一种多自由度适配型坩埚自动甩料与精准刮平装置的制作方法

本发明涉及坩埚自动甩料与精准刮平，具体为一种多自由度适配型坩埚自动甩料与精准刮平装置。

背景技术：

1、在坩埚制备过程中，现有设备是通过上部漏斗漏料至底部的甩料盘，甩料盘进行高速旋转，通过离心力将沙料甩向坩埚四周；再将沙料甩完之后，运输小车移动将旋转的坩埚倾倒一定角度，由人工手持刮刀进行刮平；然后控制小车移动返回到锅炉房进行加热制作坩埚。

2、现有坩埚设备为顶部每次仅仅能够下料一次，再人为进行刮平，对于希望多层厚度，多次刮平需求一直没有完善的解决方案，且现有的坩埚甩料盘的甩料动作完全通过离心力完成，从而导致甩料均匀度具备一定偏差，从而导致现有坩埚制作整体过程复杂且不精准。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种多自由度适配型坩埚自动甩料与精准刮平装置，具备可以同时对四种配比沙料，并每次沙料甩料进行多次刮平，保证坩埚质地均匀的优点。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种多自由度适配型坩埚自动甩料与精准刮平装置，包括主轨道，所述主轨道的顶部可驱动的安装有轨道车，所述轨道车的顶部设置有坩埚固定机构，所述坩埚固定机构包括用于制备砂锅的外坩埚模具，所述主轨道的两侧分别设置有多自由度机械手，所述多自由度机械手包括悬臂杆，两个多自由度机械手的悬臂杆分别设置有甩料机构和刮刀；

4、所述甩料机构用于将沙料经过旋转向外甩出，然后对沙料击打，以更高的速度向外圈飞出，附着外坩埚模具的内壁上；

5、所述刮刀用于运动到指定位置对坩埚内部沙料厚度进行刮平。

6、优选的：所述坩埚固定机构还包括活动连接在轨道车内部的活动座，所述活动座的外部固定连接有偏转轴，所述偏转轴转动连接在轨道车的内部，所述轨道车的外部固定连接有用于驱动偏转轴转动的偏转驱动，所述活动座的顶部转动连接有外固定桶，所述外坩埚模具可拆卸的安装于外固定桶的内部。

7、优选的：所述活动座的底部固定连接有用于驱动外固定桶转动的转动电机，所述外固定桶的外部转动连接有外定位环，所述外定位环和轨道车之间设置有可伸缩的外定位杆。

8、优选的：所述多自由度机械手包括机械座，所述机械座的顶部可驱动的滑动连接有x轴滑块，所述x轴滑块的顶部可驱动的滑动连接有y轴滑块，所述y轴滑块的顶部固定连接有z轴直轨，所述悬臂杆可驱动的滑动连接在z轴直轨的侧部。

9、优选的：所述x轴滑块、y轴滑块和悬臂杆均通过伺服电机丝杆驱动，使悬臂杆能够x轴、y轴和z轴三个方向的自由度移动。

10、优选的：所述甩料机构包括固定连接在悬臂杆外端部的支撑架，所述支撑架的顶部固定连接有至少一组储料桶，所述储料桶的底部固定连接有下料支管，所述下料支管的外部设置有电动阀，所述支撑架的内部固定连接有过渡漏斗，所述下料支管的出料口位于过渡漏斗的上方。

11、优选的：所述储料桶设置有四组。

12、优选的：所述支撑架的底部固定连接有连接杆，所述连接杆的底部固定连接有支撑杆，所述支撑杆的外部可拆卸的安装有下料漏斗，所述过渡漏斗的底部固定连接有主下料管，所述主下料管的出料口位于下料漏斗的上方。

13、优选的：所述连接杆的内部转动连接有甩料轴，所述甩料轴的顶部设置有甩料驱动，所述甩料轴延伸至下料漏斗的底部固定连接有甩料组件。

14、优选的：所述甩料组件包括固定连接在甩料轴底部的甩料块，所述甩料块的外部固定连接有旋转扇叶。

15、优选的：所述甩料块的顶面设置为锥形，所述旋转扇叶做斜边处理，斜边方向与旋转方向一致。

16、优选的：所述甩料轴设置为伸缩轴，所述连接杆的内部开设有环形螺旋槽，所述甩料轴的活动端外部固定连接有滑动凸块，滑动凸块滑动于环形螺旋槽内，所述甩料轴位于下料漏斗的窄口处固定连接有外凸块。

17、本发明的有益效果：

18、1、该多自由度适配型坩埚自动甩料与精准刮平装置，通过控制多自由度机械手，从而使甩料机构具备x、y和z三个方向的自由度，通过伺服电机丝杆驱动，由程序控制移动，三个方向的自由度可以依据实际使用坩埚规格进行调整甩料盘位置，从而能适配不同规格外坩埚模具，能一次性对不同种类不同厚度要求沙料进行甩料，保证甩料均匀。

19、2、该多自由度适配型坩埚自动甩料与精准刮平装置，通过设置甩料块和旋转扇叶，在沙料通过下料漏斗垂直向下流动时，沙料经过旋转的甩料块被向外甩出，然后沙料经过外层旋转的旋转扇叶，沙料被外层的旋转扇叶击打，以更高的速度向外圈飞出，附着外坩埚模具内壁上，从而有效保证沙料附着的均匀性和可靠性，有效保证甩料的效果，从而提高坩埚的制备质量。

20、3、该多自由度适配型坩埚自动甩料与精准刮平装置，通过控制轨道车在主轨道上移动，轨道车带动外坩埚模具在甩料机构和刮刀之间移动，通过甩料机构进行甩料，然后刮刀开始运动到指定位置对坩埚内部沙料厚度进行刮平，刮平完成后，退回到初始位置等待下料漏斗继续下料，然后重复进行刮平，通过每次沙料甩料进行多次刮平，保证坩埚质地均匀，其有效降低多次刮平的难度。

21、4、该多自由度适配型坩埚自动甩料与精准刮平装置，通过甩料块的顶面设置为锥形，旋转扇叶做斜边处理，斜边方向与旋转方向一致，保证沙料可以落入旋转扇叶之间，进而有效保证旋转扇叶对沙料进行二次击打加速甩料的稳定，从而保证甩料效率和甩料质量。

22、5、该多自由度适配型坩埚自动甩料与精准刮平装置，通过控制甩料轴在高速转动的过程中同步进行上下往复运功，能够通过摩擦力给予沙料一个向上或向下的移动初始力，从而是在离心力的作用下向外甩出的沙料呈扇形向外飞出，进而有效增加沙料的覆盖范围，进一步保证沙料甩料的均匀性，且在甩料轴的活动端上下移动的过程中，甩料轴的活动端带动外凸块上下，从而能够避免沙料在下料漏斗的窄口处发生堵塞现象，由保证沙料在下料漏斗58内下料的稳定性，从而保证甩料过程的稳定性。

技术特征：

1.一种多自由度适配型坩埚自动甩料与精准刮平装置，包括主轨道(1)，所述主轨道(1)的顶部可驱动的安装有轨道车(2)，其特征在于：所述轨道车(2)的顶部设置有坩埚固定机构(3)，所述坩埚固定机构(3)包括用于制备砂锅的外坩埚模具(38)，所述主轨道(1)的两侧分别设置多自由度机械手(4)，所述多自由度机械手(4)包括悬臂杆(45)，两个多自由度机械手(4)的悬臂杆(45)分别设置有甩料机构(5)和刮刀(6)；

2.根据权利要求1所述的一种多自由度适配型坩埚自动甩料与精准刮平装置，其特征在于：所述坩埚固定机构(3)还包括活动连接在轨道车(2)内部的活动座(31)，所述活动座(31)的外部固定连接有偏转轴(32)，所述偏转轴(32)转动连接在轨道车(2)的内部，所述轨道车(2)的外部固定连接有用于驱动偏转轴(32)转动的偏转驱动(33)，所述活动座(31)的顶部转动连接有外固定桶(34)，所述外坩埚模具(38)可拆卸的安装于外固定桶(34)的内部。

3.根据权利要求2所述的一种多自由度适配型坩埚自动甩料与精准刮平装置，其特征在于：所述活动座(31)的底部固定连接有用于驱动外固定桶(34)转动的转动电机(37)，所述外固定桶(34)的外部转动连接有外定位环(35)，所述外定位环(35)和轨道车(2)之间设置有可伸缩的外定位杆(36)。

4.根据权利要求1所述的一种多自由度适配型坩埚自动甩料与精准刮平装置，其特征在于：所述多自由度机械手(4)包括机械座(41)，所述机械座(41)的顶部可驱动的滑动连接有x轴滑块(42)，所述x轴滑块(42)的顶部可驱动的滑动连接有y轴滑块(43)，所述y轴滑块(43)的顶部固定连接有z轴直轨(44)，所述悬臂杆(45)可驱动的滑动连接在z轴直轨(44)的侧部。

5.根据权利要求4所述的一种多自由度适配型坩埚自动甩料与精准刮平装置，其特征在于：所述x轴滑块(42)、y轴滑块(43)和悬臂杆(45)均通过伺服电机丝杆驱动，使悬臂杆(45)能够x轴、y轴和z轴三个方向的自由度移动。

6.根据权利要求1所述的一种多自由度适配型坩埚自动甩料与精准刮平装置，其特征在于：所述甩料机构(5)包括固定连接在悬臂杆(45)外端部的支撑架(51)，所述支撑架(51)的顶部固定连接有至少一组储料桶(52)，所述储料桶(52)的底部固定连接有下料支管(53)，所述下料支管(53)的外部设置有电动阀(54)，所述支撑架(51)的内部固定连接有过渡漏斗(55)，所述下料支管(53)的出料口位于过渡漏斗(55)的上方。

7.根据权利要求6所述的一种多自由度适配型坩埚自动甩料与精准刮平装置，其特征在于：所述支撑架(51)的底部固定连接有连接杆(56)，所述连接杆(56)的底部固定连接有支撑杆(57)，所述支撑杆(57)的外部可拆卸的安装有下料漏斗(58)，所述过渡漏斗(55)的底部固定连接有主下料管(59)，所述主下料管(59)的出料口位于下料漏斗(58)的上方。

8.根据权利要求7所述的一种多自由度适配型坩埚自动甩料与精准刮平装置，其特征在于：所述连接杆(56)的内部转动连接有甩料轴(510)，所述甩料轴(510)的顶部设置有甩料驱动(511)，所述甩料轴(510)延伸至下料漏斗(58)的底部固定连接有甩料组件(512)。

9.根据权利要求8所述的一种多自由度适配型坩埚自动甩料与精准刮平装置，其特征在于：所述甩料组件(512)包括固定连接在甩料轴(510)底部的甩料块(5121)，所述甩料块(5121)的外部固定连接有旋转扇叶(5122)，所述甩料块(5121)的顶面设置为锥形，所述旋转扇叶(5122)做斜边处理，斜边方向与旋转方向一致。

10.根据权利要求9所述的一种多自由度适配型坩埚自动甩料与精准刮平装置，其特征在于：所述甩料轴(510)设置为伸缩轴，所述连接杆(56)的内部开设有环形螺旋槽(561)，所述甩料轴(510)的活动端外部固定连接有滑动凸块，滑动凸块滑动于环形螺旋槽内(561)，所述甩料轴(510)位于下料漏斗(58)的窄口处固定连接有外凸块(5101)。

技术总结
本发明涉及坩埚自动甩料与精准刮平技术领域，且公开了一种多自由度适配型坩埚自动甩料与精准刮平装置，包括主轨道，主轨道的顶部可驱动的安装有轨道车，轨道车的顶部设置有坩埚固定机构，坩埚固定机构包括用于制备砂锅的外坩埚模具，主轨道的两侧分别设置有多自由度机械手，多自由度机械手包括悬臂杆，两个多自由度机械手的悬臂杆分别设置有甩料机构和刮刀；通过设置甩料块和旋转扇叶，在沙料通过下料漏斗垂直向下流动时，沙料经过旋转的甩料块被向外甩出，然后沙料经过外层旋转的旋转扇叶，沙料被外层的旋转扇叶击打，以更高的速度向外圈飞出，附着外坩埚模具内壁上，从而有效保证沙料附着的均匀性和可靠性，有效保证甩料的效果。

技术研发人员：张文博,张启发
受保护的技术使用者：江西展轩光电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5