CN112279505B - 光纤预制棒的加工方法以及光纤 - Google Patents

Abstract

本申请公开了光纤预制棒的加工方法以及光纤，其中，一种光纤预制棒的加工方法，包括以下步骤：1)将熔接有尾管的套管竖直放置，且尾管在上；2)通过吸盘吸住芯棒，将芯棒移动至尾管的正上方，然后吸盘下移，带动芯棒穿过尾管进入套管中，当芯棒不再对吸盘施加向下的拉力时，吸盘释放芯棒；3)重复步骤2)直至设定数量的芯棒进入套管中。通过吸盘来带动芯棒活动，并通过监控芯棒对吸盘的拉力来判断芯棒是否下移到位，本申请的加工方法相对于现有的人工操作而言，能够有效降低劳动强度并提高加工效率。

Description

光纤预制棒的加工方法以及光纤

技术领域

本发明涉及光纤预制棒领域，具体涉及光纤预制棒的加工方法以及光纤。

背景技术

目前光纤预制棒主要分为两个部分进行制造，两个部分分别为芯棒制造和外包层制造。芯棒制造主要工艺主要用VAD(轴向气相沉积法)，OVD(外部气相沉积)、MCVD(改进型化学气相沉积)和PCVD(等离子化学气相沉积)，外包层制造工艺主要有OVD(外部气相沉积)和套管法。

套管法具有生产效率高、成本低的特点。实际操作时，会在套管的一端熔接尾管，然后将芯棒通过尾管插入套管内，形成预制棒，然后将由套管和芯棒组合而成的预制棒送至拉丝炉上进行拉丝，拉丝时，拉丝炉上方的夹紧装置夹紧尾管。

实际生产中，为了使套管和芯棒组合在一起，会进行如下操作：先将套管水平放置后，然后人工将多根芯棒插入套管中。现在的这种操作方式，劳动强度大，效率低。

发明内容

本发明针对上述问题，克服至少一个不足，提出了光纤预制棒的加工方法以及光纤。

本发明采取的技术方案如下：

一种光纤预制棒的加工方法，包括以下步骤：

1)将熔接有尾管的套管竖直放置，且尾管在上；

2)通过吸盘吸住芯棒，将芯棒移动至尾管的正上方，然后吸盘下移，带动芯棒穿过尾管进入套管中，当芯棒不再对吸盘施加向下的拉力时，吸盘释放芯棒；

3)重复步骤2)直至设定数量的芯棒进入套管中。

通过吸盘来带动芯棒活动，并通过监控芯棒对吸盘的拉力来判断芯棒是否下移到位，本申请的加工方法相对于现有的人工操作而言，能够有效降低劳动强度并提高加工效率。

于本发明其中一实施例中，还包括步骤4)：通过吸盘将玻璃棒移入尾管，使玻璃棒抵住最上方的芯棒。

于本发明其中一实施例中，所述步骤2)和3)通过放棒装置实施，所述放棒装置包括：

转盘；

转盘驱动机构，用于驱动所述转盘转动；

多个吸盘机构，绕转盘的轴线均匀分布，吸盘机构用于吸附芯棒或玻璃棒，并带动芯棒或玻璃棒上下移动；

控制器，用于控制放棒装置工作。

实际操作时，各吸盘机构先吸附芯棒和玻璃棒(假设设定数量的芯棒为3根，此时依次相邻的一组吸盘机构分别吸附有芯棒、芯棒、芯棒以及玻璃棒)，通过转盘驱动机构驱动转盘转动，使一组吸盘机构的第一个吸盘机构与尾管对应，且芯棒位于尾管的正上方，吸盘机构工作带动芯棒下移，在完成放棒操作后吸盘机构复位，转盘转动设定角度后下一个吸盘机构工作，再次进行放棒操作，这样通过吸盘机构的逐一工作能够自动的将设定数量的芯棒以及玻璃棒放入套管中。

实际运用时，转盘驱动机构可以为采用传统的驱动结构，比如电机和减速箱等。

于本发明其中一实施例中，所述吸盘机构包括：

第一收卷轮，转动安装在转盘的上表面；

第一收卷电机，用于驱动所述第一收卷轮转动；

吸盘，位于转盘的下方；

拉力计，固定在吸盘的正上方；

第一拉索，一端缠绕在第一收卷轮上，另一端穿过转盘后与拉力计的上端连接；

第二收卷轮，转动安装在转盘的上表面；

第二收卷电机，用于驱动所述第二收卷轮转动；

气管，绕设在所述第二收卷轮上，所述气管的一端与第二收卷轮固定，另一端穿过转盘后与吸盘连通；

气泵，固定在转盘上，用于与气管固定在第二收卷轮的一端连通。

吸盘机构的工作原理：气泵、气管和吸盘依次连接，通过气泵能够控制吸盘处于真空状态或非真空状态；当吸盘处于真空状态且吸附有芯棒或玻璃棒时，通过第一拉索能够带动吸盘和吸盘吸附的芯棒或玻璃棒上下移动，且因为第一拉索和吸盘之间设置有拉力计，在芯棒或玻璃棒下移到位后，芯棒或玻璃棒不再对吸盘施加较大的拉力，拉力计的数值会突然变小，从而控制器能够根据拉力计的数值突变判断芯棒或玻璃棒已经移动到位，此时控制气泵工作，使吸盘不再保持真空状态，吸盘能够释放芯棒或玻璃棒。

于本发明其中一实施例中，所述放棒装置还包括：

转动架；

转动架驱动机构，用于驱动所述转动架转动；

导向套，具有管状本体以及位于管状本体上端的扩口部，所述管状本体用于内套在尾管上，所述扩口部位于尾管外侧；

第三收卷轮，转动安装在转盘的上表面；

第三收卷电机，用于驱动所述第三收卷轮转动；

电控磁铁，位于转动架的下方，用于磁性吸附所述导向套的扩口部；

第二拉索，一端缠绕在第三收卷轮上，另一端穿过转盘与所述电控磁铁连接。

导向套的结构能够方便芯棒和玻璃棒快速准确的进入尾管，且能够有效防止与尾管的侧壁相互碰撞。通过第三收卷电机能够带动电控磁铁上下移动，通过电控磁铁能够吸住或释放导向套。具体工作时，在放棒操作开始前，转动架驱动机构带动转动架转动，使导向套位于尾管的正上方，第三收卷电机工作，使导向套的管状本体下移内套在尾管中，电控磁铁释放导向套，完成放导向套操作；在完成放棒操作后，再通过电控磁铁将导向套从尾管中取出。

实际运用时，转动架驱动机构可以为采用传统的驱动结构，比如电机和减速箱等。

于本发明其中一实施例中，所述管状本体的长度与尾管的长度比为：0.2～0.4。

于本发明其中一实施例中，所述管状本体和扩口部的材质均为特氟龙，所述扩口部内嵌设有铁块。

于本发明其中一实施例中，所述放棒装置还包括输料机构，所述转盘位于输料机构和转动架之间，所述输料机构包括环状的输送带以及多个间隔安装在输送带上的限位座，所述限位座包括：

限位管，下端与输送带固定；

柔性套，固定在限位管的内侧壁；

柔性垫，滑动设置在限位管内且位于柔性套的下方；

复位弹簧，一端与限位管的底壁抵靠，另一端与所述柔性垫抵靠。

通过输料机构能够向转盘的吸盘机构补充芯棒和玻璃棒；芯棒和玻璃棒用于内插在限位管中，且底部与柔性垫抵靠，外侧壁与柔性套抵靠，这样能够有效保护芯棒或玻璃棒。实际运用时，每个限位座具有补料工作位，在此工作位时，限位管位于吸盘的正下方。

实际在补料过程中，还包括用于检测吸盘是否吸附牢靠的检测步骤，该检测步骤为：

吸盘将芯棒或玻璃棒吸附住；

吸盘以设定的加速度移动设定距离，该设定距离小于柔性垫与限位管上端口的距离；

芯棒或玻璃棒没有脱离吸盘，则检测合格。

如果芯棒或玻璃棒脱离了吸盘，则检测不合格，需要重新进行吸附操作。掉落的芯棒或玻璃棒会与柔性垫抵靠，带动柔性垫克服复位弹簧的弹性力下移，通过这种弹性设计能够有效保护芯棒或玻璃棒。

本申请还公开了一种光纤，通过光纤预制棒拉丝形成，所述光纤预制棒通过上文的加工方法制得。

本发明的有益效果是：通过吸盘来带动芯棒活动，并通过监控芯棒对吸盘的拉力来判断芯棒是否下移到位，本申请的加工方法相对于现有的人工操作而言，能够有效降低劳动强度并提高加工效率。

附图说明：

图1是实施例1放棒装置的结构示意图；

图2是图1的A处的放大图；

图3是套管和导向套的示意图；

图4是实施例2放棒装置的俯视图；

图5是限位座的剖视图。

图中各附图标记为：

1、套管；2、尾管；3、吸盘；4、芯棒；5、玻璃棒；6、转盘；7、转盘驱动机构；8、吸盘机构；9、第一收卷轮；10、第一收卷电机；12、拉力计；13、第一拉索；14、第二收卷轮；15、第二收卷电机；16、气管；17、气泵；18、转动架；19、转动架驱动机构；20、导向套；21、管状本体；22、扩口部；23、第三收卷轮；24、第三收卷电机；25、电控磁铁；26、第二拉索；27、输料机构；28、输送带；29、限位座；30、限位管；31、柔性套；32、柔性垫；33、复位弹簧。

具体实施方式：

下面结合各附图，对本发明做详细描述。

实施例1

一种光纤预制棒的加工方法，包括以下步骤：

1)将熔接有尾管2的套管1竖直放置，且尾管2在上；

2)通过吸盘3吸住芯棒4，将芯棒4移动至尾管2的正上方，然后吸盘3下移，带动芯棒4穿过尾管2进入套管1中，当芯棒4不再对吸盘3施加向下的拉力时，吸盘3释放芯棒4；

3)重复步骤2)直至设定数量的芯棒4进入套管1中。

通过吸盘3来带动芯棒4活动，并通过监控芯棒4对吸盘3的拉力来判断芯棒4是否下移到位，本申请的加工方法相对于现有的人工操作而言，能够有效降低劳动强度并提高加工效率。

于本实施例中，还包括步骤4)：通过吸盘3将玻璃棒5移入尾管2，使玻璃棒5抵住最上方的芯棒4。

如图1、2和3所示，步骤2)和3)通过放棒装置实施，放棒装置包括：

转盘6；

转盘驱动机构7，用于驱动转盘6转动；

多个吸盘机构8，绕转盘6的轴线均匀分布，吸盘机构8用于吸附芯棒4或玻璃棒5，并带动芯棒4或玻璃棒5上下移动；

控制器，用于控制放棒装置工作。

实际操作时，各吸盘机构8先吸附芯棒4和玻璃棒5(假设设定数量的芯棒4为3根，此时依次相邻的一组吸盘机构8分别吸附有芯棒4、芯棒4、芯棒4以及玻璃棒5)，通过转盘驱动机构7驱动转盘6转动，使一组吸盘机构8的第一个吸盘机构8与尾管2对应，且芯棒4位于尾管2的正上方，吸盘机构8工作带动芯棒4下移，在完成放棒操作后吸盘机构8复位，转盘6转动设定角度后下一个吸盘机构8工作，再次进行放棒操作，这样通过吸盘机构8的逐一工作能够自动的将设定数量的芯棒4以及玻璃棒5放入套管1中。

实际运用时，转盘驱动机构7可以为采用传统的驱动结构，比如电机和减速箱等。

如图1和2所示，于本实施例中，吸盘机构8包括：

第一收卷轮9，转动安装在转盘6的上表面；

第一收卷电机10，用于驱动第一收卷轮9转动；

吸盘3，位于转盘6的下方；

拉力计12，固定在吸盘3的正上方；

第一拉索13，一端缠绕在第一收卷轮9上，另一端穿过转盘6后与拉力计12的上端连接；

第二收卷轮14，转动安装在转盘6的上表面；

第二收卷电机15，用于驱动第二收卷轮14转动；

气管16，绕设在第二收卷轮14上，气管16的一端与第二收卷轮14固定，另一端穿过转盘6后与吸盘3连通；

气泵17，固定在转盘6上，用于与气管16固定在第二收卷轮14的一端连通。

吸盘机构8的工作原理：气泵17、气管16和吸盘3依次连接，通过气泵17能够控制吸盘3处于真空状态或非真空状态；当吸盘3处于真空状态且吸附有芯棒4或玻璃棒5时，通过第一拉索13能够带动吸盘3和吸盘3吸附的芯棒4或玻璃棒5上下移动，且因为第一拉索13和吸盘3之间设置有拉力计12，在芯棒4或玻璃棒5下移到位后，芯棒4或玻璃棒5不再对吸盘3施加较大的拉力，拉力计12的数值会突然变小，从而控制器能够根据拉力计12的数值突变判断芯棒4或玻璃棒5已经移动到位，此时控制气泵17工作，使吸盘3不再保持真空状态，吸盘3能够释放芯棒4或玻璃棒5。

如图1和3所示，于本实施例中，放棒装置还包括：

转动架18；

转动架驱动机构19，用于驱动转动架18转动；

导向套20，具有管状本体21以及位于管状本体21上端的扩口部22，管状本体21用于内套在尾管2上，扩口部22位于尾管2外侧；

第三收卷轮23，转动安装在转盘6的上表面；

第三收卷电机24，用于驱动第三收卷轮23转动；

电控磁铁25，位于转动架18的下方，用于磁性吸附导向套20的扩口部22；

第二拉索26，一端缠绕在第三收卷轮23上，另一端穿过转盘6与电控磁铁25连接。

导向套20的结构能够方便芯棒4和玻璃棒5快速准确的进入尾管2，且能够有效防止与尾管2的侧壁相互碰撞。通过第三收卷电机24能够带动电控磁铁25上下移动，通过电控磁铁25能够吸住或释放导向套20。具体工作时，在放棒操作开始前，转动架驱动机构19带动转动架18转动，使导向套20位于尾管2的正上方，第三收卷电机24工作，使导向套20的管状本体21下移内套在尾管2中，电控磁铁25释放导向套20，完成放导向套20操作；在完成放棒操作后，再通过电控磁铁25将导向套20从尾管2中取出。

实际运用时，转动架驱动机构19可以为采用传统的驱动结构，比如电机和减速箱等。

实际运用时，优选的，管状本体21的长度与尾管2的长度比为：0.2～0.4。

实际运用时，优选的，管状本体21和扩口部22的材质均为特氟龙，扩口部22内嵌设有铁块。

本实施例还公开了一种光纤，通过光纤预制棒拉丝形成，光纤预制棒通过上文的加工方法制得。

实施例2

如图4和5所示，本实施例与实施例1的区别在于，放棒装置还包括输料机构27，转盘6位于输料机构27和转动架18之间，输料机构27包括环状的输送带28以及多个间隔安装在输送带28上的限位座29，限位座29包括：

限位管30，下端与输送带28固定；

柔性套31，固定在限位管30的内侧壁；

柔性垫32，滑动设置在限位管30内且位于柔性套31的下方；

复位弹簧33，一端与限位管30的底壁抵靠，另一端与柔性垫32抵靠。

通过输料机构27能够向转盘6的吸盘机构8补充芯棒4和玻璃棒5；芯棒4和玻璃棒5用于内插在限位管30中，且底部与柔性垫32抵靠，外侧壁与柔性套31抵靠，这样能够有效保护芯棒4或玻璃棒5。实际运用时，每个限位座29具有补料工作位，在此工作位时，限位管30位于吸盘3的正下方。

实际在补料过程中，还包括用于检测吸盘3是否吸附牢靠的检测步骤，该检测步骤为：

吸盘3将芯棒4或玻璃棒5吸附住；

吸盘3以设定的加速度移动设定距离，该设定距离小于柔性垫32与限位管30上端口的距离；

芯棒4或玻璃棒5没有脱离吸盘3，则检测合格。

如果芯棒4或玻璃棒5脱离了吸盘3，则检测不合格，需要重新进行吸附操作。掉落的芯棒4或玻璃棒5会与柔性垫32抵靠，带动柔性垫32克服复位弹簧33的弹性力下移，通过这种弹性设计能够有效保护芯棒4或玻璃棒5。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种光纤预制棒的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将熔接有尾管的套管竖直放置，且尾管在上；

2）通过吸盘吸住芯棒，将芯棒移动至尾管的正上方，然后吸盘下移，带动芯棒穿过尾管进入套管中，当芯棒不再对吸盘施加向下的拉力时，吸盘释放芯棒；

3）重复步骤2）直至设定数量的芯棒进入套管中；

还包括步骤4）：通过吸盘将玻璃棒移入尾管，使玻璃棒抵住最上方的芯棒；

所述步骤2）至步骤4）通过放棒装置实施，所述放棒装置包括：

转盘；

转盘驱动机构，用于驱动所述转盘转动；

多个吸盘机构，绕转盘的轴线均匀分布，吸盘机构用于吸附芯棒或玻璃棒，并带动芯棒或玻璃棒上下移动；

控制器，用于控制放棒装置工作；

所述吸盘机构包括：

第一收卷轮，转动安装在转盘的上表面；

第一收卷电机，用于驱动所述第一收卷轮转动；

吸盘，位于转盘的下方；

拉力计，固定在吸盘的正上方；

第一拉索，一端缠绕在第一收卷轮上，另一端穿过转盘后与拉力计的上端连接；

第二收卷轮，转动安装在转盘的上表面；

第二收卷电机，用于驱动所述第二收卷轮转动；

气管，绕设在所述第二收卷轮上，所述气管的一端与第二收卷轮固定，另一端穿过转盘后与吸盘连通；

气泵，固定在转盘上，用于与气管固定在第二收卷轮的一端连通。

2.如权利要求1所述的光纤预制棒的加工方法，其特征在于，所述放棒装置还包括：

转动架；

转动架驱动机构，用于驱动所述转动架转动；

导向套，具有管状本体以及位于管状本体上端的扩口部，所述管状本体用于内套在尾管上，所述扩口部位于尾管外侧；

第三收卷轮，转动安装在转动架的上表面；

第三收卷电机，用于驱动所述第三收卷轮转动；

电控磁铁，位于转动架的下方，用于磁性吸附所述导向套的扩口部；

第二拉索，一端缠绕在第三收卷轮上，另一端穿过转动架与所述电控磁铁连接。

3.如权利要求2所述的光纤预制棒的加工方法，其特征在于，所述管状本体的长度与尾管的长度比为：0.2~0.4。

4.如权利要求2所述的光纤预制棒的加工方法，其特征在于，所述管状本体和扩口部的材质均为特氟龙，所述扩口部内嵌设有铁块。

5.如权利要求2所述的光纤预制棒的加工方法，其特征在于，所述放棒装置还包括输料机构，所述转盘位于输料机构和转动架之间，所述输料机构包括环状的输送带以及多个间隔安装在输送带上的限位座，所述限位座包括：

限位管，下端与输送带固定；

柔性套，固定在限位管的内侧壁；

柔性垫，滑动设置在限位管内且位于柔性套的下方；

复位弹簧，一端与限位管的底壁抵靠，另一端与所述柔性垫抵靠。

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