CN102887638B - 一种切割高温预制棒的设备及其切割方法 - Google Patents

一种切割高温预制棒的设备及其切割方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于光纤预制棒制造领域，特别是一种切割高温预制棒的设备及其切割方法，利用力学原理，机械棘轮机构原理以及玻璃的应力特性，通过耐高温的切割装置实现切割高温预制棒的功能。包括切割部分、切割部分固定支架、切割部分移动装置、上夹头、下夹头、上夹头固定支架、下夹头固定支架、上夹头滑动座和下夹头滑动座。其切割方法为：1）当预制棒生产结束后，固定预制棒；2）转动切割部分固定支架，使切割部分与预制棒接触，转动手轮，调节切割部分高度，使切割位置与要求的切割位置吻合，通过收紧放开切割装置手柄，使得刀片不断的挤压预制棒，最终切断预制棒。

Description

一种切割高温预制棒的设备及其切割方法
技术领域
    本发明属于光纤预制棒制造领域，特别是一种切割高温预制棒的设备及其切割方法，利用力学原理，机械棘轮机构原理以及玻璃的应力特性，通过耐高温的切割装置实现切割高温预制棒的功能。
背景技术
    目前，由于环境、温度、工艺等一系列原因，预制棒生产结束后都是先冷却后进行切割加工，切割工具主要为切割机和割刀，无论是使用切割机还是割刀都需等预制棒冷却至常温，这就使得生产时间很长，从而使生产效率降低、生产设备使用率降低，最终造成设备资源浪费。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足之处提供一种切割高温预制棒的设备及其切割方法，利用力学原理和玻璃的应力特性，通过耐高温、高硬度材料制成的切割设备将预制棒直接在高温的情况下切割，实现切割高温预制棒的功能。
一种切割高温预制棒的设备及其切割方法是采取以下技术方案实现的：一种切割高温预制棒的设备包括切割部分、切割部分固定支架、切割部分移动装置、上夹头、下夹头、上夹头固定支架、下夹头固定支架、上夹头滑动座和下夹头滑动座；切割部分安装在切割部分固定支架上，切割部分包括切割装置手柄、由棘轮机构带动的刀片和固定座，刀片安装在固定座上，棘轮机构由棘轮和棘爪组成，是一种单向的间歇运动机构，棘轮机构常用在各种机床和自动机中间歇进给或回转工作台的转位上。在自行车中棘轮机构用于单向驱动，在手动绞车中棘轮机构常用以防止逆转。切割部分利用棘轮机构的单向运动性不断收紧刀片，最终使预制棒断裂，达到切割的目的。
切割部分移动装置包括丝杆、两根导轨和手轮，丝杆安装在两根导轨之间，手轮安装在丝杆顶端，手轮用于转动丝杆，导轨起到稳固和支撑的作用，切割部分通过丝杆带动，移动至预定切割位置。
切割部分通过切割部分固定支架实现转动的功能，进行360°自由转动。
所述上夹头固定支架设置有两个，上夹头固定支架两端均装有支座，在上夹头固定支架顶端的支座上安装有电机，在两支座之间安装有上夹头丝杆，上夹头丝杆与电机输出轴相连；在两个上夹头固定支架的上夹头丝杆之间连接有上夹头滑动座，在上夹头滑动座中安装有两个左右对称的上夹头和两个第一推动气缸，第一推动气缸起到推动上夹头运动的作用；上夹头跟随上夹头滑动座做上下移动，以便调节上夹头高度，适应不同长度的预制棒。
所述下夹头固定支架设置有两个，在两个下夹头固定支架之间连接有下夹头滑动座，在下夹头滑动座中安装有两个左右对称的下夹头和两个第二推动气缸，第二推动气缸起到推动下夹头运动的作用。
上夹头固定支架和下夹头固定支架的位置为悬空的垂直相交。
切割部分固定支架的旋转部分包括支撑杆、第一轴环、第二轴环、旋转臂、角接触轴承和平面轴承，在支撑杆中间安装有角接触轴承，在角接触轴承外部安装有旋转臂，旋转臂两端和支撑杆的接触部分分别安装有第一轴环和第二轴环，第一轴环通过锁紧螺母进行固定，旋转臂的上部通过紧定螺栓进行固定，在旋转臂下部的第二轴环外安装有平面轴承。松开旋转臂19上的紧定螺栓，即可推动旋转臂19实现自由转动，旋转臂19能360°旋转。
所述的上夹头和下夹头为V形，采用耐高温陶瓷制成，所述耐高温陶瓷为氧化铝陶瓷，可耐温2500℃。
所述切割装置手柄为剪刀状手柄。
工作原理：当预制棒生产结束后，将预制棒安装在上夹头固定支架以及下夹头固定支架之间，转动切割部分固定支架使得切割部分与预制棒接触，通过转动切割部分固定支架上的手轮调节切割部分的高度，使得切割位置与要求的切割位置吻合。通过不断的收紧放开切割部分手柄，剪刀状手柄之间有弹簧，不给手柄施加力时张开，施加力时切割装置收紧，通过不断重复收紧松开这个过程，使得刀片不断的挤压预制棒，最终切断预制棒，实现切割预制棒的功能。
一种切割高温预制棒的设备的切割方法包括如下步骤：
1）当预制棒生产结束后，启动上夹头固定支架上的电机，电机带动上夹头丝杆移动，从而带动上夹头滑动座以及上夹头做上下移动，当上夹头的位置与预制棒相适合时，通过上夹头后的第一推动气缸推动上夹头向内移动夹紧预制棒，再通过下夹头后的第二推动气缸推动下夹头向内移动夹紧预制棒的另一端，使得预制棒固定；
2）转动切割部分固定支架，使得切割部分与预制棒接触，通过转动切割部分固定支架上的手轮，调节切割部分的高度，使得切割位置与要求的切割位置吻合，即把刀片夹在预制棒外围；在所述剪刀状手柄之间装有弹簧，不给手柄施加力时张开，施加力时切割装置收紧，通过不断的收紧、放开切割装置手柄，使得刀片不断的挤压预制棒，最终切断预制棒。
本发明利用力学原理和玻璃的应力特性，通过耐高温、高硬度材料制成的切割设备将预制棒直接在高温（800℃）的情况下切割，实现切割高温预制棒的功能。解决了目前切割预制棒必须等预制棒冷却下来（冷却时间较长），影响生产效率的问题，通过该设备高温时就可切割预制棒，有效的提高了生产效率，大大提高了产量。
附图说明              
    以下将结合附图对本发明作进一步说明：      
图1是本发明的一种切割高温预制棒的设备结构示意图。
图2是图1的A部分剖视图，即本发明切割部分固定支架旋转部分的内部结构示意图。
图3是本发明中棘轮机构示意图。
图中：1、预制棒，2、上夹头，3、下夹头，4、切割部分，5、上夹头固定支架，6、下夹头固定支架，7、切割部分固定支架，8、电机，9、上夹头滑动座，10、下夹头滑动座，11、丝杆，12、导轨，13、手轮，14、上夹头丝杆，15、支座，16-1、第一推动气缸，16-2、第二推动气缸，17、支撑杆，18、锁紧螺母，19、旋转臂，20-1、第一轴环，20-2、第二轴环，21、角接触轴承，22、平面轴承，23、紧定螺栓，24、切割装置手柄，25、刀片，26、固定座，27、棘轮，28、棘爪。
具体实施方式
参照附图1～3，一种切割高温预制棒的设备包括切割部分4、切割部分固定支架7、切割部分移动装置、上夹头2、下夹头3、上夹头固定支架5、下夹头固定支架6、上夹头滑动座9和下夹头滑动座10；切割部分4安装在切割部分固定支架7上，切割部分4包括切割装置手柄24、由棘轮机构带动的刀片25和固定座26，刀片25安装在固定座26上，棘轮机构由棘轮27和棘爪28组成，是一种单向的间歇运动机构，棘轮机构常用在各种机床和自动机中间歇进给或回转工作台的转位上。在自行车中棘轮机构用于单向驱动，在手动绞车中棘轮机构常用以防止逆转。切割部分4利用棘轮机构的单向运动性不断收紧刀片，最终使预制棒1断裂，达到切割的目的。
切割部分移动装置包括丝杆11、两根导轨12和手轮13，丝杆11安装在两根导轨12之间，手轮13安装在丝杆11顶端，手轮13用于转动丝杆11，导轨12起到稳固和支撑的作用，切割部分4通过丝杆11带动，移动至预定切割位置。
切割部分4通过切割部分固定支架7实现转动的功能，进行360°自由转动。
所述上夹头固定支架5设置有两个，上夹头固定支架5两端均装有支座15，在上夹头固定支架5顶端的支座15上安装有电机8，在两支座15之间安装有上夹头丝杆14，上夹头丝杆14与电机输出轴相连；在两个上夹头固定支架5的上夹头丝杆14之间连接有上夹头滑动座9，在上夹头滑动座9中安装有两个左右对称的上夹头2和两个第一推动气缸16-1，第一推动气缸16-1起到推动上夹头2运动的作用；上夹头2跟随上夹头滑动座9做上下移动，以便调节上夹头2高度，适应不同长度的预制棒1。
所述下夹头固定支架6设置有两个，在两个下夹头固定支架6之间连接有下夹头滑动座10，在下夹头滑动座10中安装有两个左右对称的下夹头3和两个第二推动气缸16-2，第二推动气缸16-2起到推动下夹头3运动的作用。
上夹头固定支架5和下夹头固定支架6的位置为悬空的垂直相交。
切割部分固定支架7的旋转部分包括支撑杆17、第一轴环20-1、第二轴环20-2、旋转臂19、角接触轴承21和平面轴承22，在支撑杆17中间安装有角接触轴承21，在角接触轴承21外部安装有旋转臂19，旋转臂19两端和支撑杆17的接触部分分别安装有第一轴环20-1和第二轴环20-2，第一轴环20-1通过锁紧螺母23进行固定，旋转臂19的上部通过紧定螺栓23进行固定，在旋转臂19下部的第二轴环20-2外安装有平面轴承22。松开旋转臂19上的紧定螺栓，即可推动旋转臂19实现自由转动，旋转臂19能360°旋转。
所述的上夹头2和下夹头3为V形，采用耐高温陶瓷制成，所述耐高温陶瓷为氧化铝陶瓷，可耐温2500℃。
所述切割装置手柄24为剪刀状手柄。
一种切割高温预制棒的设备的切割方法包括如下步骤：
1）当预制棒1生产结束后，启动上夹头固定支架5上的电机8，电机8带动上夹头丝杆14移动，从而带动上夹头滑动座9以及上夹头2做上下移动，当上夹头2的位置与预制棒1相适合时，通过上夹头2后的第一推动气缸16-1推动上夹头2向内移动夹紧预制棒1，再通过下夹头3后的第二推动气缸16-2推动下夹头3向内移动夹紧预制棒1的另一端，使得预制棒1固定；
2）转动切割部分固定支架7，使得切割部分4与预制棒1接触，通过转动切割部分固定支架7上的手轮13，调节切割部分4的高度，使得切割位置与要求的切割位置吻合，即把刀片夹在预制棒1外围；在所述剪刀状手柄之间装有弹簧，不给手柄施加力时张开，施加力时切割装置收紧，通过不断的收紧、放开切割装置手柄24，使得刀片不断的挤压预制棒1，最终切断预制棒1。

Claims (9)

1.一种切割高温预制棒的设备，其特征在于：包括切割部分、切割部分固定支架、切割部分移动装置、上夹头、下夹头、上夹头固定支架、下夹头固定支架、上夹头滑动座和下夹头滑动座；切割部分安装在切割部分固定支架上，切割部分包括切割装置手柄、由棘轮机构带动的刀片和固定座，刀片安装在固定座上，棘轮机构由棘轮和棘爪组成；
切割部分移动装置包括丝杆、两根导轨和手轮，丝杆安装在两根导轨之间，手轮安装在丝杆顶端；
所述上夹头固定支架设置有两个，上夹头固定支架两端均装有支座，在上夹头固定支架顶端的支座上安装有电机，在两支座之间安装有上夹头丝杆，上夹头丝杆与电机输出轴相连；在两个上夹头固定支架的上夹头丝杆之间连接有上夹头滑动座，在上夹头滑动座中安装有两个左右对称的上夹头和两个第一推动气缸；
所述下夹头固定支架设置有两个，在两个下夹头固定支架之间连接有下夹头滑动座，在下夹头滑动座中安装有两个左右对称的下夹头和两个第二推动气缸。
2.根据权利要求1所述的一种切割高温预制棒的设备，其特征在于：所述上夹头固定支架和下夹头固定支架的位置为悬空的垂直相交。
3.根据权利要求1所述的一种切割高温预制棒的设备，其特征在于：所述切割部分通过切割部分固定支架实现转动的功能，进行360°自由转动。
4.根据权利要求1所述的一种切割高温预制棒的设备，其特征在于：所述的切割部分固定支架的旋转部分包括支撑杆、第一轴环、第二轴环、旋转臂、角接触轴承和平面轴承，在支撑杆中间安装有角接触轴承，在角接触轴承外部安装有旋转臂，旋转臂两端和支撑杆的接触部分分别安装有第一轴环和第二轴环，第一轴环通过锁紧螺母进行固定，旋转臂的上部通过紧定螺栓进行固定，在旋转臂下部的第二轴环外安装有平面轴承。
5.根据权利要求1所述的一种切割高温预制棒的设备，其特征在于：所述的上夹头和下夹头为V形。
6.根据权利要求1或5所述的一种切割高温预制棒的设备，其特征在于：所述的上夹头和下夹头采用耐高温陶瓷制成。
7.根据权利要求6所述的一种切割高温预制棒的设备，其特征在于：所述耐高温陶瓷为氧化铝陶瓷。
8.根据权利要求1所述的一种切割高温预制棒的设备，其特征在于：所述切割装置手柄为剪刀状手柄。
9.权利要求1所述的一种切割高温预制棒的设备的切割方法，其特征在于包括如下步骤：
1）当预制棒生产结束后，启动上夹头固定支架上的电机，电机带动上夹头丝杆移动，从而带动上夹头滑动座以及上夹头做上下移动，当上夹头的位置与预制棒相适合时，通过上夹头后的第一推动气缸推动上夹头向内移动夹紧预制棒，再通过下夹头后的第二推动气缸推动下夹头向内移动夹紧预制棒的另一端，使得预制棒固定；
2）转动切割部分固定支架，使得切割部分与预制棒接触，通过转动切割部分固定支架上的手轮，调节切割部分的高度，使得切割位置与要求的切割位置吻合，即把刀片夹在预制棒外围；在剪刀状手柄之间装有弹簧，不给手柄施加力时张开，施加力时切割装置收紧，使得刀片不断的挤压预制棒，最终切断预制棒。
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