CN102898018A - 一种玻璃棒的抛光设备及其抛光方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种玻璃棒的抛光设备及其抛光方法，属于光纤预制棒制造领域，涉及的是一种去除玻璃棒表面杂质的设备及其方法。包括车床、储气罐、罐体用加热带、气体管道、AV电磁阀、质量流量控制器、第一控温装置、第二控温装置、吹扫喷灯、移动滑台、左限位器、右限位器、旋转电机、移动电机和卡盘。其抛光方法为夹持待抛光玻璃棒并将吹扫喷灯移至移动滑台最左端；利用储气罐内气体吹扫玻璃棒表面；启动旋转电机和移动电机，移动滑台向右匀速移动；当吹扫喷灯移动到最右端时，抛光过程结束，关闭AV电磁阀、移动电机和旋转电机；检查玻璃棒表面情况，表面无杂质即合格；否则，将吹扫喷灯移至当前位置再次抛光。
Description
技术领域
本发明一种玻璃棒的抛光设备及其抛光方法，属于光纤预制棒制造领域，涉及的是一种去除玻璃棒表面杂质的设备及其方法。
背景技术
目前一般的玻璃棒的抛光设备主要是靠氢氧火焰对玻璃表面进行抛光，在1500℃左右的温度下，能够有效的使玻璃棒应力均匀，减少裂纹的产生。而这种抛光方法并不能够有效带走玻璃棒表面的杂质，如果玻璃棒表面存在杂质的话，则需要通过酸洗去除表面杂质，否则会对下一道工序产生影响。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足之处提供一种玻璃棒的抛光设备及其抛光方法，利用高温氦气对玻璃棒表面进行抛光，克服在氢氧火焰抛光过程中无法有效去除玻璃表面杂质的问题，有效的去除玻璃棒表面的杂质，提高生产预制棒的质量。
一种玻璃棒的抛光设备及其抛光方法是采取以下技术方案实现的：
氦气作为稀有气体的一种，通常情况下为无色、无味的气体，氦是最不活泼的元素，基本不会形成化合物，氦气的导热性好、渗透性好、不可燃，在日常使用中主要是作为保护气体、气冷式核反应堆的工作流体和超低温冷冻剂等。
一种玻璃棒的抛光设备包括车床、储气罐、罐体用加热带、气体管道、AV电磁阀、质量流量控制器、第一控温装置、第二控温装置、吹扫喷灯、移动滑台、左限位器、右限位器、旋转电机、移动电机和卡盘，储气罐内装有氦气，储气罐的出气口通过气体管道与吹扫喷灯相连，在储气罐的出气口与吹扫喷灯之间顺序安装有AV电磁阀和质量流量控制器，质量流量控制器用于控制流速；
第一控温装置与储气罐相连，第一控温装置包括第一加热用固态继电器、第一温度控制器、第一测温热电阻和罐体用加热带，罐体用加热带包裹在储气罐外部，第一加热用固态继电器、第一温度控制器和第一测温热电阻相串联后与罐体用加热带相连接，第一测温热电阻将测得的温度反馈给第一温度控制器，第一温度控制器通过对比设定温度与实际温度，给第一加热用固态继电器输出信号，由第一加热用固态继电器控制罐体用加热带的通断，最终达到所设定的温度；
在车床的导轨上安装有移动滑台，在移动滑台两端安装有左限位器和右限位器，吹扫喷灯安装在移动滑台上；在移动滑台一侧安装有移动电机，移动电机的输出轴通过联轴器与移动滑台内部的丝杆相连，控制移动滑台的左右移动，左限位器和右限位器控制吹扫喷灯的移动范围；在移动滑台两端的车床上安装有支架，支架上安装有左卡盘和右卡盘，在右卡盘一侧的支架上安装有旋转电机，左卡盘和右卡盘分别与旋转电机输出轴上的联轴器相连，左卡盘和右卡盘之间安装有同步轴，同步轴使得左卡盘和右卡盘保持同步旋转。
第二控温装置包括第二加热用固态继电器、第二温度控制器、第二测温热电阻和管道用加热带，管道用加热带包裹在气体管道外，第二加热用固态继电器、第二温度控制器和第二测温热电阻相串联后与管道用加热带相连接，第二测温热电阻将测得的温度反馈给第二温度控制器，第二温度控制器通过对比设定温度与实际温度，给第二加热用固态继电器输出信号，由第二加热用固态继电器控制管道用加热带的通断，最终达到所设定的温度。
在AV电磁阀上安装有气压计。
在所述左、右卡盘上均设置有卡爪，用以固定玻璃棒。
所述的质量流量控制器采用耐高温型质量流量控制器，因为氦气达到约100℃的温度。
所述第一测温热电阻和第二测温热电阻采用Pt100测温热电阻。
一种玻璃棒的抛光设备在使用时，将玻璃棒固定在左、右卡盘内，启动旋转电机和移动电机，移动滑台带动吹扫喷灯左右移动，左、右卡盘带动玻璃棒做旋转运动，吹扫喷灯将高温氦气均匀吹扫至玻璃棒表面，最终实现抛光和去除杂质。
一种玻璃棒的抛光设备的抛光方法包括如下步骤：
1）将待抛光玻璃棒夹持固定在左、右卡盘内，旋紧左、右卡盘卡爪，检查玻璃棒夹持是否受应力，若存在应力，则重新夹持，夹持结束后，将吹扫喷灯移至移动滑台最左端；
2）使用第一温度控制器设置储气罐温度为80℃、气体管道温度为100℃，待升温达到设定值后，打开AV电磁阀，储气罐内气体通过气体管道后到达吹扫喷灯，均匀吹扫到玻璃棒表面；
质量流量控制器将气体流量控制在40L/min；
3）启动旋转电机，控制左、右卡盘的旋转速度为10转/分；启动移动电机，使得移动滑台向右匀速移动，移动滑台的移动速度为500mm/min；
4）当吹扫喷灯移动到最右端时，玻璃棒抛光过程结束，关闭AV电磁阀、移动电机和旋转电机；
5）检查玻璃棒表面情况，表面无肉眼所能观察到的杂质即为抛光合格；若在局部区域仍存在杂质，则启动移动电机，将吹扫喷灯移至当前位置，重新打开AV电磁阀，启动旋转电机，使吹扫喷灯针对当前区域进行吹扫，直至表面无杂质为止。
所述的杂质不包括SiO2颗粒杂质，因为玻璃的成分为SiO2，故表面的SiO2颗粒杂质不属于杂质。
本发明优点：本发明设备设计合理，能够有效的去除玻璃棒表面的杂质，利用氦气进行吹扫，避免酸洗所带来的二次污染，而通过旋转电机和移动电机控制整个过程，使得操作更加智能化，简单化。
附图说明
以下将结合附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明一种玻璃棒的抛光设备的结构示意图。
图2是本发明一种玻璃棒的抛光设备使用抛光时的侧视图。
图中：1、储气罐，2、罐体用加热带，3、气体管道，4、AV电磁阀，5、质量流量控制器，6-1、第一测温热电阻，6-2、第二测温热电阻，7-1、第一加热用固态继电器，7-2、第二加热用固态继电器，8-1、第一温度控制器，8-2、第二温度控制器，9、管道用加热带，10、玻璃棒，11、吹扫喷灯，12、移动滑台，13、左限位器，14、右限位器，15、旋转电机，16、移动电机，17-1、左卡盘，17-2、右卡盘，18、卡爪，19、支架。
具体实施方式
参照图1～2，本发明一种玻璃棒的抛光设备包括车床、储气罐1、罐体用加热带2、气体管道3、AV电磁阀4、质量流量控制器5、第一控温装置、第二控温装置、吹扫喷灯11、移动滑台12、左限位器13、右限位器14、旋转电机15、移动电机16和卡盘17，储气罐1内装有氦气，储气罐1的出气口通过气体管道3与吹扫喷灯11相连，在储气罐1的出气口与吹扫喷灯11之间顺序安装有AV电磁阀4和质量流量控制器5，质量流量控制器5用于控制流速；
第一控温装置与储气罐1相连，第一控温装置包括第一加热用固态继电器7-1、第一温度控制器8-1、第一测温热电阻6-1和罐体用加热带2，罐体用加热带2包裹在储气罐1外部，第一加热用固态继电器7-1、第一温度控制器8-1和第一测温热电阻6-1相串联后与罐体用加热带2相连接，第一测温热电阻6-1将测得的温度反馈给第一温度控制器8-1，第一温度控制器8-1通过对比设定温度与实际温度，给第一加热用固态继电器7-1输出信号，由第一加热用固态继电器7-1控制罐体用加热带2的通断，最终达到所设定的温度；
在车床的导轨上安装有移动滑台12，在移动滑台12两端安装有左限位器13和右限位器14，吹扫喷灯11安装在移动滑台12上；在移动滑台12一侧安装有移动电机16，移动电机16的输出轴通过联轴器与移动滑台12内部的丝杆相连，控制移动滑台12的左右移动，左限位器13和右限位器14控制吹扫喷灯11的移动范围；在移动滑台12两端的车床上安装有支架19，支架19上安装有左卡盘17-1和右卡盘17-2，在右卡盘17-2一侧的支架上安装有旋转电机15，左卡盘17-1和右卡盘17-2分别与旋转电机15输出轴上的联轴器相连，左卡盘17-1和右卡盘17-2之间安装有同步轴，同步轴使得左卡盘17-1和右卡盘17-2保持同步旋转。
第二控温装置包括第二加热用固态继电器7-2、第二温度控制器8-2、第二测温热电阻6-2和管道用加热带9，管道用加热带9包裹在气体管道3外，第二加热用固态继电器7-2、第二温度控制器8-2和第二测温热电阻6-2相串联后与管道用加热带9相连接，第二测温热电阻6-2将测得的温度反馈给第二温度控制器8-2，第二温度控制器8-2通过对比设定温度与实际温度，给第二加热用固态继电器7-2输出信号，由第二加热用固态继电器7-2控制管道用加热带9的通断，最终达到所设定的温度。
在AV电磁阀4上安装有气压计。
在所述左、右卡盘上均设置有卡爪18，用以固定玻璃棒。
所述的质量流量控制器5采用耐高温型质量流量控制器，因为氦气达到约100℃的温度。
所述第一测温热电阻6-1和第二测温热电阻6-2采用Pt100测温热电阻。
一种玻璃棒的抛光设备在使用时，将玻璃棒10固定在左、右卡盘内，启动旋转电机15和移动电机16，移动滑台12带动吹扫喷灯11左右移动，左、右卡盘带动玻璃棒10做旋转运动，吹扫喷灯11将高温氦气均匀吹扫至玻璃棒10表面，最终实现抛光和去除杂质。
一种玻璃棒的抛光设备的抛光方法包括如下步骤：
1）将待抛光玻璃棒10夹持固定在左、右卡盘内，旋紧左、右卡盘卡爪18，检查玻璃棒10夹持是否受应力，若存在应力，则重新夹持，夹持结束后，将吹扫喷灯11移至移动滑台12最左端；
2）使用第一温度控制器8-1设置储气罐1温度为80℃、气体管道3温度为100℃，待升温达到设定值后，打开AV电磁阀4，储气罐1内气体通过气体管道3后到达吹扫喷灯11，均匀吹扫到玻璃棒10表面；
质量流量控制器5将气体流量控制在40L/min；
3）启动旋转电机15，控制左、右卡盘的旋转速度为10转/分；启动移动电机16，使得移动滑台12向右匀速移动，移动滑台12的移动速度为500mm/min；
4）当吹扫喷灯11移动到最右端时，玻璃棒10抛光过程结束，关闭AV电磁阀4、移动电机16和旋转电机15；
5）检查玻璃棒10表面情况，表面无肉眼所能观察到的杂质即为抛光合格；若在局部区域仍存在杂质，则启动移动电机16，将吹扫喷灯11移至当前位置，重新打开AV电磁阀4，启动旋转电机15，使吹扫喷灯11针对当前区域进行吹扫，直至表面无杂质为止。
所述的杂质不包括SiO2颗粒杂质，因为玻璃的成分为SiO2，故表面的SiO2颗粒杂质不属于杂质。
Claims (7)
1.一种玻璃棒的抛光设备，其特征在于：包括车床、储气罐、罐体用加热带、气体管道、AV电磁阀、质量流量控制器、第一控温装置、第二控温装置、吹扫喷灯、移动滑台、左限位器、右限位器、旋转电机、移动电机和卡盘；储气罐内装有氦气，储气罐的出气口通过气体管道与吹扫喷灯相连，在储气罐的出气口与吹扫喷灯之间顺序安装有AV电磁阀和质量流量控制器；
第一控温装置与储气罐相连，第一控温装置包括第一加热用固态继电器、第一温度控制器、第一测温热电阻和罐体用加热带，罐体用加热带包裹在储气罐外部，第一加热用固态继电器、第一温度控制器和第一测温热电阻相串联后与罐体用加热带相连接，第一测温热电阻将测得的温度反馈给第一温度控制器，第一温度控制器通过对比设定温度与实际温度，给第一加热用固态继电器输出信号，由第一加热用固态继电器控制罐体用加热带的通断，最终达到所设定的温度；
在车床的导轨上安装有移动滑台，在移动滑台两端安装有左限位器和右限位器，吹扫喷灯安装在移动滑台上；在移动滑台一侧安装有移动电机，移动电机的输出轴通过联轴器与移动滑台内部的丝杆相连，控制移动滑台的左右移动，左限位器和右限位器控制吹扫喷灯的移动范围；在移动滑台两端的车床上安装有支架，支架上安装有左卡盘和右卡盘，在右卡盘一侧的支架上安装有旋转电机，左卡盘和右卡盘分别与旋转电机输出轴上的联轴器相连，左卡盘和右卡盘之间安装有同步轴，同步轴使得左卡盘和右卡盘保持同步旋转；
第二控温装置包括第二加热用固态继电器、第二温度控制器、第二测温热电阻和管道用加热带，管道用加热带包裹在气体管道外，第二加热用固态继电器、第二温度控制器和第二测温热电阻相串联后与管道用加热带相连接，第二测温热电阻将测得的温度反馈给第二温度控制器，第二温度控制器通过对比设定温度与实际温度，给第二加热用固态继电器输出信号，由第二加热用固态继电器控制管道用加热带的通断，最终达到所设定的温度；
在所述左、右卡盘上均设置有卡爪，用以固定玻璃棒。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃棒的抛光设备，其特征在于：在所述AV电磁阀上安装有气压计。
3.根据权利要求1所述的一种玻璃棒的抛光设备，其特征在于：所述的质量流量控制器采用耐高温型质量流量控制器。
4.根据权利要求1所述的一种玻璃棒的抛光设备，其特征在于：所述第一测温热电阻和第二测温热电阻采用Pt100测温热电阻。
5.权利要求1所述的一种玻璃棒的抛光设备的抛光方法，其特征在于,包括如下步骤：
1）将待抛光玻璃棒夹持固定在左、右卡盘内，旋紧左、右卡盘卡爪，检查玻璃棒夹持是否受应力，若存在应力，则重新夹持，夹持结束后，将吹扫喷灯移至移动滑台最左端；
2）使用第一温度控制器设置储气罐温度为80℃、气体管道温度为100℃，待升温达到设定值后，打开AV电磁阀，储气罐内气体通过气体管道后到达吹扫喷灯，均匀吹扫到玻璃棒表面；
3）启动旋转电机，控制左、右卡盘的旋转速度为10转/分；启动移动电机，使得移动滑台向右匀速移动；
4）当吹扫喷灯移动到最右端时，玻璃棒抛光过程结束，关闭AV电磁阀、移动电机和旋转电机；
5）检查玻璃棒表面情况，表面无肉眼所能观察到的杂质即为抛光合格；若在局部区域仍存在杂质，则启动移动电机，将吹扫喷灯移至当前位置，重新打开AV电磁阀，启动旋转电机，使吹扫喷灯针对当前区域进行吹扫，直至表面无杂质为止。
6.根据权利要求5所述的一种玻璃棒的抛光设备的抛光方法，其特征在于：在步骤2）中，质量流量控制器将气体流量控制在40L/min。
7.根据权利要求5所述的一种玻璃棒的抛光设备的抛光方法，其特征在于：在步骤3）中，移动滑台的移动速度为500mm/min。
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