一种环保型坩埚熔制系统及方法与流程

本发明涉及矿物成型辅助工艺，尤其涉及一种环保型坩埚熔制系统及方法。

背景技术：

1、石英坩埚是一种由高纯度石英砂熔制成的实验器材，具有耐温性强、保温性好、节约能源、质量稳定等优点，被广泛应用于冶金、化工、电子等领域。而石英坩埚在制作过程中，需要在坩埚熔制系统上完成，坩埚熔制系统一般由上料机构、原料旋转成型装置、熔融机构、冷却机构等设备组成。

2、然而，现有坩埚熔制系统在制作石英坩埚时，由于需要等到一个石英坩埚脱模后才能将石英砂再次加入到旋转成型模中，导致石英坩埚的制作效率较低，且坩埚熔制系统中的设备之间不够紧凑，在多道工序之间进行输送时还需配置大量输送设备，不利于节能理念；而且石英坩埚在脱模时，由于还需工作人员手拿敲击锤对旋转成型模具进行敲击操作，才能完成石英坩埚的脱模工作，不仅增加了劳动力的损耗，且不利于高效生产。

技术实现思路

1、本公开实施例涉及一种环保型坩埚熔制系统及方法，其通过旋转支撑部、四个旋转成型模具、上料机构、熔融机构、吹风冷却机构、plc控制器、踩动控制机构和敲击部的配合，能够在石英坩埚熔制过程中，由于可在一个石英坩埚熔制过程中，提前将石英砂加入到另一个旋转成型模内部，从而有效提高了石英坩埚的制作效率。

2、本公开第一方面，提供了一种环保型坩埚熔制系统及方法，具体包括：底板；所述底板上端面安装有四个支撑架；所述底板上端面中部安装有旋转支撑部，且旋转支撑部顶部呈环形阵列状设置有四个旋转成型模具；前侧一个所述支撑架上安装有上料机构，且右侧一个支撑架上安装有熔融机构，后侧一个支撑架上设置有吹风冷却机构，且左侧一个支撑架上安装有环保除尘部；所述底板上端面位于旋转支撑部左侧底部设置有安全锁止机构，且底板上端面前侧左部安装有plc控制器，并且底板上端面位于plc控制器前方安装有踩动控制机构；左侧一个所述支撑架右部上端安装有敲击部；所述熔融机构包括第一电动缸、升降板和石墨电极棒，所述第一电动缸安装在右侧一个支撑架顶部，且第一电动缸的伸缩杆贯穿右侧一个支撑架顶部，并且第一电动缸的伸缩杆下端固定安装有升降板；所述升降板底部安装有石墨电极棒。

3、至少一些实施例中，所述旋转支撑部包括支撑圆台、转盘轴承、支撑转板、外齿圈、驱动电机、锁止插孔和驱动齿轮，所述支撑圆台固定安装在底板上端面中部，且支撑圆台上端面与转盘轴承的内圈固定连接，转盘轴承的外圈外部固定安装有外齿圈，且转盘轴承的外圈上端固定连接有支撑转板；所述驱动电机安装在支撑架上端面，且驱动电机的转轴上固定安装有驱动齿轮，驱动齿轮与外齿圈啮合；所述转盘轴承的外圈底端面呈环形阵列状开设有四个锁止插孔。

4、至少一些实施例中，所述旋转成型模具包括匚字形支架、支撑桶、旋转成型模、角度调整转轴、调整电机、带动电机和第一控制器，所述匚字形支架固定安装在支撑转板上端面边缘处，且匚字形支架内侧上端转动连接有两根角度调整转轴，两根角度调整转轴相对端固定连接有支撑桶，且两根角度调整转轴处于同一轴线，左侧一根角度调整转轴左端固定安装有蜗轮；所述支撑桶内部转动连接有旋转成型模；所述调整电机和第一控制器安装在匚字形支架左端面，且调整电机的转轴上端固定安装有与蜗轮啮合的蜗杆；所述支撑桶底部安装有带动电机，且带动电机的转轴贯穿支撑桶底部，并且带动电机的转轴上端与旋转成型模底端面中心部位固定连接。

5、至少一些实施例中，所述上料机构包括螺旋上料机和料斗，所述螺旋上料机和料斗均安装在前侧一个支撑架上，且料斗位于螺旋上料机排料口的后侧下方。

6、至少一些实施例中，所述吹风冷却机构包括风机和吹风管头，所述风机安装在后侧一个支撑架顶部，且风机的出风口通过风管连接有吹风管头。

7、至少一些实施例中，所述安全锁止机构包括第二电动缸、升降块、竖向导杆、滑动杆、升降板块、插接柱、按压开关和按压板，所述第二电动缸安装在底板上端面，且第二电动缸伸缩杆上端固定连接有升降块，升降块上滑动连接有固定在底板上端面的四根竖向导杆；所述升降块上滑动连接有四根滑动杆，且四根滑动杆上端固定连接有升降板块，每根滑动杆外部位于升降块与升降板块之间均套接有弹簧；所述升降板块上端面中部固定连接有插接柱；所述第二电动缸顶部通过支板安装有按压开关；所述升降块前端面设置有按压板。

8、至少一些实施例中，所述踩动控制机构包括踩动板、导向杆、工字形按压板、环形限位块、缩回开关、伸出开关、圆形限位块和u字形遮挡板，所述踩动板上滑动连接有固定在底板上端面的四根导向杆，且四根导向杆上端固定连接有工字形按压板，每根导向杆外部均设置有一个环形限位块，每根导向杆外部位于踩动板底部均套接有弹簧；所述缩回开关和圆形限位块安装在底板上端面，且缩回开关和圆形限位块均位于踩动板下方；所述踩动板上端面后侧安装有伸出开关，且踩动板上端面前侧设置有u字形遮挡板。

9、至少一些实施例中，所述敲击部包括第三电动缸、升降支板、敲击电机、凸轮、升降架和敲击锤，所述第三电动缸安装在左侧一个支撑架顶端面右侧，且第三电动缸的伸缩杆贯穿左侧一个支撑架顶端面，第三电动缸的伸缩杆下端固定连接有升降支板；所述升降支板上端面安装有敲击电机，且敲击电机的转轴上固定安装有凸轮；所述升降支板上滑动连接有升降架，且升降架中的四根连接杆外部均套接有弹簧，并且升降架下端设置有敲击锤。

10、至少一些实施例中，所述环保除尘部包括吸尘机、第一矩形吸尘罩、第二矩形吸尘罩和环形吸尘罩，所述吸尘机安装在左侧一个支撑架顶部，且吸尘机上端设置有三个吸尘口，并且吸尘机上端三个吸尘口通过输风软管连接有第一矩形吸尘罩、第二矩形吸尘罩和环形吸尘罩；所述第一矩形吸尘罩安装在前侧一个支撑架顶部，且第一矩形吸尘罩位于料斗上方，所述第二矩形吸尘罩安装在升降支板上，所述环形吸尘罩固定安装在后侧一个支撑架顶部，且环形吸尘罩内周面与吹风管头外周面固定连接。

11、本发明公开了一种环保型坩埚熔制系统的操作方法，包括以下步骤：首先通过plc控制器将螺旋上料机启动，将石英砂输送至前方旋转的旋转成型模内，通过旋转的旋转成型模将石英砂旋转成型，旋转成型后，控制支撑桶呈竖直状态；接着通过脚部将踩动板向下踩动，使第二电动缸的伸缩杆进行回缩，随后将按压开关上的按钮进行按压，再由plc控制器控制驱动电机的转轴顺时针转动二十圈，带着四个旋转成型模具逆时针旋转九十度，使装有石英砂的旋转成型模来到熔融机构下方，通过熔融机构对石英砂进行熔融，形成坩埚形状；然后再通过旋转支撑部带着四个旋转成型模具逆时针旋转九十度，使熔制后的石英坩埚来到吹风冷却机构下方，通过吹风冷却机构对石英坩埚进行冷却处理；冷却后，再通过旋转支撑部带着四个旋转成型模具逆时针旋转九十度，使冷却后的石英坩埚来到敲击部下方，到位后，通过敲击部对当前左侧一个旋转成型模进行敲打，从而代替人工拿着敲击锤敲击操作，最后完成石英坩埚的脱模工作。

12、本发明提供了一种环保型坩埚熔制系统及方法，具有如下有益效果：

13、1、通过旋转支撑部、四个旋转成型模具、上料机构、熔融机构、吹风冷却机构、plc控制器、踩动控制机构和敲击部的配合，能够在石英坩埚熔制过程中，由于可在一个石英坩埚熔制过程中，提前将石英砂加入到另一个旋转成型模内部，从而有效提高了石英坩埚的制作效率。

14、2、由于本坩埚熔制系统中的设备之间更加紧凑，在多道工序之间只需一个旋转支撑部即可实现工位的变换，从而无需配置大量输送设备，从而有利于节能理念。

15、3、通过敲击部的设置，能够在脱模时，将敲击电机启动，使敲击电机带着凸轮转动，然后配合升降架上的弹簧，带着敲击锤往复上下移动，且当敲击锤向下移动时，敲击锤下端将敲击至当前左侧一个支撑桶顶部，从而使当前左侧一个旋转成型模得到敲打作用，从而代替人工拿着敲击锤敲击操作，不仅降低了劳动力的损耗，且有利于石英坩埚的高效生产。

16、4、通过安全锁止机构与锁止插孔的配合，能够当脚部从踩动板上挪开后，伸出开关上的按钮被工字形按压板按压，从而控制第二电动缸的伸缩杆进行伸出运动，从而带着升降块、滑动杆、升降板块和插接柱向上直线移动，使插接柱插入至当前左侧的一个锁止插孔内部，通过插接柱的插接限位作用，使得本坩埚熔制系统在制作石英坩埚时更加稳定可靠。