CN109434722A - 一种用于光纤预制棒的气动互锁夹紧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于光纤预制棒的气动互锁夹紧装置,包含固定圆盘,左右气缸通过顶杆分别推动左右气缸推块相向运动,并分别压缩左右弹簧产生的预压力,左右气缸推块分别带动左右下齿条相向运动,左右下齿条进一步分别驱动左右齿轮逆时针转动,左右齿轮带动左右上齿条作反向运动,左右上齿条进一步分别带动左夹头沿左导轨和右夹头沿右导轨作反向运动,实现对纤预制棒的卸载或预装载,同步收回左气缸和右气缸的顶杆,左右弹簧的预压力释放,分别带动左右夹紧机构作相向运动,实现左右夹紧机构的互锁或对纤预制棒的夹紧。本发明自动化操作,通过左右齿轮和4个齿条的相互配合即可实现对光纤预制棒的夹紧和卸载,操作简单、可靠便捷。
Description
技术领域
本发明属于光纤制造及研发技术领域,具体涉及一种用于光纤预制棒的气动互锁夹紧装置。
背景技术
光纤预制棒是光纤拉丝工序最主要及最关键的原材料,其有芯棒和外包层组成。目前,光纤预制棒制造可以通过全合成工艺方法实现,即VAD+OVD联合生产工艺,其中VAD工艺主要是生产芯棒,通过OVD工艺在芯棒表面沉积外包层而高效率的生产光纤预制棒。通过VAD沉积烧结生产出来的母芯棒,在进行拉伸工艺之前,需要进行PK工序测试,测试母芯棒的折射率剖面,为OVD工序提供设计参数;同样,拉伸后的芯棒也需要进行PK测试。所以,PK测试工序需要频繁装载和卸载光纤预制棒,目前PK测试所用的光纤预制棒夹紧装置是纯手动的,装载和卸载光纤预制棒需要很长时间,不便于操作,自动化程度不高,同时容易出现夹紧装置滑丝、滑棒和掉棒的情况,具有一定的安全风险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,提供一种结构可靠,自动化操作,通过左右齿轮和4个齿条的相互配合即可实现对光纤预制棒的夹紧和卸载,同时具备自锁功能的便捷可靠的用于光纤预制棒的气动互锁夹紧装置。
为实现上述技术目的,本发明采取的技术方案为:一种用于光纤预制棒的气动互锁夹紧装置,包括固定圆盘,固定圆盘上设置有左夹紧机构、右夹紧机构、左互锁机构和右互锁机构,左夹紧机构包括左导轨和左夹头,右夹紧机构包括右导轨和右夹头,左互锁机构包括左气缸、左气缸推块、左导向柱、左弹簧、左弹簧挡块、左齿轮、左齿轮固定块、左上齿条和左下齿条,右互锁机构包括右气缸、右气缸推块、右导向柱、右弹簧、右弹簧挡块、右齿轮、右齿轮固定块、右上齿条和右下齿条,左气缸和右气缸通过顶杆可分别推动左气缸推块和右气缸推块作相向运动,并进一步分别压缩左弹簧和右弹簧,左右弹簧压缩产生的预压力分别带动左下齿条和右下齿条作相向运动,相向运动的左右下齿条分别驱动左齿轮和右齿轮逆时针转动,并进一步带动左上齿条和右上齿条作反向运动,反向运动的左右上齿条分别带动左夹头沿左导轨和右夹头沿右导轨作反向分离运动,实现纤预制棒的预装载或卸载,同时收回左气缸和右气缸的顶杆,左弹簧和右弹簧的预压力释放,分别带动左夹紧机构和右夹紧机构作相向运动,实现左右夹紧机构的互锁或对纤预制棒的夹紧。
为优化上述技术方案,采取的具体措施还包括:所述的左夹头的外侧面固定有左夹头固定板,所述的左夹头固定板通过左斜撑稳固支撑于左滑块固定板上,所述的左滑块固定板下部安装有左滑块,所述的左夹头通过左滑块沿左导轨左右移动。
所述的右夹头的外侧面固定有右夹头固定板,所述的右夹头固定板通过右斜撑稳固支撑于右滑块固定板上,所述的右滑块固定板下部安装有右滑块,所述的右夹头通过右滑块沿右导轨左右移动。
所述的左滑块、左滑块固定板、左斜撑、左夹头固定板、左夹头、右气缸固定板和右下齿条通过螺栓固定连接,形成一个可沿左导轨移动的整体。
所述的右滑块、右滑块固定板,右斜撑、右夹头固定板、右夹头、左气缸推块和左下齿条通过螺栓固定连接,形成一个可沿右导轨移动的整体。
所述的左上齿条通过螺栓固定于左夹头上,所述的右上齿条通过螺栓固定于右夹头上。
所述的左齿轮通过螺栓固定于左齿轮固定块,所述的右齿轮通过螺栓固定于右齿轮固定块上,所述的左气缸通过螺栓固定于左气缸固定板上,所述的右气缸通过螺栓固定于右气缸固定板上,所述的左齿轮固定块、右齿轮固定块、左气缸固定板和右气缸固定板均刚接于固定圆盘上。
所述的左导向柱和右导向柱通过螺栓分别固定在左气缸推块和右气缸推块上,所述的左弹簧和右弹簧分别套设于左导向柱和右导向柱上,所述的左弹簧挡块和右弹簧挡块分别将左弹簧和右弹簧一端固定,使其产生一定的预压力。
所述的左夹头和右夹头为两个开口相对的“V”型结构,以便于夹持直径在一定区间变化的光纤预制棒,增加其通用性,同时在左右夹头的内壁设置有等距离的凸起,以增加与光纤预制棒的接触摩擦力,且左夹头和右夹头均采用特氟龙喷涂,可避免对光纤预制棒的表面损伤。
所述的左夹紧机构和右夹紧机构可分离的间距取决于左气缸和右气缸的顶杆行程。
本发明具有以下有益效果:
1)左右气缸在压缩空气的驱动下伸出顶杆,顶杆推动左右气缸推块反向运动,并进一步压缩左右弹簧产生预压力,并带动左右齿轮和左右方向运动的4个齿条相互配合运动实现左右夹紧机构的分离,以实现光纤预制棒的卸载或预装载,操作方便,提高了生产效率,同时也降低了生产人员的劳动强度;
2)按动气缸驱动按钮,左右气缸收回顶杆,在左右弹簧释放的预压力作用下,左右齿轮和左右方向运动的4个齿条相互配合即可实现左右夹紧机构的互锁或牢固夹紧光纤预制棒,可避免滑棒和掉棒现象,自动化操作,简单快捷,可靠稳定,特别适合需频繁装卸光纤预制棒的PK工序;
3)左右夹头设计成“V”型结构,便于夹持直径在一定区间变化的光纤预制棒,增加了其通用性,同时左右夹头采用特氟龙喷涂,可避免对光纤预制棒的表面损伤。
附图说明
图1是本发明的初始状态示意图;
图2是本发明的预夹持状态示意图;
图3是本发明的夹持状态示意图。
其中的附图标记为:固定圆盘1、左导轨2、左夹头3、右导轨4、右夹头5、左气缸6、左气缸推块7、左导向柱8、左弹簧9、左弹簧挡块10、左齿轮11、左齿轮固定块12、左上齿条13、左下齿条14、右气缸15、右气缸推块16、右导向柱17、右弹簧18、右弹簧挡块19、右齿轮20、右齿轮固定块21、右上齿条22、右下齿条23、左夹头固定板24、左斜撑25、左滑块固定板26、左滑块27、右夹头固定板28、右斜撑29、右滑块固定板30、右滑块31、左气缸固定板32、右气缸固定板33。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
如图1-3所示,一种用于光纤预制棒的气动互锁夹紧装置,包括固定圆盘1,固定圆盘1上设置有左夹紧机构、右夹紧机构、左互锁机构和右互锁机构,左夹紧机构包括左导轨2和左夹头3,右夹紧机构包括右导轨4和右夹头5,左互锁机构包括左气缸6、左气缸推块7、左导向柱8、左弹簧9、左弹簧挡块10、左齿轮11、左齿轮固定块12、左上齿条13和左下齿条14,右互锁机构包括右气缸15、右气缸推块16、右导向柱17、右弹簧18、右弹簧挡块19、右齿轮20、右齿轮固定块21、右上齿条22和右下齿条23,左气缸6和右气缸15通过顶杆可分别推动左气缸推块7和右气缸推块16作相向运动,并进一步分别压缩左弹簧9和右弹簧18,左右弹簧压缩产生的预压力分别带动左下齿条14和右下齿条23作相向运动,相向运动的左右下齿条分别驱动左齿轮11和右齿轮20逆时针转动,并进一步带动左上齿条13和右上齿条22作反向运动,反向运动的左右上齿条分别带动左夹头3沿左导轨2和右夹头5沿右导轨4作反向分离运动,实现纤预制棒的预装载或卸载,同时收回左气缸6和右气缸15的顶杆,左弹簧9和右弹簧18的预压力释放,分别带动左夹紧机构和右夹紧机构作相向运动,实现左右夹紧机构的互锁或对纤预制棒的夹紧。
如图2所示,左夹头3的外侧面固定有左夹头固定板24,左夹头固定板24通过左斜撑25稳固支撑于左滑块固定板26上,左滑块固定板26下部安装有左滑块27,左夹头3通过左滑块27沿左导轨2左右移动。
如图2所示,右夹头5的外侧面固定有右夹头固定板28,右夹头固定板28通过右斜撑29稳固支撑于右滑块固定板30上,右滑块固定板30下部安装有右滑块31,右夹头5通过右滑块31沿右导轨4左右移动。
实施例中,左滑块27、左滑块固定板26、左斜撑25、左夹头固定板24、左夹头3、右气缸固定板25和右下齿条23通过螺栓固定连接,形成一个可沿左导轨2移动的整体。
实施例中,右滑块31、右滑块固定板30,右斜撑29、右夹头固定板28、右夹头5、左气缸推块7和左下齿条14通过螺栓固定连接,形成一个可沿右导轨4移动的整体。
实施例中,左上齿条13通过螺栓固定于左夹头3上,右上齿条22通过螺栓固定于右夹头5上。
实施例中,左齿轮11通过螺栓固定于左齿轮固定块12,右齿轮20通过螺栓固定于右齿轮固定块21上,左气缸6通过螺栓固定于左气缸固定板32上,右气缸15通过螺栓固定于右气缸固定板33上,左齿轮固定块12、右齿轮固定块21、左气缸固定板32和右气缸固定板33均刚接于固定圆盘1上。
实施例中,左导向柱8和右导向柱17通过螺栓分别固定在左气缸推块7和右气缸推块16上,左弹簧9和右弹簧18分别套设于左导向柱8和右导向柱17上,左弹簧挡块10和右弹簧挡块19分别将左弹簧9和右弹簧18一端固定,使其产生一定的预压力。
如图2所示,左夹头3和右夹头5为两个开口相对的“V”型结构,以便于夹持直径在一定区间变化的光纤预制棒,增加其通用性,同时在左右夹头的内壁设置有等距离的凸起,以增加与光纤预制棒的接触摩擦力,且左夹头3和右夹头5均采用特氟龙喷涂,可避免对光纤预制棒的表面损伤。
如图1所示,该用于光纤预制棒的气动互锁夹紧装置处于初始状态时,左气缸6和右气缸15处于收回状态,在左弹簧挡块10将左弹簧9右端固定的情况下,左弹簧9被压缩产生的预压力作用于左气缸推块7,左气缸推块7带动左下齿条14同步向左运动,左向运动的左下齿条14驱动左齿轮11顺时针转动,顺时针转动的左齿轮11进一步驱动左上齿条13通过左滑块27沿左导轨2向右运动,类似地,在右弹簧挡块19的固定作用下,右弹簧18被压缩产生的预压力作用于右气缸推块16,右气缸推块16带动右下齿条23同步向右运动,右向运动的右下齿条23驱动右齿轮20逆时针转动,逆时针转动的右齿轮20进一步驱动右上齿条22通过右滑块31沿右导轨4向左运动,从而左夹紧机构与右夹紧机构相向移动,互相靠近,实现互锁。
如图2所示,左气缸6和右气缸15在压缩空气的驱动下,顶杆伸出,左右气缸的顶杆分别推动左气缸推块7右向运动和右气缸推块16向左运动,在左弹簧挡块10和右弹簧挡块19的固定作用下,左弹簧9和右弹簧18被压缩产生的预压力,右向运动的左气缸推块7带动左下齿条14同步向右运动,右向运动的左下齿条14驱动左齿轮11逆时针转动,逆时针转动的左齿轮11进一步驱动左上齿条13通过左滑块27沿左导轨2向左运动,同时左向运动的右气缸推块16带动右下齿条23同步向左运动,左向运动的右下齿条23驱动右齿轮20顺时针转动,顺时针转动的右齿轮20进一步驱动右上齿条22通过右滑块31沿右导轨4向右运动,从而互锁贴合的左右夹紧机构分离开来,此时可将光纤预制棒装载于左右夹紧机构中间,此操作步骤同样可实现光纤预制棒的卸载,自动化操作,简单快捷,提高了生产效率,同时也降低了生产人员的劳动强度。
实施例中,左夹紧机构和右夹紧机构可分离的间距取决于左气缸6和右气缸15的顶杆行程。
如图3所示,当需要装载光纤预制棒时,将光纤预制棒放置于图2所示的左右夹紧机构中间,按动气缸驱动按钮,左气缸6和右气缸15的顶杆同步收回,在左弹簧9和右弹簧18的预压力作用下,左气缸推块7向左运动,右气缸推块16向右运动,类似于左右夹紧机构的互锁过程,在左右齿轮和左右方向运动的4个齿条的相互配合下,左夹紧机构通过左滑块27沿左导轨2向右运动,右夹紧机构通过右滑块31沿右导轨4向左运动,直至左夹头3和右夹头5夹紧光纤预制棒,从而完成光纤预制棒的装载,左右夹紧机构对光纤预制棒的牢固夹紧可避免滑棒和掉棒现象,防止一些安全事故的发生,可靠稳定,操作简单快捷,特别适合需频繁装卸光纤预制棒的PK工序。
以上仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于光纤预制棒的气动互锁夹紧装置,包括固定圆盘(1),其特征在于,所述的固定圆盘(1)上设置有左夹紧机构、右夹紧机构、左互锁机构和右互锁机构,所述的左夹紧机构包括左导轨(2)和左夹头(3),所述的右夹紧机构包括右导轨(4)和右夹头(5),所述的左互锁机构包括左气缸(6)、左气缸推块(7)、左导向柱(8)、左弹簧(9)、左弹簧挡块(10)、左齿轮(11)、左齿轮固定块(12)、左上齿条(13)和左下齿条(14),所述的右互锁机构包括右气缸(15)、右气缸推块(16)、右导向柱(17)、右弹簧(18)、右弹簧挡块(19)、右齿轮(20)、右齿轮固定块(21)、右上齿条(22)和右下齿条(23),所述的左气缸(6)和右气缸(15)通过顶杆可分别推动左气缸推块(7)和右气缸推块(16)作相向运动,并进一步分别压缩左弹簧(9)和右弹簧(18),左右弹簧压缩产生的预压力分别带动左下齿条(14)和右下齿条(23)作相向运动,相向运动的左右下齿条分别驱动左齿轮(11)和右齿轮(20)逆时针转动,并进一步带动左上齿条(13)和右上齿条(22)作反向运动,反向运动的左右上齿条分别带动左夹头(3)沿左导轨(2)和右夹头(5)沿右导轨(4)作反向分离运动,实现纤预制棒的预装载或卸载,同时收回左气缸(6)和右气缸(15)的顶杆,所述的左弹簧(9)和右弹簧(18)的预压力释放,分别带动左夹紧机构和右夹紧机构作相向运动,实现左右夹紧机构的互锁或对纤预制棒的夹紧。
2.根据权利要求1所述的一种用于光纤预制棒的气动互锁夹紧装置,其特征是:所述的左夹头(3)的外侧面固定有左夹头固定板(24),所述的左夹头固定板(24)通过左斜撑(25)稳固支撑于左滑块固定板(26)上,所述的左滑块固定板(26)下部安装有左滑块(27),所述的左夹头(3)通过左滑块(27)沿左导轨(2)左右移动。
3.根据权利要求1所述的一种用于光纤预制棒的气动互锁夹紧装置,其特征是:所述的右夹头(5)的外侧面固定有右夹头固定板(28),所述的右夹头固定板(28)通过右斜撑(29)稳固支撑于右滑块固定板(30)上,所述的右滑块固定板(30)下部安装有右滑块(31),所述的右夹头(5)通过右滑块(31)沿右导轨(4)左右移动。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于光纤预制棒的气动互锁夹紧装置,其特征是:所述的左滑块(27)、左滑块固定板(26)、左斜撑(25)、左夹头固定板(24)、左夹头(3)、右气缸固定板(25)和右下齿条(23)通过螺栓固定连接,形成一个可沿左导轨(2)移动的整体。
5.根据权利要求1或3所述的一种用于光纤预制棒的气动互锁夹紧装置,其特征是:所述的右滑块(31)、右滑块固定板(30),右斜撑(29)、右夹头固定板(28)、右夹头(5)、左气缸推块(7)和左下齿条(14)通过螺栓固定连接,形成一个可沿右导轨(4)移动的整体。
6.根据权利要求1所述的一种用于光纤预制棒的气动互锁夹紧装置,其特征是:所述的左上齿条(13)通过螺栓固定于左夹头(3)上,所述的右上齿条(22)通过螺栓固定于右夹头(5)上。
7.根据权利要求1所述的一种用于光纤预制棒的气动互锁夹紧装置,其特征是:所述的左齿轮(11)通过螺栓固定于左齿轮固定块(12),所述的右齿轮(20)通过螺栓固定于右齿轮固定块(21)上,所述的左气缸(6)通过螺栓固定于左气缸固定板(32)上,所述的右气缸(15)通过螺栓固定于右气缸固定板(33)上,所述的左齿轮固定块(12)、右齿轮固定块(21)、左气缸固定板(32)和右气缸固定板(33)均刚接于固定圆盘(1)上。
8.根据权利要求1所述的一种用于光纤预制棒的气动互锁夹紧装置,其特征是:所述的左导向柱(8)和右导向柱(17)通过螺栓分别固定在左气缸推块(7)和右气缸推块(16)上,所述的左弹簧(9)和右弹簧(18)分别套设于左导向柱(8)和右导向柱(17)上,所述的左弹簧挡块(10)和右弹簧挡块(19)分别将左弹簧(9)和右弹簧(18)一端固定,使其产生一定的预压力。
9.根据权利要求1所述的一种用于光纤预制棒的气动互锁夹紧装置,其特征是:所述的左夹头(3)和右夹头(5)为两个开口相对的“V”型结构,以便于夹持直径在一定区间变化的光纤预制棒,增加其通用性,同时在左右夹头的内壁设置有等距离的凸起,以增加与光纤预制棒的接触摩擦力,且左夹头(3)和右夹头(5)均采用特氟龙喷涂,可避免对光纤预制棒的表面损伤。
10.根据权利要求1所述的一种用于光纤预制棒的气动互锁夹紧装置,其特征是:所述的左夹紧机构和右夹紧机构可分离的间距取决于左气缸(6)和右气缸(15)的顶杆行程。
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