或气压杆。
21.优选地，所述轨道上设置有止停定位块，所述止停定位块上设置有到位传感器，所述到位传感器用于检测所述轨道小车是否到位，并将到位信号反馈至所述连杆机构，以启动所述连杆机构动作。
22.优选地，在两个所述支撑板上并沿所述分仓砂桶外周设置有砂桶腹板，所述砂桶腹板内壁上设置有用于支撑所述分仓砂桶转动的旋转滚轮。
23.优选地，所述砂桶腹板内部设置有与所述分仓砂桶端部抵持的砂桶前挡，用以为倾斜的砂桶提供端部支撑力。
24.优选地，所述分仓砂桶内间隔分为多个不同的仓室。
25.相对于上述背景技术，本技术利用轨道以及轨道小车，将分仓砂桶运输至模具处，到达模具处后，连杆机构将支撑架以及分仓砂桶向上提升，并在上升过程中使分仓砂桶面向模具方向倾斜，从而使分仓砂桶内的石英砂倒入模具内，在一种石英砂完成上料成型后，旋转电机带动分仓砂桶旋转，进行下一种料的上砂成型，直到所需石英砂全部倒入到旋转模具中。当然，上料完成后，再由连杆机构将支撑架以及分仓砂桶带回初始位置，推走轨道小车，等待下次装砂。
26.具体地说，本技术的上砂装置包括轨道以及沿轨道运动的轨道小车，在轨道小车的底座上设置支撑架，该支撑架包括支撑座以及位于支撑座两侧的支撑板，在两个支撑板之间设置有分仓砂桶；分仓砂桶与支撑座之间设置有旋转件，旋转件包括设置在支撑座上的旋转电机以及位于旋转电机动力端的旋转托盘，分仓砂桶放置在旋转托盘上，并由旋转托盘带动其旋转；上述连杆机构的数量为两组，分别位于分仓砂桶两侧，与两个支撑板位置对应，任意一个连杆机构分别与轨道小车和支撑架铰接，该连杆机构能够推动支撑架以及分仓砂桶上升并面向模具方向倾斜，以使分仓砂桶内的石英砂倒入模具中。采用上述方式设置的上砂装置，能够通过固定轨道将石英砂从砂房运送到熔融机旁，然后连杆机构将砂桶中的石英砂送入旋转的模具内，上料速度快，且无须人工操作。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据
提供的附图获得其他的附图。
28.图1为本技术实施例所提供的用于石英坩埚自动运输上砂装置倾倒前的结构示意图；
29.图2为本技术实施例所提供的用于石英坩埚自动运输上砂装置倾倒后的结构示意图。
30.图中：1、轨道11、止停定位块2、轨道小车21、底座22、竖架 31、支撑座 32、支撑板 41、旋转电机 42、旋转托盘5、分仓砂桶 6、连杆机构 61、第一动力杆 62、第二动力杆 63、第三动力杆 7、砂桶腹板 71、砂桶前挡 72、旋转滚轮 8、熔融机81、模具。
具体实施方式
31.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.为了使本技术领域的技术人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。
33.需要说明的是，在本实施例中，“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.如图1和图2所示，在本实施例中，提供一种用于石英坩埚自动运输上砂装置，该装置包括轨道1以及沿轨道1滑动的轨道小车2，轨道小车2朝熔融机8的方向进行滑动，以将石英砂桶输送至熔融机8旁；该装置还包括设置在轨道小车2底座21上的支撑架，支撑架与底座21分离设置，即支撑架能够脱离底座21，并且该支撑架还包括与底座21贴合的支撑座31以及设置在支撑座31两侧的支撑板32，两个支撑板32与支撑座31垂直设置。
35.在上述支撑座31上还设置有旋转件，旋转件用于连接支撑座31和分仓砂桶5，具体地说，旋转件包括旋转电机41以及旋转托盘42，旋转电机41固定设置在支撑座31上，其动力端设置有转动的旋转托盘42；当然，由于旋转电机41与支撑座31固定，因此旋转件能够随支撑座31一起运动，从而带动分仓砂桶5进行运动。
36.分仓砂桶5位于旋转托盘42上，并且设置在两个支撑板32之间，分仓砂桶5能够随旋转托盘42转动，对于分仓砂桶5和旋转托盘42的设置方式，可以采用螺栓等方式固定，当然也可以直接放置在旋转托盘42上，由分仓砂桶5自身重力保持两者的相对稳定，这里不做具体限制，确保两者相对稳定，且分仓砂桶5能够随托盘转动即可。
37.值得注意的是，为了实现分仓砂桶5抬举到一定位置后进行倒砂上料作业，该装置还设置有两组连杆机构6，两组连杆机构6分别位于分仓砂桶5两侧，具体可以与两个支撑板32位置对应，当然，为了确保分仓砂桶5在提升以及倾倒过程中的稳定性，可以将两个支撑板32对称设置在分仓砂桶5两侧，同样的，连杆机构6也可以对称设置在分仓砂桶5两侧。需要说明的是，任意一组连杆机构6分别与轨道小车2和支撑架铰接，具体的说，分别与竖架22
以及支撑板32铰接，在连杆机构6的推动下，支撑架以及分仓砂桶5能够在竖直方向上提升，并在连杆机构6控制下，支撑架和分仓砂桶5朝熔融机8的模具81方向倾斜，从而使分仓砂桶5内的石英砂倒入模具81中。
38.综合上述实施例，本技术利用轨道1以及轨道小车2，将分仓砂桶5运输至模具81处，到达模具81处后，连杆机构6将支撑架以及分仓砂桶5向上提升，并在上升过程中使分仓砂桶5面向模具81方向倾斜，从而使分仓砂桶5内的石英砂倒入模具81内，在一种石英砂完成上料成型后，旋转电机41带动分仓砂桶5旋转，进行下一种料的上砂成型，直到所需石英砂全部倒入到旋转模具81中。当然，上料完成后，再由连杆机构6将支撑架以及分仓砂桶5带回初始位置，推走轨道小车2，等待下次装砂；采用上述方式设置的上砂装置，能够通过固定轨道1将石英砂从砂房运送到熔融机8旁，然后连杆机构6将砂桶中的石英砂送入旋转的模具81内，上料速度快，且无须人工操作。
39.对于上述任一组连杆机构6，它包括第一动力杆61、第二动力杆62和第三动力杆63，第一动力杆61可以与底座21铰接，也可以与竖架22底端铰接，确保其支撑点位在小车下部即可，为了便于区分，将上述铰接点位记为铰接点一；第二动力杆62一端与竖架22铰接，记为铰接点三，另一端与支撑板32中部铰接，记为铰接点四；第三动力杆63一端与同一竖架22铰接，记为铰接点五，即铰接点五与铰接点三位于同一竖架22上，另一端与支撑板32中部铰接，记为铰接点六。另外，第一动力杆61的另一端与第二动力干中部铰接，记为铰接点二。
40.为了能够实现分仓砂桶5的提升及倾倒，当支撑架位于底座21上时，铰接点三的高度高于铰接点四，铰接点五的高度高于铰接点三，铰接点六的高度高于铰接点四低于铰接点三；在上述情况下，第一动力杆61能够推动第二动力杆62以第三铰接点为圆心转动，此时第四铰接点便会向上运动，从而带动支撑架以及分仓砂桶5上升；同时，在分仓砂桶5上升过程中，第二动力杆62和第三动力杆63分别作出适当的伸缩量改变，以确保分仓砂桶5上升过程稳定性。
41.此外，第二动力杆62和第三动力杆63两者的推动和拉动能够控制支撑架和分仓砂桶5的倾斜程度，即在到达一定高度后，由于第四铰接点和第六铰接点位于不同高度上，通过调节第二动力杆62的伸缩量以及第三动力杆63的伸缩量，能够实现分仓砂桶5的倾斜；具体地说，如果需要分仓砂桶5朝模具81倾斜，那么可以通过增加第三动力杆63的伸出量，同时收缩第二动力杆62的伸出量，从而使分仓砂桶5倾斜。当然，对于实际的倾斜角度，这里可以根据实际需要设定，确保分仓砂桶5内石英砂能够倾倒入模具81即可。
42.同样的，在倾倒完成后，可以通过控制第二动力杆62和第三动力杆63的伸缩量，以使分仓砂桶5复位；再由第一动力杆61拉动第二动力杆62运动，从而使支撑架放置在底座21上，便可进行下次装砂工作。
43.另外，为了使第二动力杆62和第三动力杆63在转动过程中互不影响，在本实施例中，第二动力杆62所在的竖直平面和第三动力杆63所在的竖直平面，两者互不相交，也就是说，在第二动力杆62的转动范围内，永远不会和第三动力杆63相交，从而增大了第二动力杆62和第三动力杆63的转动范围，也增大了分仓砂桶5的倾斜角度可调范围，从而能够适应更多倾斜角度，增大适用范围。
44.对于上述第一动力杆61、第二动力杆62和第三动力杆63，三者可以是液压杆或气压杆，或者采用其他形式设置的能够靠自身提供一定伸缩量的部件，这里不做过多限制，确
保能够实现上述连杆机构6的功能即可。
45.在轨道1上还设置有止停定位块11，止停定位块11能够使轨道小车2限位止停，并且在止停定位块11上还设置有到位传感器，当轨道小车2到达止停定位块11时，自动停止，此时到位传感器能够检测到小车到位信号，并将信号反馈至连杆机构6，从而启动连杆机构6动作，使支撑架以及分仓砂桶5提升并倾倒石英砂。
46.此外，在两个支撑板32上并沿分仓砂桶5外周设置有砂桶腹板7，砂桶腹板7与分仓砂桶5间隔设置，且砂桶腹板7内壁上设置有用于支撑分仓砂桶5转动的旋转滚轮72；该旋转滚轮72一方面能够起到一定支撑作用，另一方面能够便于分仓砂桶5旋转，同时，分仓砂桶5内间隔分为多个不同的仓室，在一种石英砂完成上料成型后，将石英砂桶旋转，进行下一种料的上砂成型，直到所需石英砂都倒入到旋转模具81中。
47.在砂桶腹板7内部设置有与分仓砂桶5端部抵持的砂桶前挡71，当分仓砂桶5倾斜一定角度后，由于重力作用，分仓砂桶5可能存在向下滑的趋势，因此通过砂桶前挡71为倾斜的砂桶提供端部支撑力；当然，砂桶前挡71的设置并不能影响分仓砂桶5内石英砂的流出，可以将砂桶前挡71设置为直径较小的柱体，也可以为其他形式，这里不做过多限制。
48.需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
49.本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种用于石英坩埚自动运输上砂装置，包括轨道以及沿所述轨道滑动的轨道小车，其特征在于，还包括：支撑架，放置于所述轨道小车的底座上，包括支撑座以及位于所述支撑座两侧并与之垂直的两个支撑板；旋转件，包括设置在所述支撑座上的旋转电机以及设置在所述旋转电机动力端的旋转托盘；分仓砂桶，设置于所述旋转托盘背离所述旋转电机的端面上，并处于两个所述支撑板之间，所述分仓砂桶随所述旋转托盘转动；两组连杆机构，分别位于所述分仓砂桶两侧，且任一所述连杆机构分别与所述轨道小车和所述支撑架铰接，用以推动所述支撑架以及所述分仓砂桶上升并面向模具方向倾斜，以使所述分仓砂桶内的石英砂倒入所述模具中。2.根据权利要求1所述的用于石英坩埚自动运输上砂装置，其特征在于，任一所述连杆机构包括：第一动力杆，一端与所述底座铰接，记为铰接点一；第二动力杆，一端与所述轨道小车的竖架铰接，记为铰接点三，另一端与所述支撑板中部铰接，记为铰接点四；第三动力杆，一端与同一所述竖架铰接，记为铰接点五，另一端与所述支撑板中部铰接，记为铰接点六；其中，所述第一动力杆的另一端与所述第二动力干中部铰接，记为铰接点二。3.根据权利要求2所述的用于石英坩埚自动运输上砂装置，其特征在于，当所述支撑架位于所述底座上时，铰接点三的高度高于铰接点四，铰接点五的高度高于铰接点三，铰接点六的高度高于铰接点四低于铰接点三。4.根据权利要求3所述的用于石英坩埚自动运输上砂装置，其特征在于，所述第一动力杆推动或拉动所述第二动力杆以第三铰接点为圆心转动，用以提升或降低所述支撑架以及所述分仓砂桶的高度；所述第二动力杆和所述第三动力杆两者的推动和/或拉动，用以控制所述支撑架和所述分仓砂桶的倾斜程度。5.根据权利要求4所述的用于石英坩埚自动运输上砂装置，其特征在于，所述第二动力杆所在的竖直平面，以及所述第三动力杆所在的竖直平面，两者不相交。6.根据权利要求5所述的用于石英坩埚自动运输上砂装置，其特征在于，所述第一动力杆、所述第二动力杆、所述第三动力杆为液压杆或气压杆。7.根据权利要求1-6任一项所述的用于石英坩埚自动运输上砂装置，其特征在于，所述轨道上设置有止停定位块，所述止停定位块上设置有到位传感器，所述到位传感器用于检测所述轨道小车是否到位，并将到位信号反馈至所述连杆机构，以启动所述连杆机构动作。8.根据权利要求7所述的用于石英坩埚自动运输上砂装置，其特征在于，在两个所述支撑板上并沿所述分仓砂桶外周设置有砂桶腹板，所述砂桶腹板内壁上设置有用于支撑所述分仓砂桶转动的旋转滚轮。9.根据权利要求8所述的用于石英坩埚自动运输上砂装置，其特征在于，所述砂桶腹板内部设置有与所述分仓砂桶端部抵持的砂桶前挡，用以为倾斜的砂桶提供端部支撑力。
10.根据权利要求7所述的用于石英坩埚自动运输上砂装置，其特征在于，所述分仓砂桶内间隔分为多个不同的仓室。

技术总结
本申请公开了一种用于石英坩埚自动运输上砂装置，包括轨道以及轨道小车，还包括：支撑架，放置于轨道小车的底座上，包括支撑座以及两个支撑板；旋转件，包括设置在支撑座上的旋转电机以及设置在旋转电机动力端的旋转托盘；分仓砂桶，设置于旋转托盘背离旋转电机的端面上，分仓砂桶随旋转托盘转动；两组连杆机构，分别位于分仓砂桶两侧，且任一连杆机构分别与轨道小车和支撑架铰接，用以推动支撑架以及分仓砂桶上升并面向模具方向倾斜，以使分仓砂桶内的石英砂倒入模具中。采用上述方式设置的上砂装置，能够通过固定轨道将石英砂从砂房运送到熔融机旁，然后连杆机构将砂桶中的石英砂送入旋转的模具内，上料速度快，且无须人工操作。且无须人工操作。且无须人工操作。


技术研发人员：周勇 吴伟华 方志远 刘涛 邓万通
受保护的技术使用者：宁夏鑫晶新材料科技有限公司
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/7/19