专利名称：合成石英玻璃谐波减速制坨机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种制坨机，具体讲是一种合成石英玻璃谐波减速制坨机。
背景技术：
合成石英玻璃制坨机是合成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质量。目前现有制砣机包括驱动电机、主轴箱、立柱、升降机构、滚珠丝杠、配重、导轨装置、限位开关以及底座。主轴箱上端连接驱动电机，主轴箱下端安装在立柱上面，立柱固定于底座上。驱动电机通过主轴箱直接带动滚珠丝杠转动，升降机构与丝杠螺母通过键配合连接，从而丝杠螺母带动升降机构通过导轨装置定向沿立柱以一定速度做升降运行，配重用来平衡升降机构及生产用石英玻璃基杆重量，这种结构的制砣机存在几方面问题其一升降机构运行速度过快且只能定时点动下降，破坏了生产过程中的稳定连续性，产品质量较差。其二升降机构运动的导向采用立柱及升降机构工作面的滑动导轨方式，由于立柱与升降机构运动工作面为滑动摩擦，在长期工作过程中，易导致立柱和升降机构材料的磨损，进而导致升降机构运行过程中存在震动，破坏了合成石英玻璃生产环境的稳定，产品质量受到影响。其三因升降机构沿其滚珠丝杠及导轨作升降移动，易受摩擦产生的高温及外界粉尘的侵蚀，导致设备易发生故障，使用寿命短。
实用新型内容为了解决上述现有设备中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种可调节升降机构运行速度，运行平稳，可保证合成石英玻璃生产环境稳定的合成石英玻璃谐波减速制坨机。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，一种合成石英玻璃谐波减速制坨机，它由上至下依次设置有驱动电机、主轴箱、立柱及底座，在其立柱内部垂设有滚珠丝杠以及相配合的滚珠丝杠副；该滚珠丝杠的顶端与所述主轴箱连接，其底端与一轴承座固接；该滚动丝杠通过一滚珠丝杠副与一升降机构连接，该升降机构沿其立柱一侧垂设的导轨装置上下移动；其特点在于所述驱动电机为双速驱动电机，所述双速驱动电机通过双速输出谐波减速机与主轴箱连接；所述导轨装置为直线导轨装置，该直线导轨装置由直线导轨及直线导轨副对应设置而成，所述直线导轨副与所述升降机构固接且沿所述直线导轨移动，所述升降机构与所述直线导轨副连接的一端开设有安装键的通槽；所述滚珠丝杠副的外侧套设有与其固接的螺母座，该螺母座上对应所述升降机构一侧开有键槽，所述螺母座与其升降机构通过键配合连接；在所述立柱一侧固定有一光栅尺，其光栅尺上的尺标与所述升降机构固定连接；所述立柱与所述升降机构之间还安装有防护装置。
上述的双速驱动电机由慢速升降驱动电机与快速升降驱动电机并列设置而成，其输出端通过联轴器分别连接到双速输出谐波减速机的输入轴上；滚珠丝杠顶端通过该主轴箱内设置的联轴套与双速输出谐波减速机的输出轴相联接。
上述的直线导轨设置为2条，2条直线导轨为同一侧面平行安装，其长度小于或等于立柱的高度；每条直线导轨上有2个对应设置的直线导轨副。
上述的滚珠丝杠副与螺母座的对应位置上设置有螺纹孔，通过螺钉连接。
上述的防护装置由防护板导轨与防护板组成，该防护板导轨设置为2块，分别位于升降机构的左、右两侧且固定于立柱上，在该防护板导轨内端面设置有多条凹槽；所述防护板设置为多块，以递进方式分布于升降机构的上、下两侧，其最上端一块与主轴箱的下端相连接，其最下端的一块固定在立柱上，靠近升降机构的两块分别固定在升降机构上。每块防护板为两边反向折起，另两边平行凸起的Z状结构，其折起边与相邻的防护板折起边之间相互搭接，凸起边依次对应嵌入两块所述防护板导轨的凹槽中同时沿凹槽上、下与升降机构同步滑动。
当升降机构升、降至上限及下限位置时，各采用多块防护板防护，上、下限位采用断流限位开关保护。
与现有技术相比，本实用新型有益效果如下1.增设了双速输出谐波减速机，驱动电机采用双速驱动电机，升降机构可以快、慢速地升降，具有可调节速度功能，保证了合成玻璃生产环境的稳定连续性，有效提高了产品质量。
2.升降机构与本实用新型立柱之间的移动采用直线导轨装置，利用直线导轨与直线导轨副之间磨损、摩擦力小以及动、静摩擦系数相差小等特点，保证了升降机构实现传动灵敏、平稳，消除了设备低速运行时的爬行及震动。
3.防护机构的设置主要起到了对滚珠丝杠及直线导轨的隔热及防尘作用，有效保护了滚珠丝杠及直线导轨不会受侵蚀，延长了滚珠丝杠及直线导轨的使用寿命，使其设备的成本降低。
通过以下几组实验数据的比较，进一步说明本实用新型的有益效果实验数据对比表
图1为本实用新型的侧视图图2为本实用新型的主视图图3为图2的A-A向剖视图图4为图3的K-K向旋转90°示意图图5为图3中螺母座纵向剖视图图6为防护板示意图图7为主轴箱结构示意图图8为双速输出谐波减速机的工作原理图具体实施方式
如图1、图2、图3、图6、图7所示，本实用新型由滚珠丝杠1、光栅尺2、防护板导轨3、防护板4、轴承座5、快速升降驱动电机6、慢速升降驱动电机7、双速输出谐波减速机8、主轴箱9、立柱10、升降机构11、直线导轨装置12、配重13、底座14、限位开关24组成。其中，双速输出谐波减速机8位于主轴箱9的上部；慢速升降驱动电机6与快速升降驱动电机7并列设置于双速输出谐波减速机8的上部，其输出端通过连轴器分别连接到双速输出谐波减速机8的输入轴上；快速升降驱动电机6采用转子电机，型号为ZD22-4、1.5kW，额定转速为1380r/min。慢速升降驱动电动机7采用直流伺服电机，型号为S661-QJ、0.45kW，额定转速为430r/min，经过调压后其输出转速范围为430～15r/min。双速输出谐波减速机8下端连接到主轴箱9上端，主轴箱9安装在立柱10上，立柱10连接到底座14上。滚珠丝杠1下端通过轴承座5固定在立柱10下端，滚珠丝杠1和配重13均位于立柱10内部，升降结构11可沿直线导轨装置12上、下运行。导轨装置为直线导轨装置12，该直线导轨装置12由直线导轨121及直线导轨副122对应设置而成，直线导轨副122与升降机构11固接且沿直线导轨121上下移动，主轴箱9与双速输出谐波减速机8以及立柱10都采用螺栓连接、销定位的安装方式。立柱10与底座14采用螺栓固定、销定位的安装方式，底座14用于平衡、固定、安装该制砣机。底座14采用预加工螺孔与预设地脚螺栓固定安装。光栅尺2采用内六角螺钉固定在立柱10上，升降机构11运行速度通过安装在立柱10侧面的光栅尺2进行测量，光栅尺2的安装位置要参照升降机构11上的标尺以便达到较好效果。立柱10与升降机构11之间还安装有防护装置，防护装置由防护板导轨3与防护板4(见图6)组成，该防护板导轨3设置为2块，分别位于升降机构11左、右两侧且固定于立柱10上，在该防护板导轨3内端面设置有多条凹槽31；防护板4设置为多块，分别分布于升降机构11的上、下两侧，其最上端一块与主轴箱9的下端相连接，其最下端的一块固定在立柱10上，靠近升降机构11的两块分别固定在升降机构11上。每块防护板为两边折起，另两边平行凸起的Z状结构，其折起边与相邻的防护板折起边之间相互搭接，凸起边依次对应嵌入两块防护板导轨4的凹槽31中同时沿凹槽31上、下与升降机构11同步滑动。当升降机构11升、降至上限及下限位置时，各采用10块防护板防护，上、下限位采用断流限位开关24保护。其输出轴21分别通过主轴箱9内设置的联轴套20与滚珠丝杠1相联接；直线导轨装置12由直线导轨121及直线导轨副122对应设置而成；直线导轨121与立柱10固定连接，直线导轨副122相对于直线导轨121设置且固定于升降机构11上。
如图3、图4、图5所示，本实用新型A-A面剖视图，升降机构11与直线导轨副122连接的一端开设有安装键111的通槽112，滚珠丝杠副17的外侧套设有与其固接的螺母座18，滚珠丝杠副17与螺母座18的对应位置上设置有螺纹孔，它们之间通过螺钉连接到一起。该螺母座18上对应升降机构11一侧开有键槽113，为了方便加工，此键槽为通槽。螺母座18与其升降机构11通过键111配合连接，键111与螺母座18为过盈配合，键111安装好后，其外有一端盖111加以防护。直线导轨121设置为2条，2条直线导轨为同一侧面平行安装，其长度略小于立柱10的高度，也可以与立柱10的高度相同。直线导轨121上对应设置有2个直线导轨副122，直线导轨121与立柱10以及直线导轨副122之间全部采用内六角螺钉固定。
如图2、图7所示，滚珠丝杠1为单螺母内循环无间隙型滚珠丝杠，滚珠丝杠1上端通过主轴箱9箱体内设置的联轴套20与双速输出谐波减速机8的输出轴21相连接。以实现运动的传递。配重13用钢丝绳22一端通过轨道轮23固定在升降机构11上，另一端经承重轮19与轨道轮23固定，以平衡升降机构11及生产用石英玻璃基杆重量。
如图2、图7、图8所示，本实用新型的双速谐波减速机工作原理如下快速升降驱动电机6、慢速升降驱动电机7的输出端分别通过联轴器32及32’与双速输出谐波减速机构8输入端相连接。当生产过程中需要升降机构11做慢速下降运行时，此时快速升降驱动电机6停转，启动慢速升降驱动电机7，慢速升降驱动电机7的回转运动通过联轴器32及32’经I、II两级谐波减速机减速，经II级谐波减速器输出轴21输出大减速比的慢速回转运动；当升降机构11需做快速下降运行时，启动快速升降驱动电机6，快速升降驱动电机6回转运动通过联轴器32″经摆线针轮减速器36一级减速传递到齿轮II，经过齿轮组37的啮合作用带动II级谐波减速机的刚轮71转动，通过刚轮71、柔轮72的直接啮合运动带动II级谐波减速器输出轴21进行快速回转运动的输出。其中，双速输出谐波减速机构8设置两级谐波减速，I级谐波减速机构选用XB1-8080型谐波减速机，减速比I1＝80，II级减速机构选用SB1-8080型谐波减速机，减速比I2＝80，I级谐波减速机构输出扭距TI应小于II级减速机构输出扭距T II，并在刚轮71上预加工齿轮I 37’与齿轮II37”啮合，并目r1＝r2。
权利要求1.一种合成石英玻璃谐波减速制坨机，它由上至下依次设置有驱动电机、主轴箱、立柱及底座，在其立柱内部垂设有滚珠丝杠以及相配合的滚珠丝杠副；该滚珠丝杠的顶端与所述主轴箱连接，其底端与一轴承座固接；该滚动丝杠通过滚珠丝杠副与一升降机构连接，该升降机构沿其立柱一侧垂设的导轨装置上下移动；其特征在于所述驱动电机为双速驱动电机，所述双速驱动电机通过双速输出谐波减速机(8)与主轴箱(9)连接；所述导轨装置为直线导轨装置(12)，该直线导轨装置(12)由直线导轨(121)及直线导轨副(122)对应设置而成，所述直线导轨副(122)与所述升降机构(11)固接且沿所述直线导轨(121)移动，所述升降机构(11)与所述直线导轨副(122)连接的一端开设有安装键(111)的通槽(112)；所述滚珠丝杠副(17)的外侧套设有与其固接的螺母座(18)，该螺母座(18)上对应所述升降机构(11)一侧开有键槽(113)，所述螺母座(18)与其升降机构(11)通过键(111)配合连接；在所述立柱(10)一侧固定有一光栅尺(2)，其光栅尺上的尺标与所述升降机构(11)固定连接；所述立柱(10)与所述升降机构(11)之间还安装有防护装置。
2.根据权利要求1所述的合成石英玻璃谐波减速制坨机，其特征在于所述双速驱动电机由慢速升降驱动电机(6)与快速升降驱动电机(7)并列设置而成，其输出端通过联轴器分别连接到所述双速输出谐波减速机(8)的输入轴上；所述滚珠丝杠(1)顶端通过该主轴箱(9)内设置的联轴套(20)与所述双速输出谐波减速机(8)的输出轴(21)相联接。
3.根据权利要求1所述的合成石英玻璃谐波减速制坨机，其特征在于所述直线导轨(121)设置为2条，2条直线导轨为同一侧面平行安装，其长度小于或等于所述立柱(10)的高度。
4.根据权利要求3所述的合成石英玻璃谐波减速制坨机，其特征在于每条所述直线导轨上有2个对应设置的直线导轨副(122)。
5.根据权利要求1所述的合成石英玻璃谐波减速制坨机，其特征在于所述滚珠丝杠副(17)与所述螺母座(18)的对应位置上设置有螺纹孔，通过螺钉连接。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的合成石英玻璃谐波减速制坨机，其特征在于所述防护装置由防护板导轨(3)与防护板(4)组成，该防护板导轨(3)设置为2块，分别位于所述升降机构(11)左、右两侧面且固定于所述立柱(10)上，在该防护板导轨(3)内端面设置有多条凹槽(31)；所述防护板(4)设置为多块，以递进方式分布于所述升降机构(11)的上、下两侧，其最上端一块与主轴箱(9)的下端相连接，其最下端的一块固定在所述立柱(10)上，靠近所述升降机构(11)的两块分别固定在所述升降机构(11)上。
7.根据权利要求6所述的合成石英玻璃谐波减速制坨机，其特征在于每块所述防护板为两边方向折起，另两边平行凸起的Z状结构，其折起边与相邻的防护板折起边之间相互搭接，凸起边依次对应嵌入两块所述防护板导轨(4)的所述凹槽(31)中同时沿凹槽(31)上、下与所述升降机构(11)同步滑动。
专利摘要本实用新型公开了一种合成石英玻璃谐波减速制坨机，它由上至下依次设置有驱动电机、主轴箱、立柱及底座，在立柱的内垂设有滚珠丝杠；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机构，升降机构沿其立柱一侧设置的导轨装置上下移动；其特征为驱动电机采用双速驱动电机，该双速驱动电机通过一双速输出谐波减速机(8)与主轴箱(9)连接；导轨装置为直线导轨装置(12)，它由直线导轨与直线导轨副对应设置而成；立柱(10)与升降机构(11)之间增设防护机构(11)；升降机构(11)可快、慢速均匀地升降，其运行平稳、无震动，还可防尘、延长设备寿命，利于合成石英玻璃生产环境的稳定连续以及提高产品质量。
文档编号C03B20/00GK2871527SQ20052013283
公开日2007年2月21日 申请日期2005年11月15日 优先权日2005年11月15日
发明者王玉芬, 宋小兵, 向在奎, 饶传东, 隋梅, 钟海, 顾真安 申请人:中国建筑材料科学研究院