一种高增透蓝宝石晶棒制造设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种高增透蓝宝石晶棒制造设备，包括粉碎装置、集料装置、鼓风装置、冲压装置、传送带、高温烧结装置、掏棒装置、耐高温鼓风机、支架以及终端控制装置。本实用新型操作简单、使用方便，本实用新型设有的粉碎装置、集料装置、鼓风装置、冲压装置、传送带、高温烧结装置、掏棒装置、耐高温鼓风机、支架以及终端控制装置集蓝宝石粉碎、烧结、掏棒等工艺为一体，能提升蓝宝石晶棒的制作效率；覆盖在粉碎装置本体上表面的冷凝水循环装置能使降低粉碎时粉碎机的温度，从而减少物料损失，提升物料使用效率；覆盖在粉碎装置本体下表面的减震装置能使延长粉碎机的使用寿命，进而延长蓝宝石晶棒制造设备的使用寿命，同时提升工作效率。
【专利说明】
一种高増透蓝宝石晶棒制造设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种蓝宝石制造设备，尤其是涉及一种高增透蓝宝石晶棒制造设备。
【背景技术】
[0002]蓝宝石(Sapphire)是刚玉宝石中除红色的红宝石之外，其它颜色刚玉宝石的通称，其主要成分为氧化铝，是由三个氧原子和两个铝原子以共价键形式结合而成，其晶体结构为六方晶格结构。由于蓝宝石的光学穿透带很宽，从近紫外光(190nm)到中红外线都具有很好的透光性，因此被大量用在光学元件、红外装置、高强度镭射镜片材料及光罩材料上，具有高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、高透光性等特点。蓝宝石价格贵，而且是一种相当难加工的材料，因此，在加工过程中应该保证材料的最大利用率。
[0003]CN2014106257391公开了一种蓝宝石晶体掏棒方法及刀具。其中，所述方法包括:使用第一掏棒刀沿预设方向掏棒到第一深度;使用第二掏棒刀从所述第一深度处沿预设方向继续掏棒，直到掏棒完成;其中，所述第一掏棒刀的长度小于所述第二掏棒刀的长度。本实用新型的蓝宝石晶体掏棒方法及刀具，由于第一掏棒刀的长度较短，力矩相对较小，在掏棒时，不易变形;而使用第二掏棒刀继续掏棒时，其作用部能够全部作用到蓝宝石晶体上，受力均匀。但如何提升蓝宝石晶棒的制作效率，是值得考虑的。
[0004]CN2012100441880公开了一种蓝宝石单晶炉，包括炉体、坩祸和加热线圈，所述炉体的上端设有开口，从所述炉体的开口处一直到炉体的底部固定安装有保温筒，所述保温筒的上端设有盖板，所述盖板上设有提拉杆安装孔，所述提拉杆安装孔的左、右两侧边分别设有氮气输入口和氮气排出口，所述保温筒的底部固定安装有支撑座，所述支撑座上固定安装有坩祸，所述坩祸的外壁上包裹一层石英圈，所述石英圈外绕有加热线圈。但如何减少物料损失，同时提升制作设备使用寿命，是值得考虑的。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种操作简单、使用方便，能够提升蓝宝石晶棒制造效率，提升物料使用效率，延长设备使用寿命，提高安全系数的高增透蓝宝石晶棒制造设备。
[0006]本实用新型的技术方案是:一种高增透蓝宝石晶棒制造设备，包括粉碎装置、集料装置、鼓风装置、冲压装置、传送带、高温烧结装置、掏棒装置、耐高温鼓风机、支架以及终端控制装置，其特征在于:所述粉碎装置在所述支架上，所述粉碎装置和所述支架固定连接；在所述粉碎装置下方设有集料装置，所述集料装置与所述粉碎装置固定连接;在所述集料装置下端设有鼓风装置，所述鼓风装置与所述集料装置固定连接;所述鼓风装置右上方设有冲压装置，所述冲压装置通过导管与所述鼓风装置固定连接;所述冲压装置下方设有传送带;所述传送带右方设有高温烧结装置;所述高温烧结装置上端设有掏棒装置，所述掏棒装置与所述高温烧结装置固定连接;所述高温烧结装置有右端还设有耐高温鼓风机，所述耐高温鼓风机与所述高温烧结装置固定连接;所述冲压装置、掏棒装置分别于所述支架固定连接;所述终端控制装置设在所述粉碎装置左端，所述粉碎装置、鼓风装置、冲压装置、高温烧结装置、掏棒装置、耐高温鼓风机均与所述终端控制装置电连接。
[0007]进一步，所述粉碎装置包括第一进料口、第二进料口、冷凝水循环装置、减震装置、粉碎装置本体;所述第一进料口、第二进料口分别位于粉碎装置本体上端和右上端，所述冷凝水循环装置覆盖在粉碎装置本体上表面，与粉碎装置本体固定连接;所述减震装置覆盖在粉碎装置本体下表面，与粉碎装置本体固定连接。
[0008]进一步，所述集料装置包括若干大小相同的集料漏斗、导料管、集料瓶;所述集料漏斗下方设有集料瓶，所述集料瓶通过导料管与所述集料漏斗固定连接。
[0009]进一步，所述冲压装置包括引流管、冲压模具、冲压装置本体、型腔以及胚体出口；在所述冲压装置本体内部设有引流管、冲压模具、型腔以及胚体出口；所述引流管下端设有冲压模具、型腔;所述冲压模具、型腔下方设有胚体出口；所述引流管、冲压模具均与所述冲压装置本体固定连接，所述冲压装置本体与所述支架固定连接。
[0010]进一步，所述高温烧结装置包括烧结控制区、烧结发热区、第一控制阀以及第二控制阀；所述烧结控制区包括烧结温度加按钮、烧结温度减按钮、烧结时间加按钮、烧结时间减按钮、温度变化速率控制按钮以及烧结保温启动按钮。
[0011]进一步，所述掏棒装置包括盒体、掏棒刀刀体、可伸缩刀柄、磨削刃以及固定机构，所述盒体通过固定机构与支架固定连接，所述掏棒刀刀体设置在所述盒体内部，所述可伸缩刀柄与所述盒体固定连接;在所述可伸缩刀柄下端设有掏棒刀刀体，在所述掏棒刀刀体下端面设有用于磨削蓝宝石晶片的磨削刃，所述磨削刃与掏棒刀刀体固定连接。
[0012]进一步，所述固定机构与所述支架可拆卸。
[0013]进一步，所述终端控制装置包括用于控制粉碎装置的粉碎控制开关、用于控制冲压装置的冲压控制开关、用于控制冲压压强的压强调节按钮、用于控制冷凝水循环装置的冷凝控制开关、第一控制阀控制按钮、第二控制阀控制按钮、耐高温鼓风机开关、鼓风装置控制按钮以及用于控制可伸缩刀柄的伸缩控制按钮。
[0014]一种高增透蓝宝石晶棒制造工艺，包括如下步骤:
[0015]I)将高纯度氧化铝粉末放置于粉碎装置中进行进一步细化粉碎，粉碎前，通过终端控制装置将搅拌器的转速设定为每分钟660转，同时加入2.0 %的助剂，将冷凝水循环装置开启，能减少粉碎过程中物料损失，粉碎时，粉碎装置上所设有的减震装置能延长设备寿命，提升安全系数，所述粉碎装置为超微粒粉碎机；
[0016]2)经超微粒粉碎机之后，高纯度氧化铝粉末通过集料漏斗、导料管进入所述集料瓶中，所述集料瓶与所述鼓风装置相连接，在鼓风装置的作用下，高纯度氧化铝粉末由导管进入所述冲压装置内；
[0017]3)在所述冲压装置执行冲压前，通过终端控制装置将冲压模具的冲压压强设置为25帕，高纯度氧化铝粉末进入冲压模具中的型腔内，静止时，型腔为正方体结构，冲压时，型腔开始变小，型腔内的氧化铝粉末经过冲压作用形成若干不规则氧化铝胚体，胚体由所述胚体出口进入位于冲压装置下方的传送带上；
[0018]4)不规则氧化铝胚体通过传送带运输至高温烧结装置内，烧结前，通过所述高温烧结装置控制区设置烧结温度为1220摄氏度?1230摄氏度，烧结保温时间为4小时?4.5小时，同时通过所述终端控制装置关闭所述第一控制阀，开启所述第二控制阀，启动耐高温鼓风机，并通过通孔向所述掏棒装置发出热流，烧结时，氧化铝胚体解体，氧化铝晶体颗粒在热流的带动下，在掏棒装置的盒体内部结成块体；
[0019]5)烧结完成后，当盒体内氧化铝块体的高度大于掏棒刀刀体的高度时，通过所述终端控制装置启动掏棒刀体，掏棒刀开始向下掏棒，掏棒结束之后，通过所述终端控制装置启动可伸缩刀柄，使掏棒刀刀体向上提升，掏棒完成。
[0020]6)拆下掏棒装置上的固定机构，取出蓝宝石晶棒。
[0021]本实用新型具有的优点和积极效果是:本实用新型操作简单、使用方便，本实用新型设有的粉碎装置、集料装置、鼓风装置、冲压装置、传送带、高温烧结装置、掏棒装置、耐高温鼓风机、支架以及终端控制装置集蓝宝石粉碎、烧结、掏棒等工艺为一体，能提升蓝宝石晶棒的制作效率;覆盖在粉碎装置本体上表面的冷凝水循环装置能使降低粉碎时粉碎机的温度，从而减少物料损失，提升物料使用效率;覆盖在粉碎装置本体下表面的减震装置能使延长粉碎机的使用寿命，进而延长蓝宝石晶棒制造设备的使用寿命，同时提升工作效率。
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型的结构不意图；
[0023]图2是本实用新型粉碎装置结构示意图；
[0024]图3是本实用新型集料装置结构示意图；
[0025]图4是本实用新型冲压装置结构示意图；
[0026]图5是本实用新型烧结装置结构示意图；
[0027]图6是本实用新型掏棒装置结构示意图；
[0028]图7是本实用新型终端控制装置结构示意图。
[0029]图中:
[0030]1.粉碎装置；101.第一进料口； 102.第二进料口； 103.冷凝水循环装置；104.粉碎装置本体；
[0031 ]105.减震装置;2.集料装置;201.集料漏斗;202.导料管;203.集料瓶;3.鼓风装置；
[0032]4.冲压装置;401.引流管;402.冲压模具;403.冲压装置本体;404.型腔;405.胚体出口；
[0033]5.传送带;6.高温烧结装置;601.烧结控制区；6011.烧结温度提升加按钮；
[0034]6012.烧结温度提升减按钮;6013.烧结时间加按钮;6014.烧结时间减按钮；
[0035]6015.温度变化速率控制按钮;6016.保温启动按钮;602.烧结发热区；603.第一控制阀；
[0036]604.第二控制阀；7.掏棒装置;701.盒体;702.掏棒刀刀体;703.可伸缩刀柄；
[0037]704.磨削刃;705.固定机构;8.耐高温鼓风机;9.支架;10.终端控制装置；
[0038]1001.粉碎开关；1002.冲压开关；1003.冲压压强调节按钮；1004.冷凝水循环装置开关；
[0039]1005.第一控制阀控制按钮；1006.第二控制阀控制按钮；1007.耐高温鼓风机开关;
[0040]1008.鼓风装置调节按钮;1009.伸缩控制按钮。
【具体实施方式】
[0041 ]下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型作进一步说明。
[0042]如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，本实用新型提供一种高增透蓝宝石晶棒制造设备，包括粉碎装置1、集料装置2、鼓风装置3、冲压装置4、传送带5、高温烧结装置6、掏棒装置7、耐高温鼓风机8、支架9以及终端控制装置10，其特征在于:所述粉碎装置I在所述支架9上，所述粉碎装置I和所述支架9固定连接;在所述粉碎装置I下方设有集料装置2，所述集料装置2与所述粉碎装置I固定连接;在所述集料装置2下端设有鼓风装置3，所述鼓风装置3与所述集料装置2固定连接;所述鼓风装置3右上方设有冲压装置4，所述冲压装置4通过导管与所述鼓风装置3固定连接;所述冲压装置4下方设有传送带5;所述传送带5右方设有高温烧结装置6;所述高温烧结装置6上端设有掏棒装置7，所述掏棒装置7与所述高温烧结装置6固定连接;所述高温烧结装置6有右端还设有耐高温鼓风机8，所述耐高温鼓风机8与所述高温烧结装置6固定连接;所述冲压装置4、掏棒装置7分别于所述支架9固定连接;所述终端控制装置10设在所述粉碎装置I左端，所述粉碎装置1、鼓风装置3、冲压装置4、高温烧结装置6、掏棒装置7、耐高温鼓风机8均与所述终端控制装置10电连接。
[0043]进一步，所述粉碎装置I包括第一进料口101、第二进料口 102、冷凝水循环装置103、减震装置105、粉碎装置本体104;所述第一进料口 101、第二进料口 102分别位于粉碎装置本体104上端和右上端，所述冷凝水循环装置103覆盖在粉碎装置本体104上表面，与粉碎装置本体104固定连接;所述减震装置105覆盖在粉碎装置本体104下表面，与粉碎装置本体104固定连接。
[0044]进一步，所述集料装置2包括若干大小相同的集料漏斗201、导料管202、集料瓶203;所述集料漏斗201下方设有集料瓶203，所述集料瓶203通过导料管202与所述集料漏斗201固定连接。
[0045]进一步，所述冲压装置4包括引流管401、冲压模具402、冲压装置本体403、型腔404以及胚体出口 405;在所述冲压装置本体403内部设有引流管401、冲压模具402、型腔404以及胚体出口 405;所述引流管401下端设有冲压模具402、型腔404;所述冲压模具402、型腔404下方设有胚体出口 405;所述引流管401、冲压模具402均与所述冲压装置本体403固定连接，所述冲压装置本体403与所述支架9固定连接。
[0046]进一步，所述高温烧结装置6包括烧结控制区601、烧结发热区602、第一控制阀603以及第二控制阀604;所述烧结控制区601包括烧结温度加按钮6011、烧结温度减按钮6012、烧结时间加按钮6013、烧结时间减按钮6014、温度变化速率控制按钮6015以及烧结保温启动按钮6016。
[0047]进一步，所述掏棒装置7包括盒体701、掏棒刀刀体702、可伸缩刀柄703、磨削刃704以及固定机构705，所述盒体701通过固定机构705与支架9固定连接，所述掏棒刀刀体702设置在所述盒体701内部，所述可伸缩刀柄703与所述盒体701固定连接;在所述可伸缩刀柄703下端设有掏棒刀刀体702，在所述掏棒刀刀体702下端面设有用于磨削蓝宝石晶片的磨削刃704，所述磨削刃704与掏棒刀刀体702固定连接。
[0048]进一步，所述固定机构705与所述支架9可拆卸。
[0049]进一步，所述终端控制装置10包括用于控制粉碎装置I的粉碎控制开关1001、用于控制冲压装置的冲压控制开关1002、用于控制冲压压强的压强调节按钮1003、用于控制冷凝水循环装置的冷凝控制开关1004、第一控制阀控制按钮1005、第二控制阀控制按钮1006、耐高温鼓风机开关1007、鼓风装置控制按钮1008以及用于控制可伸缩刀柄的伸缩控制按钮1009ο
[0050]一种高增透蓝宝石晶棒制造工艺，包括如下步骤:
[0051 ] I)将高纯度氧化铝粉末放置于粉碎机中进行进一步细化粉碎，粉碎前，通过终端控制装置10将搅拌器的转速设定为每分钟660转，同时加入2.0%的助剂，将冷凝水循环装置103开启，能减少粉碎过程中物料损失，粉碎时，粉碎装置I上所设有的减震装置105能延长设备寿命，提升安全系数，所述粉碎装置I为超微粒粉碎机；
[0052]2)经超微粒粉碎机之后，高纯度氧化铝粉末通过集料漏斗201、导料管202进入所述集料瓶203中，所述集料瓶203与所述鼓风装置3相连接，在鼓风装置3的作用下，高纯度氧化铝粉末由导管进入所述冲压装置4内；
[0053]3)在所述冲压装置4执行冲压前，通过终端控制装置10将冲压模具402的冲压压强设置为25帕，高纯度氧化铝粉末进入冲压模具402中的型腔404内，静止时，型腔404为正方体结构，冲压时，型腔404开始变小，型腔404内的氧化铝粉末经过冲压作用形成若干不规则氧化铝胚体，胚体由所述胚体出口 405进入位于冲压装置4下方的传送带5上；
[0054]4)不规则氧化铝胚体通过传送带5运输至高温烧结装置6内，烧结前，通过所述高温烧结装置6控制区设置烧结温度为1220摄氏度?1230摄氏度，烧结保温时间为4小时?
4.5小时，同时通过所述终端控制装置10关闭所述第一控制阀603，开启所述第二控制阀604，启动耐高温鼓风机8，并通过通孔向所述掏棒装置7发出热流，烧结时，氧化铝胚体解体，氧化铝晶体颗粒在热流的带动下，在掏棒装置7的盒体701内部结成块体；
[0055]5)烧结完成后，当盒体701内氧化铝块体的高度大于掏棒刀刀体702的高度时，通过所述终端控制装置10启动掏棒刀体，掏棒刀开始向下掏棒，掏棒结束之后，通过所述终端控制装置10启动可伸缩刀柄703，使掏棒刀刀体702向上提升，掏棒完成。
[0056]6)拆下掏棒装置7上的固定机构705，取出蓝宝石晶棒。
[0057]本实用新型具有的优点和积极效果是:本实用新型操作简单、使用方便，本实用新型设有的粉碎装置1、集料装置2、鼓风装置3、冲压装置4、传送带5、高温烧结装置6、掏棒装置7、耐高温鼓风机8、支架9以及终端控制装置10集蓝宝石粉碎、烧结、掏棒等工艺为一体，能提升蓝宝石晶棒的制作效率;覆盖在粉碎装置本体104上表面的冷凝水循环装置103能使降低粉碎时粉碎机的温度，从而减少物料损失，提升物料使用效率;覆盖在粉碎装置本体104下表面的减震装置105能使延长粉碎机的使用寿命，进而延长蓝宝石晶棒制造设备的使用寿命，同时提升工作效率。
[0058]以上实施方式对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种高增透蓝宝石晶棒制造设备，包括粉碎装置、集料装置、鼓风装置、冲压装置、传送带、高温烧结装置、掏棒装置、耐高温鼓风机、支架以及终端控制装置，其特征在于:所述粉碎装置在所述支架上，所述粉碎装置和所述支架固定连接;在所述粉碎装置下方设有集料装置，所述集料装置与所述粉碎装置固定连接;在所述集料装置下端设有鼓风装置，所述鼓风装置与所述集料装置固定连接;所述鼓风装置右上方设有冲压装置，所述冲压装置通过导管与所述鼓风装置固定连接;所述冲压装置下方设有传送带;所述传送带右方设有高温烧结装置;所述高温烧结装置上端设有掏棒装置，所述掏棒装置与所述高温烧结装置固定连接;所述高温烧结装置有右端还设有耐高温鼓风机，所述耐高温鼓风机与所述高温烧结装置固定连接;所述冲压装置、掏棒装置分别于所述支架固定连接;所述终端控制装置设在所述粉碎装置左端，所述粉碎装置、鼓风装置、冲压装置、高温烧结装置、掏棒装置、耐高温鼓风机均与所述终端控制装置电连接。2.根据权利要求1所述的高增透蓝宝石晶棒制造设备，其特征在于:所述粉碎装置包括第一进料口、第二进料口、冷凝水循环装置、减震装置、粉碎装置本体;所述第一进料口、第二进料口分别位于粉碎装置本体上端和右上端，所述冷凝水循环装置覆盖在粉碎装置本体上表面，与粉碎装置本体固定连接;所述减震装置覆盖在粉碎装置本体下表面，与粉碎装置本体固定连接。3.根据权利要求1所述的高增透蓝宝石晶棒制造设备，其特征在于:所述集料装置包括若干大小相同的集料漏斗、导料管、集料瓶;所述集料漏斗下方设有集料瓶，所述集料瓶通过导料管与所述集料漏斗固定连接。4.根据权利要求1所述的高增透蓝宝石晶棒制造设备，其特征在于:所述冲压装置包括引流管、冲压模具、冲压装置本体、型腔以及胚体出口；在所述冲压装置本体内部设有引流管、冲压模具、型腔以及胚体出口；所述引流管下端设有冲压模具、型腔;所述冲压模具、型腔下方设有胚体出口；所述引流管、冲压模具均与所述冲压装置本体固定连接，所述冲压装置本体与所述支架固定连接。5.根据权利要求1所述的高增透蓝宝石晶棒制造设备，其特征在于:所述高温烧结装置包括烧结控制区、烧结发热区、第一控制阀以及第二控制阀;所述烧结控制区包括烧结温度加按钮、烧结温度减按钮、烧结时间加按钮以及烧结时间减按钮、温度变化速率控制按钮以及烧结保温启动按钮。6.根据权利要求1所述的高增透蓝宝石晶棒制造设备，其特征在于:所述掏棒装置包括盒体、掏棒刀刀体、可伸缩刀柄、磨削刃以及固定机构，所述盒体通过固定机构与支架固定连接，所述掏棒刀刀体设置在所述盒体内部，所述可伸缩刀柄与所述盒体固定连接;在所述可伸缩刀柄下端设有掏棒刀刀体，在所述掏棒刀刀体下端面设有用于磨削蓝宝石晶片的磨削刃，所述磨削刃与掏棒刀刀体固定连接。7.根据权利要求1或6所述的高增透蓝宝石晶棒制造设备，其特征在于:所述固定机构与所述支架可拆卸。8.根据权利要求7所述的高增透蓝宝石晶棒制造设备，其特征在于:所述终端控制装置包括用于控制粉碎装置的粉碎控制开关、用于控制冲压装置的冲压控制开关、用于控制冲压压强的压强调节按钮、用于控制冷凝水循环装置的冷凝控制开关、第一控制阀控制按钮、第二控制阀控制按钮、耐高温鼓风机开关、鼓风装置控制按钮以及用于控制可伸缩刀柄的伸缩控制按钮。
【文档编号】C04B35/622GK205473404SQ201620065565
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月23日
【发明人】胡海波, 卢海涛, 涂舟扬
【申请人】胡海波