一种铸瓷炉的制作方法

本发明涉及自动化设备领域，具体是涉及牙科设备领域，尤其是涉及一种铸瓷炉。

背景技术：

随着技术的发展，铸瓷牙在牙科领域的应用已经越来越广泛，铸瓷牙又名为铸造陶瓷全冠，由可铸造的陶瓷材料制作而成。区别于传统的金属烤瓷牙，铸瓷牙的色泽更接近于真牙，同时铸瓷牙内不含金属，可以避免烤瓷牙的金属内冠对牙龈的刺激。

铸瓷牙需要在高温、真空的环境下成型，同时在铸造的过程中还需要施加一定的压力，现有技术中尚缺少能够将上述加热、抽真空与加压集成为一体的铸瓷牙铸造设备。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种铸瓷炉，用于填补现有技术中集成加热、抽真空与加压的铸瓷牙铸造设备的空白。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种铸瓷炉，包括

作为承载结构的基座；

炉盖、炉座与加热装置，炉盖可与炉座密封连接以形成隔热的炉膛，炉盖上设有连通炉膛的通孔，炉座和/或炉座上设有连通炉膛的抽气孔，加热装置用于对炉膛进行加热；

冲杆与冲杆驱动组件，冲杆密封插接在通孔内，并可在冲杆驱动组件的驱动下向待加工的物料施加压力。

作为上述方案的进一步改进方式，炉座的内表面设置有若干气体导槽，抽气孔设于炉座之上，并与气体导槽连通。

作为上述方案的进一步改进方式，炉盖包括外壳与连接在外壳内壁上的隔热层，通孔贯穿外壳与隔热层，加热装置为设置在隔热层内壁上的红外加热管。

作为上述方案的进一步改进方式，冲杆驱动组件包括动力装置、压力传感器、弹性件与弹性件安装座，压力传感器设于动力装置与弹性件之间，弹性件的两端分别与压力传感器、弹性件安装座抵持，动力装置的动力输出端与冲杆连接，且当冲杆施加在动力装置上的反作用力达到设定值时，动力装置与压力传感器沿反作用力的方向压缩弹性件。

作为上述方案的进一步改进方式，还包括动力装置安装座，动力装置安装座与炉盖固定连接，弹性件安装座与动力装置安装座固定连接，动力装置搁置在动力装置安装座上，并可相对动力装置安装座沿弹性件安装座的方向运动。

作为上述方案的进一步改进方式，动力装置为旋转电机，旋转电机的驱动轴与一丝杆固定连接，丝杆与一丝杆座螺纹连接，丝杆座与冲杆连接，

或者动力装置为气缸，气缸的驱动轴与冲杆连接。

作为上述方案的进一步改进方式，还包括转动件、连接件、连接转轴、限位转轴与炉盖驱动组件，连接件与炉盖固定连接，转动件可在炉盖驱动组件的驱动下绕一水平轴心转动；

连接转轴安装在转动件之上，连接件上设有滑槽，连接转轴插接在滑槽内，以使连接件可相对转动件转动，以及沿滑槽的长度方向移动；

转动件上设有限位面，限位转轴安装在连接件上，并与连接转轴平行，当限位转轴与限位面抵持时，转动件可与连接件同步转动；当限位转轴与限位面解除相互抵持的状态时，炉盖与炉座紧密贴合。

作为上述方案的进一步改进方式，炉盖驱动组件包括第一连杆件、第二连杆件与动力装置，转动件与基座之间以水平轴心为旋转轴转动连接，动力装置包括可主动旋转的驱动轴，驱动轴与第一连杆件固定连接，第二连杆件分别与第一连杆件、转动件转动连接。

作为上述方案的进一步改进方式，驱动轴的端部伸出于第一连杆件以形成限位轴，第二连杆件朝向限位轴的侧面上分别设置有第一凹陷部与第二凹陷部，第一凹陷部与第二凹陷部位于第一连杆件与第二连杆件转动轴心的两侧，在第二连杆件与第一连杆件相对转动的过程中，限位轴可分别与第一凹陷部的内壁以及第二凹陷部的内壁抵持，以限制第二连杆件的转动角度。

作为上述方案的进一步改进方式，还包括辅助顶升装置，辅助顶升装置包括主体与可主动伸出的伸缩轴，主体与基座转动连接，伸缩轴与转动件转动连接。

本发明的有益效果是：

本发明通过炉座、炉盖、加热装置、冲杆与冲杆驱动组件的配合，可以为铸造过程提供高温、真空环境，同时可以向铸造材料施加压力，从而实现铸瓷牙的工业化生产，使用方便，可靠性高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明铸瓷炉一个方向上的立体示意图；

图2是本发明炉盖与炉座连接的立体示意图；

图3是本发明炉盖与炉座连接的剖面示意图；

图4是本发明炉座的立体示意图；；

图5是本发明转动件与连接件连接的立体示意图；

图6是本发明转动件、连接件与炉盖驱动组件连接的立体示意图；

图7是本发明第一连杆件与第二连杆件连接的一个方向上的立体示意图；

图8是本发明第一连杆件与第二连杆件连接的另一个方向上的立体示意图；

图9是本发明铸瓷炉另一个方向上的立体示意图；

图10是本发明铸瓷炉的剖面示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右、前、后等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

参照图1，示出了本发明一个实施例的立体示意图，为便于理解，图中隐藏了铸瓷炉外部的机壳部分。如图所示，铸瓷炉包括基座1、炉座2、炉盖3、加热装置4、冲杆5、冲杆驱动组件6、炉盖连接组件7与炉盖驱动组件8。

炉座2、炉盖3组成铸瓷炉的炉座结构，炉盖3可在炉盖驱动组件8的驱动下转动，从而实现与炉座2的分离/连接，且在二者连接时形成隔热的炉膛，结合未示出的抽真空装置与加热装置4，可以为铸瓷牙的铸造提供高温、真空环境。冲杆5伸入至炉膛的内部，可在冲杆驱动组件6的驱动下向待加工的物料施加压力，本发明中待加工的物料包括填充在模具内的陶瓷材料。

具体地，参照图2、图3，分别示出了本发明炉盖与炉座连接的立体示意图与剖面示意图。如图所示，炉盖10优选包括外壳110、隔热层120、封板130与安装座140。其中外壳110与隔热层120为炉盖10的主要结构，用于构建出一隔热的腔体，该隔热的腔体与炉座20配合形成炉膛。

外壳110整体呈圆筒形，其包括顶壁与围绕顶壁周边设置的侧壁，外壳110的顶壁上设置有通孔，该通孔用于安装冲杆5，冲杆5可自通孔伸入炉膛内，对炉膛内的物料进行冲压。冲杆5在通孔内运动的过程中与通孔的孔壁密封接触。

隔热层120的形状与外壳110大致相同，其通过封板130与安装座140安装在外壳110的内壁之上，具体地，封板130通过螺钉固定在外壳110的底端(也即朝向炉座的一端)，封板130上设置有供模具与原材料伸入炉膛的通孔。封板130的上方安装有安装座140，隔热层120则放置在安装座140的上方。优选地，封板130与安装座140均由隔热材料制成，以减少热量的散失。

本文所称的隔热层或者隔热材料，均为公知的技术，本发明对此不做详述。

本发明优选还包括隔热套150，隔热套150插接在外壳110上的通孔内，并与通孔连通，隔热套150的内壁设有密封圈160。冲杆5插接在隔热套150内，密封圈160抱紧冲杆以实现密封。隔热套150用于隔绝炉膛内的热量，避免密封圈160受热失效。当然，密封圈也可以设置在冲杆5之上。

此外，外壳110的内壁上凸设有轴向的限位柱，隔热层120与安装座140的外壁上则对应设有轴向的限位槽，限位柱插接在限位槽内，从而限制隔热层120与安装座140的转动。

加热装置4用于对炉膛进行加热，其优选为设置在隔热层120内壁上的红外加热管，红外加热管通过红外线辐射加热，可以消除因真空环境中传热介质减少而对传热效率造成的不利影响。

炉座20优选包括底座210与安装平台220，其中安装平台用于放置模具9，底座210的外延设有一圈凹槽，凹槽内设置有密封圈230。炉盖10与炉座20可拆卸地连接，并在连接时压紧密封圈230，结合冲杆与密封圈160的配合，共同形成隔热且密封的炉膛。

底座210上设有连通炉膛的抽气孔(图中未示出)，抽气孔通过接头240与外部的抽气设备连接，使用时，可以通过抽气设备抽走炉膛内的空气，使得炉膛内处于真空状态，如此，一方面可以使得陶瓷材料在无氧环境下加热，避免陶瓷材料出现氧化现象；另一方面，抽气后炉膛处于负压状态，炉盖10在外界大气压的作用下紧紧压在炉座20上，从而可以省去额外的压紧装置，有助于简化结构，降低成本。

底座210上优选还设置有与炉膛连通的真空度检测孔(未示出)，真空度检测孔相对抽气孔独立，将真空度检测孔与真空度检测装置连通，便可以不受干扰的检测出炉膛内的真空度。

此外，本发明中的抽气孔设置在底座210的底部，为了增加炉膛内外气体交换的速度，参照图4，底座210上还设有气体导槽211，具体地，气体导槽211位于底座210的内表面上，沿底座210的径向分布，并延伸至底座210的侧壁之上，抽气孔212位于气体导槽211的底部。

参照图5，示出了本发明转动件与连接件连接的立体示意图。如图所示，连接件71与转动件72优选均为“u”型结构，具体地，转动件72包括底板721以及连接在底板721两侧的侧板722，侧板722的顶部伸出有平行于侧板722的限位板723，限位板723的竖直侧面724为限位面。连接转轴73贯穿侧板722，连接转轴73的端部从侧板722中伸出。

连接件71包括底板711以及连接在底板711两侧的侧板712，底板711上设有若干的安装孔，用于实现连接件71与炉盖3之间的固定连接。限位转轴74贯穿侧板712，并与连接转轴73平行。

连接件71上设有滑槽713，连接转轴73的端部插接在滑槽713内，使得连接件71既可以相对转动件72转动，又可以相对转动件72沿滑槽713的长度方向滑动。而当连接件71相对转动件72转动转动至设定位置时(即图5中所示位置)，限位转轴74与竖直侧面724抵持，此时二者可以同步转动。

参照图6，示出了本发明转动件、连接件与炉盖驱动组件连接的立体示意图，图中隐藏了基座一侧的侧板，以便于更好的展现基座内部的连接关系，同时还隐藏了连接件71。如图所示，炉盖驱动组件包括第一连杆件81、第二连杆件82、动力装置83、气弹簧84与支架85。

支架85作为炉盖驱动组件主要的承载结构，其包括两个相对设置的竖直侧板，侧板之间以及侧板底部均设有起连接稳定作用的连接板。侧板的顶端设置有转轴86，转动件72通过该转轴与侧板连接，从而实现转动件72相对侧板的转动。

第二连杆件82通过连接转轴73与转动件72转动连接，连接转轴73与转轴86相互平行。第二连杆件82的另一端与第一连杆件81转动连接，第一连杆件81的另一端则与动力装置83的驱动轴固定连接，如此，随着动力装置83的启动，第一连杆件81在随驱动轴同步转动的同时，带动第二连杆件82转动，进而第二连杆件82带动转动件72相对支架85绕转轴86转动。

本文所称第一连杆件81与第二连杆件82，并不意味着将其限制为杆状结构，其也可以如图中所示为板状结构，或者其他形状，只需保证二者配合能够形成连杆机构即可。

本文所称的动力装置，优选为旋转电机，更优选的是带有齿轮箱的旋转电机，除此之外，其他任何具有可主动旋转驱动轴的公知动力装置均可。

由于炉盖较重，为了减轻炉盖向上转动时电机的负载，本发明还设置有辅助顶升装置，辅助顶升装置包括主体与可主动伸出的伸缩轴，主体与支架85转动连接，伸缩轴与转动件72转动连接。优选地，辅助顶升装置为气弹簧84，气弹簧84的缸体通过侧板下方的转轴87与侧板转动连接，伸缩轴通过位于转轴86、连接转轴73之间的转轴88与侧板转动连接，气弹簧84在炉盖顶升的过程中提供辅助动力。

本发明还包括固定在支架85上的光电传感器89，以及固定在转动件72上的触片725，触片725在转动件72转动至设定位置后触发光电传感器89。

参照图7、图8，分别示出了本发明第一连杆件与第二连杆件连接的不同方向上的分解示意图。如图所示，第一连杆件81与第二连杆件82优选均为平板结构，且二者平行设置。第二连杆件82通过一转轴801与第一连杆件81转动连接，其具体的连接方式是在第二连杆件82上设置未示出的转轴孔，转轴801的一端设置有直径大于转轴孔直径的挡边，另一端穿过转轴孔后与第一连杆件81螺纹连接，当然，也可以是第一连杆件81上设置转轴孔，转轴801的端部穿过转轴孔后与第二连杆件82螺纹连接，除此之外，还可以采用其他公知的连接方式实现第一连杆件81与第二连杆件82的转动连接。

此外，本实施例中旋转电机(如有齿轮箱，则为齿轮箱)的驱动轴的端部伸出于第一连杆件81以形成限位轴802，第二连杆件82朝向限位轴802的侧面上分别设置有第一凹陷部821与第二凹陷部822，且第一凹陷部821与第二凹陷部822位于转轴801的两侧。通过合理设置第一凹陷部821与第二凹陷部822的尺寸，使得第二连杆件82与第一连杆件81相对转动的过程中，限位轴802可分别与第一凹陷部821的内壁以及第二凹陷部822的内壁抵持，以限制第二连杆件82的转动角度。具体而言，第二连杆件82向下运动至极限位置时，限位轴802与第一凹陷部821的内壁抵持，第二连杆件82向上运动至极限位置时，限位轴802与第二凹陷部822的内壁抵持。

优选的，第一凹陷部821包括用于与限位轴802抵接的圆弧面8211，以及连接圆弧面8211与侧面823的斜面8212，该斜面用于实现限位轴802的导向与过渡。

第二凹陷部822则包括用于与限位轴802抵接的平面8221，以及连接平面8221与侧面823的斜面8222，斜面8222与作用与斜面8212的作用类似。

本发明通过转动件72、第一连杆件81与第二连杆件82的配合，可以实现动力由动力装置向炉盖的传递，同时其结构十分简洁，空间占用小，使得旋转装置可以隐藏在铸瓷炉的内部，有助于实现铸瓷炉的小型化。

当炉盖驱动组件8驱动转动件72沿图6中的逆时针方向与顺时针方向转动时，在炉盖重力的作用下，连接件71上的限位转轴74与转动件72上的限位面204保持在相互抵紧的状态下，使得转动件72可以带动连接件71与炉盖3同步转动(上升过程中)，以及与连接件71、炉盖3同步转动(下降过程中)，而当炉盖3下降至极限位置时，此时炉盖3的端面已经与炉座2的端面部分贴合，即炉盖3的重量由炉座2承担，限位转轴74与限位面之间不再保持抵紧的状态，同时，由于本发明中采用转轴与滑槽的配合，炉盖在竖直方向具有一定的自由度，故炉盖在重力的作用下可以自动找正，保证炉盖的端面与炉座的端面紧密贴合。现有技术中炉盖与炉座之间的转动结构通常为转轴-转轴孔机构，即炉盖上设置转轴孔，炉座上设置转轴，转轴插接在转轴孔内。转轴通常水平放置，因此炉盖在处于打开状态时，炉盖上与炉座贴合的第一端面将相对炉座上与炉盖贴合的第二端面倾斜，而随着炉盖的转动，第一端面与第二端面之间的夹角逐渐减小，直至二者贴合，受限于目前的转动方式(转轴位于炉盖的一侧，贴合时第一端面上靠近转轴的区域先与第二端面贴合，远离转轴的区域随后与第二端面贴合)，保证端面之间的紧密贴合需要转轴与转轴孔之间具有很高的配合精度，甚至于无法实现，本发明中的炉盖连接组件可以解决上述问题。

参照图9、图10，分别示出了铸瓷炉一个实施例的立体示意图与剖面示意图。如图所示，冲杆驱动组件6包括动力装置61、压力传感器62、弹性件63与弹性件安装座64，此外，驱动组件优选还设有动力装置安装座65。

压力传感器62设于动力装置61与弹性件63之间，具体是压力传感器62的下端面与动力装置61的顶端抵持，而弹性件63的两端则分别与压力传感器62、弹性件安装座64抵持，动力装置61的底端与冲杆5连接，如此，当动力装置61驱动冲杆5上下运动时，冲杆5给予动力装置61的反作用力将反馈至压力传感器62。通过合理设置弹性件63的参数，使得弹性件63满足如下要求：当弹性件63所受反作用力小于一定值时，弹性件63不发生形变，而当弹性件63所受反作用力达到一定值时，弹性件63被压缩。基于上述结构，当动力装置61所受的反作用力小于设定值时，弹性件63可以视为一刚性的底座，压力传感器62正常工作；当动力装置61所受的反作用力达到设定值时，动力装置61与压力传感器62压缩弹性件，即二者通过沿反作用力的方向的移动以减小所受的作用力，避免对压力传感器62造成损坏。本发明由机械结构限定压力的阈值，无需依靠电控系统，可以实现全面、彻底的压力保护。

优选地，本发明还设置有用于调节弹性件63弹力的调节装置，调节装置优选为调节螺杆，调节螺杆旋在弹性件安装座64的螺纹孔内，并与弹性件63抵持，随着调节螺杆的旋入或者旋出，弹性件63的压缩量随之变化，其弹力也发生变化，进而可以调节压力保护的极限值。

优选地，本实施例中的动力装置61为旋转电机，为实现旋转电机与冲杆5之间的连接，本实施例还包括丝杆611与丝杆座612，其中丝杆611沿冲杆5的移动方向设置，旋转电机的驱动轴与丝杆611固定连接，丝杆座612与丝杆611螺纹连接，随着旋转电机的启动，丝杆座612将上下移动。

进一步地，丝杆座612既可以直接与冲杆5连接，也可以如图所示，利用连接套613与冲杆5连接，具体地，丝杆座612固定在连接套613的顶端，丝杆611伸入至连接套613的中心通道内，冲杆5则固定在连接套613的底端。

本实施例还设有导杆614与滑块615，导杆614的底端固定在炉盖3上，并与丝杆611平行，滑块615与导杆614滑动连接，并与连接套613固定连接，从而对连接套613的移动进行导向。

此外，本实施例还设有固定连接在导杆614上的位置传感器66，以及固定在滑块615上的用于触发位置传感器66的触片67，该位置传感器66与触片67可以用于检测冲杆5向上运动的极限位置。

动力装置安装座65固定在导杆614上，其相对弹性件安装座64设于动力装置61的对侧，动力装置安装座65与弹性件安装座64之间的间距应大于动力装置61的长度，从而留出动力装置61移动的间隙，初始状态下，动力装置61搁置在动力装置安装座65上，当受到足够大的外力时可压缩弹性件63，以朝弹性件安装座64的方向运动。

优选地，动力装置安装座65上朝弹性件安装座64的方向伸出有限位杆651，动力装置61上设有限位孔，限位杆651插接在限位孔内，以对动力装置61进行导向。

在本发明的另一实施例中，动力装置61还可以是伸缩气缸。

以上是对本发明的较佳实施进行的具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。