CN110451791B - 一种预制棒对接机床 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种预制棒对接机床，包括机台首座、机台尾座、石墨托辊、加热炉、切割装置、废料收集桶、收卷装置；所述机台首座和机台尾座堆成设于机台的表面，所述加热炉设于机台首座和机台尾座的正中心，所述石墨托辊贯穿加热炉连接机台首座和机台尾座，所述切割装置安装在石墨托辊上，且设于机台首座和加热炉之间，所述废料收集桶设于切割装置底部，所述收卷装置与机台尾座连接。在光纤制造设备领域，大直径预制棒的制作工艺比较苛刻，拉丝效率低，改造设备花费过高，本方案提供了一种结构简单，操作便捷的光纤预制棒对接机床，通过预制棒的对接实现大直径预制棒的生产。

Description

一种预制棒对接机床

技术领域

本发明涉及光纤制造设备技术领域，尤其涉及一种预制棒对接机床。

背景技术

目前，行业内的光棒直径一般在120mm、150mm、180mm、200mm等，有的单根棒可拉丝数公里有的甚至能达到7000km，但是由于大直径预制棒的制作工艺比较苛刻，很多光棒厂在现有设备技术的条件下是很难做出大直径预制棒，如果改造设备就需要花费较大的资金，这显然对于企业来说是不合算的，那么光棒对接就直接解决了光棒厂光棒拉丝效率低的问题。

中国专利CN201890847U一种一端呈倒锥体形、另一端与光纤预制棒对接的尾管，将不与光纤预制棒对接的一端制成大于尾管圆柱体的倒锥体形。本实用新型对接光纤预制棒后，先将金属紧箍套到尾管的倒锥体下方，然后收小金属紧箍，使其不能脱出尾管的倒锥体。再在金属紧箍下方安装金属夹具，使金属紧箍卡在金属夹具上，然后送到挂棒平台上。这时，金属夹具只是起到承载和固定光纤预制棒的作用，所以不必夹得太紧。由于尾管一端制成大于尾管圆柱体的倒锥体形，金属紧箍即使夹得不太紧，尾管也不会从金属紧箍内滑出。所以，本实用新型能解决金属夹具夹紧光纤预制棒的尾管时其松紧程度较难控制的问题，即使夹得不太紧，也不会发生尾管和光纤预制棒滑落，也可避免尾管被夹碎。中国专利CN103739193A一种光纤预制棒锥头的生产方法，包括：选择一根光纤预制棒剩余锥头，其带有尾棒或尾管，该光纤预制棒外径为n；把剩余锥头从直径m处切除掉尖头部分，m为辅助石英棒的直径；把带有尾棒或尾管的光纤预制棒剩余锥头和辅助石英棒夹持在两端夹头上，灼烧软化后对接冷却；从尾棒或尾管与光纤预制棒剩余锥头的对接处切割；把外径为n的光纤预制棒和带有辅助石英棒的光纤预制棒剩余锥头夹持在两端夹头上，灼烧至软化后对接；把热源中心对准光纤预制棒剩余锥头和辅助石英棒的对接口加热，夹头向相反方向移动，进行拉锥头，使剩余锥头形成流线锥头，自然冷却；在流线锥头某一外径处进行切割，就形成了一个带有流线锥头的光纤光纤预制棒。RIC150mm预制棒大棒拉丝，对公司的产能提成有很大效果。由预制棒直径较粗，现有的GWL车床无法满足R150mm预制棒的对接，因为预于其制棒与尾管对接需要更多热量，更大的火力，在此背景下，如何改造GWL车床的设备硬件，工艺参数等成为首要难题。

发明内容

为克服现有技术中存在的现有车床无法满足直径较粗的预制棒的对接问题，本发明提供了一种预制棒对接机床，包括机台首座、机台尾座、石墨托辊、加热炉、切割装置、废料收集桶、收卷装置；所述机台首座和机台尾座堆成设于机台的表面，所述加热炉设于机台首座和机台尾座的正中心，所述石墨托辊贯穿加热炉连接机台首座和机台尾座，所述切割装置安装在石墨托辊上，且设于机台首座和加热炉之间，所述废料收集桶设于切割装置底部，所述收卷装置与机台尾座连接。

通过采用上述技术方案，通过机台首座放入需要对接的预制棒，预制棒的首端通过石墨托辊的运输到切割装置进行连接面的切割，保证连接面的平整，再穿过加热炉和机台尾座进入到收卷装置收卷，预制棒的尾端经过切割装置的切割，与第二条预制棒的首端在加热炉中进行对接，所述废料收集桶设置在切割装置的底部，能够收集切割下来的碎屑，避免对接过程中的杂质污染。

作为优选的，所述机台首座为“凹”型结构，且机台首座中与石墨托辊连接，所述机台尾座中设有贯穿孔，且贯穿孔的内壁上设有激光检测装置，所述石墨托辊上的上设有的半圆型凹槽，且半圆形凹槽的半径与机台首座的凹形结构和机台尾座的贯穿孔适配。

通过采用上述技术方案，机台首座采用“凹”型结构的设计，可以方便预制棒放入，提高对接的准确性，机台首座上的凹形结构与机台尾座上的贯穿孔与石墨托辊上的半圆形凹槽适配，可以让预制棒在机床上进行流畅的运行，机台尾座中的贯穿孔的内部设有的激光检测装置，可以检测对接完成后的预制棒的接口是否完好，保证了对接预制棒的质量。

作为优选的，所述石墨托辊的凹槽底部设有传输辊，且传输辊表面设有半球形凸起，所述石墨托辊与加热炉的连接处通过焊接连接。

通过采用上述技术方案，石墨托辊的凹槽底部设有的传输辊，可以给预制棒的运行提供动力，传输辊表面的半球形凸起，可以增加和预制棒之间的摩擦，可以更好的驱动预制棒在石墨托辊上的运行。

作为优选的，所述加热炉上设有火焰喷灯、密封门和气体管道，所述火焰喷灯上设有气流控制阀和角度调整旋钮，所述密封门设于加热炉的左右两端入口，且密封门为内径可调的圆环，所述密封门与加热炉的两端接口处分别设有激光发射器和激光接收器，且激光发射器和激光接收器对称安装在加热炉的两端端口处，所述气体管道连接在加热炉的顶端，且气体管道为双层管道，且内侧管道与外层管道之间设有设有连接板，所述连接板将外层管道均匀的分成若干相同大小的弧形管道。

通过采用上述技术方案，火焰喷灯对需要对接的预制棒进行加热，使其能够对接紧密，火焰喷灯上设有的气流控制阀和角度调节阀，方便根据不同直径的预制棒来调整不同的火焰大小和喷射角度，密封门设于加热炉的左右两端入口，可以给加热炉炉体内提供保温密封的作用，密封门和加热炉的两端接口处安装的激光发射器和激光接收器，以激光为介质，起到激光校准效果，使得需要对接的预制棒之间能够在同一水平位置上，保证对接的质量，气体管道分为内外两侧管道，且外侧管道均匀的分成若干块相等的弧形管道，可以满足燃气、氧气输入和废气排出的作用。

作为优选的，所述加热炉的外侧壁上连接有照明灯，照明灯包括灯架和灯泡，所述灯架采用多段折叠杆，折叠杆通过万向轴进行转动，所述灯泡外缘环绕着喇叭状金属灯罩。

通过采用上述技术方案，照明灯采用多段折叠杆的连接，且通过万向轴进行转动，可以满足机床不同位置的照明需求，且灯泡的外缘环绕着喇叭状的金属灯罩，可以较好的聚集灯光，使得灯泡的照射更加集中，提高了光照效率。

作为优选的，所述火焰喷灯均连接燃料供给管道，且燃料为氢气、石油液化气和天然气中的一种，所述气体管道的内侧管道为氧气输入管道，所述外侧管道为排气管道和燃料供给管道，所述加热炉的外壁上设有透明玻璃。

通过采用上述技术方案，活页喷灯采用的是气体燃料，能够较快的燃烧产生热量，燃烧过程相比固体燃料和液体燃料更为简单，提高了燃烧炉的效率，且气体管道将氧气管道、排气管道和燃料供给管道整合到一起，排气管道中的热量可以传递给燃料管道，能够对燃料管道中的燃料进行预热，提高燃料的燃烧速率。

作为优选的，所述切割装置纵向贯穿石墨托辊，且切割装置的的直径与石墨托辊的凹槽宽度一致，所述石墨托辊底部与切割装置对应位置设有对称的“L”型的卡槽，且卡槽的底面上设有滑槽。

通过采用上述技术方案，切割装置的宽度与石墨托辊的中的凹槽宽度一致，可以对石墨托辊凹槽中的预制棒进行准确的切割，起到了一定的限位作用，而且切割完成之后产生的碎屑可以通过切割装置纵向贯穿落入到废料收集装置中去，底部设有的对称的“L”型卡槽，能够用于废料收集桶的安装和更换。

作为优选的，所述切割装置的贯穿孔的侧壁上设有碎屑收集器，所述碎屑收集器包括收集管道、电动机和收集腔，且收集腔与废料收集桶连接，所述废料收集桶与收集腔之间设有阀门。

通过采用上述技术方案，碎屑收集装置通过电动机的高速转动，将收集腔内形成负压，通过收集管道吸入切割装置工作时产生的碎屑，且收集腔与废料收集桶之间设有阀门，可以将收集到的碎屑排入到废料收集桶内。

作为优选的，所述废料收集桶的桶口套装有“回”型板面，且板面底部设有与滑槽相适配的滑轮，且滑轮的轮面上设有耐磨层。

通过采用上述技术方案，废料收集桶的桶口套装有“回”型板面，板面的底部设有的滑轮可以在石墨托辊的底部设有的“L”型卡槽中移动，可以在不停止机床工作的情况下进行废料收集桶的更换，从而提高了工作效率，降低了成本，滑轮的轮面上设有的耐磨层，可以在频繁的废料收集桶的更换下滑轮能够提高滑轮的使用寿命。

作为优选的，所述收卷装置包括收卷机和液压伸缩杆，且收卷机的两端均设有液压伸缩杆，所述收卷机内设有电机，电机上连接有转轴，转轴的两端设有环形挡板，且电机和转轴为可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，电机驱动转轴进行收卷作业，转轴两端的环形挡板可以限制预制棒的收卷范围，使其能够形成环形的盘状结构，收卷机两端的液压伸缩杆在收卷机工作时做伸缩运动，使得收卷机在收卷装置中做往复运动，从而将对接好的预制棒均匀的收卷在收卷机上。

附图说明

图1是一种预制棒对接机床的结构示意图；

图2是废料收集桶与石墨托辊连接结构示意图；

图3是机台尾座的结构示意图；

图4是石墨辊横切面图；

图5是收卷装置的结构示意图；

图6是气体管道的结构切面图；

附图标记：1、机台首座；2、机台尾座；21、激光检测装置；3、石墨托辊；31、传输辊；4、加热炉；41、火焰喷灯；411、气流控制阀；412、角度调整旋钮；42、密封门；421、激光发射器；422、激光接收器；43、气体管道；431、燃料供给管道；432、氧气输入管道；433、排气管道；44、照明灯；441、灯架；4411、折叠杆；4412、万向轴；442、灯泡；4421、灯罩；45、透明玻璃；5、切割装置；51、卡槽；52、滑槽；53、碎屑收集器；531、收集管道；532、电动机；533、收集腔；534、阀门；6、废料收集桶；61、板面；62、滑轮；7、收卷装置；71、收卷机；711、转轴；712、环形挡板；72、液压伸缩杆。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

如图1和2所示：一种预制棒对接机床，包括机台首座1、机台尾座2、石墨托辊3、加热炉4、切割装置5、废料收集桶6、收卷装置7；机台首座1和机台尾座2堆成设于机台的表面，加热炉4设于机台首座1和机台尾座2的正中心，石墨托辊3贯穿加热炉4连接机台首座1和机台尾座2，切割装置5安装在石墨托辊3上，且设于机台首座1和加热炉4之间，废料收集桶6设于切割装置5底部，收卷装置7与机台尾座2连接。通过机台首座1放入需要对接的预制棒，预制棒的首端通过石墨托辊3的运输到切割装置5进行连接面的切割，保证连接面的平整，再穿过加热炉4和机台尾座2进入到收卷装置7收卷，预制棒的尾端经过切割装置5的切割，与第二条预制棒的首端在加热炉4中进行对接，废料收集桶6设置在切割装置5的底部，能够收集切割下来的碎屑，避免对接过程中的杂质污染。

如图1和3所示：机台首座1为“凹”型结构，且机台首座1中与石墨托辊3连接，机台尾座2中设有贯穿孔，且贯穿孔的内壁上设有激光检测装置21，石墨托辊3上的上设有的半圆型凹槽，且半圆形凹槽的半径与机台首座1的凹形结构和机台尾座2的贯穿孔适配。机台首座1采用“凹”型结构的设计，可以方便预制棒放入，提高对接的准确性，机台首座1上的凹形结构与机台尾座2上的贯穿孔与石墨托辊3上的半圆形凹槽适配，可以让预制棒在机床上进行流畅的运行，机台尾座2中的贯穿孔的内部设有的激光检测装置21，可以检测对接完成后的预制棒的接口是否完好，保证了对接预制棒的质量。

如图1和4所示：石墨托辊3的凹槽底部设有传输辊31，且传输辊31表面设有半球形凸起，石墨托辊3与加热炉4的连接处通过焊接连接。石墨托辊3的凹槽底部设有的传输辊31，可以给预制棒的运行提供动力，传输辊31表面的半球形凸起，可以增加和预制棒之间的摩擦，可以更好的驱动预制棒在石墨托辊3上的运行。

如图1和6所示：加热炉4上设有火焰喷灯41、密封门42和气体管道43，火焰喷灯41上设有气流控制阀411和角度调整旋钮412，密封门42设于加热炉4的左右两端入口，且密封门42为内径可调的圆环，所述密封门42与加热炉4的两端接口处分别设有激光发射器421和激光接收器422，且激光发射器421和激光接收器422对称安装在加热炉4的两端端口处，密封门42和加热炉4的两端接口处安装的激光发射器421和激光接收器422，以激光为介质，起到激光校准效果，使得需要对接的预制棒之间能够在同一水平位置上，保证对接的质量，气体管道43连接在加热炉4的顶端，且气体管道43为双层管道，且内侧管道与外层管道之间设有设有连接板，连接板将外层管道均匀的分成若干相同大小的弧形管道。火焰喷灯41对需要对接的预制棒进行加热，使其能够对接紧密，火焰喷灯41上设有的气流控制阀411和角度调节阀，方便根据不同直径的预制棒来调整不同的火焰大小和喷射角度，密封门42设于加热炉4的左右两端入口，可以给加热炉4炉体内提供保温密封的作用，气体管道43分为内外两侧管道，且外侧管道均匀的分成若干块相等的弧形管道，可以满足燃气、氧气输入和废气排出的作用。

如图1所示：加热炉4的外侧壁上连接有照明灯44，照明灯44包括灯架441和灯泡442，灯架441采用多段折叠杆4411，折叠杆4411通过万向轴4412进行转动，灯泡442外缘环绕着喇叭状金属灯罩4421。照明灯44采用多段折叠杆4411的连接，且通过万向轴4412进行转动，可以满足机床不同位置的照明需求，且灯泡442的外缘环绕着喇叭状的金属灯罩4421，可以较好的聚集灯光，使得灯泡442的照射更加集中，提高了光照效率。

如图1和6所示：火焰喷灯41均连接燃料供给管道431，且燃料为氢气、石油液化气和天然气中的一种，气体管道43的内侧管道为氧气输入管道432，外侧管道为排气管道433和燃料供给管道431，加热炉4的外壁上设有透明玻璃45。活页喷灯采用的是气体燃料，能够较快的燃烧产生热量，燃烧过程相比固体燃料和液体燃料更为简单，提高了燃烧炉的效率，且气体管道43将氧气管道、排气管道433和燃料供给管道431整合到一起，排气管道433中的热量可以传递给燃料管道，能够对燃料管道中的燃料进行预热，提高燃料的燃烧速率。

实施例2：

如图1和2所示：一种预制棒对接机床，包括机台首座1、机台尾座2、石墨托辊3、加热炉4、切割装置5、废料收集桶6、收卷装置7；机台首座1和机台尾座2堆成设于机台的表面，加热炉4设于机台首座1和机台尾座2的正中心，石墨托辊3贯穿加热炉4连接机台首座1和机台尾座2，切割装置5安装在石墨托辊3上，且设于机台首座1和加热炉4之间，废料收集桶6设于切割装置5底部，收卷装置7与机台尾座2连接。通过机台首座1放入需要对接的预制棒，预制棒的首端通过石墨托辊3的运输到切割装置5进行连接面的切割，保证连接面的平整，再穿过加热炉4和机台尾座2进入到收卷装置7收卷，预制棒的尾端经过切割装置5的切割，与第二条预制棒的首端在加热炉4中进行对接，废料收集桶6设置在切割装置5的底部，能够收集切割下来的碎屑，避免对接过程中的杂质污染。

如图1和2所示：切割装置5纵向贯穿石墨托辊3，且切割装置5的的直径与石墨托辊3的凹槽宽度一致，石墨托辊3底部与切割装置5对应位置设有对称的“L”型的卡槽51，且卡槽51的底面上设有滑槽52。切割装置5的宽度与石墨托辊3的中的凹槽宽度一致，可以对石墨托辊3凹槽中的预制棒进行准确的切割，起到了一定的限位作用，而且切割完成之后产生的碎屑可以通过切割装置5纵向贯穿落入到废料收集装置中去，底部设有的对称的“L”型卡槽51，能够用于废料收集桶6的安装和更换。

如图1和2所示：切割装置5的贯穿孔的侧壁上设有碎屑收集器53，碎屑收集器53包括收集管道531、电动机532和收集腔533，且收集腔533与废料收集桶6连接，废料收集桶6与收集腔533之间设有阀门534。碎屑收集装置通过电动机532的高速转动，将收集腔533内形成负压，通过收集管道531吸入切割装置5工作时产生的碎屑，且收集腔533与废料收集桶6之间设有阀门534，可以将收集到的碎屑排入到废料收集桶6内。

如图1和2所示：废料收集桶6的桶口套装有“回”型板面61，且板面61底部设有与滑槽52相适配的滑轮62，且滑轮62的轮面上设有耐磨层。废料收集桶6的桶口套装有“回”型板面61，板面61的底部设有的滑轮62可以在石墨托辊3的底部设有的“L”型卡槽51中移动，可以在不停止机床工作的情况下进行废料收集桶6的更换，从而提高了工作效率，降低了成本，滑轮62的轮面上设有的耐磨层，可以在频繁的废料收集桶6的更换下滑轮62能够提高滑轮62的使用寿命。

如图1和5所示：收卷装置7包括收卷机71和液压伸缩杆72，且收卷机71的两端均设有液压伸缩杆72，收卷机71内设有电机，电机上连接有转轴711，转轴711的两端设有环形挡板712，且电机和转轴711为可拆卸连接。电机驱动转轴711进行收卷作业，转轴711两端的环形挡板712可以限制预制棒的收卷范围，使其能够形成环形的盘状结构，收卷机71两端的液压伸缩杆72在收卷机71工作时做伸缩运动，使得收卷机71在收卷装置7中做往复运动，从而将对接好的预制棒均匀的收卷在收卷机71上。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种预制棒对接机床，其特征在于：包括机台首座(1)、机台尾座(2)、石墨托辊(3)、加热炉(4)、切割装置(5)、废料收集桶(6)、收卷装置(7)；所述机台首座(1)和机台尾座(2)对称设于机台的表面，所述加热炉(4)设于机台首座(1)和机台尾座(2)的正中心，所述石墨托辊(3)贯穿加热炉(4)连接机台首座(1)和机台尾座(2)，所述切割装置(5)安装在石墨托辊(3)上，且设于机台首座(1)和加热炉(4)之间，所述废料收集桶(6)设于切割装置(5)底部，所述收卷装置(7)与机台尾座(2)连接；

所述加热炉(4)上设有火焰喷灯(41)、密封门(42)和气体管道(43)，所述火焰喷灯(41)上设有气流控制阀(411)和角度调整旋钮(412)，所述密封门(42)设于加热炉(4)的左右两端入口，且密封门(42)为内径可调的圆环，所述密封门(42)与加热炉(4)的两端接口处分别设有激光发射器(421)和激光接收器(422)，且激光发射器(421)和激光接收器(422)对称安装在加热炉(4)的两端端口处，所述气体管道(43)连接在加热炉(4)的顶端，且气体管道(43)为双层管道，且内侧管道与外层管道之间设有连接板，所述连接板将外层管道均匀的分成若干相同大小的弧形管道。

2.根据权利要求1所述的一种预制棒对接机床，其特征在于：所述机台首座(1)为“凹”型结构，且机台首座(1)中与石墨托辊(3)连接，所述机台尾座(2)中设有贯穿孔，且贯穿孔的内壁上设有激光检测装置(21)，所述石墨托辊(3)上设有半圆型凹槽，且半圆形凹槽的半径与机台首座(1)的凹形结构和机台尾座(2)的贯穿孔适配。

3.根据权利要求1所述的一种预制棒对接机床，其特征在于：所述石墨托辊(3)的凹槽底部设有传输辊(31)，且传输辊(31)表面设有半球形凸起，所述石墨托辊(3)与加热炉(4)的连接处通过焊接连接。

4.根据权利要求1所述的一种预制棒对接机床，其特征在于：所述加热炉(4)的外侧壁上连接有照明灯(44)，照明灯(44)包括灯架(441)和灯泡(442)，所述灯架(441)采用多段折叠杆(4411)，折叠杆(4411)通过万向轴(4412)进行转动，所述灯泡(442)外缘环绕着喇叭状金属灯罩(4421)。

5.根据权利要求1所述的一种预制棒对接机床，其特征在于：所述火焰喷灯(41)均连接燃料供给管道(431)，且燃料为氢气、石油液化气和天然气中的一种，所述气体管道(43)的内侧管道为氧气输入管道(432)，所述气体管道(43)的外侧管道为排气管道(433)和燃料供给管道(431)，所述加热炉(4)的外壁上设有透明玻璃(45)。

6.根据权利要求1所述的一种预制棒对接机床，其特征在于：所述切割装置(5)纵向贯穿石墨托辊(3)，且切割装置(5)的直径与石墨托辊(3)的凹槽宽度一致，所述石墨托辊(3)底部与切割装置(5)对应位置设有对称的“L”型的卡槽(51)，且卡槽(51)的底面上设有滑槽(52)。

7.根据权利要求1所述的一种预制棒对接机床，其特征在于：所述切割装置(5)的贯穿孔的侧壁上设有碎屑收集器(53)，所述碎屑收集器(53)包括收集管道(531)、电动机(532)和收集腔(533)，且收集腔(533)与废料收集桶(6)连接，所述废料收集桶(6)与收集腔(533)之间设有阀门(534)。

8.根据权利要求1所述的一种预制棒对接机床，其特征在于：所述废料收集桶(6)的桶口套装有“回”型板面(61)，且板面(61)底部设有与滑槽(52)相适配的滑轮(62)，且滑轮(62)的轮面上设有耐磨层。

9.根据权利要求1所述的一种预制棒对接机床，其特征在于：所述收卷装置(7)包括收卷机(71)和液压伸缩杆(72)，且收卷机(71)的两端均设有液压伸缩杆(72)，所述收卷机(71)内设有电机，电机上连接有转轴(711)，转轴(711)的两端设有环形挡板(712)，且电机和转轴(711)为可拆卸连接。

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