CN113121105B - 芯棒的加工方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种芯棒的加工方法，包括以下步骤：1)通过VAD法沉积出芯棒松散体，然后对芯棒松散体除水后烧结成粗芯棒；2)对粗芯棒进行粗延和精延，熔断后得到芯棒；3)将芯棒放入冷却架冷却，冷却完成后将芯棒下移，通过位于冷却架下方的包覆机构在芯棒外侧包覆保护膜。本申请的加工方法通过在冷却架的下方设置包覆机构，可以在冷却完成后直接对芯棒进行包覆，相对于人工包覆而言，可以提高效率、降低劳动强度。

Description

芯棒的加工方法

技术领域

本发明涉及光纤预制棒领域，具体涉及芯棒的加工方法。

背景技术

现有芯棒的加工方法如下：

1、通过VAD法沉积出芯棒松散体，然后对芯棒松散体除水后烧结成粗芯棒；

2、对粗芯棒进行粗延和精延，熔断后得到芯棒，

3、对芯棒进行自然冷却，然后人工缠绕保护膜。

现有的这种通过人工缠绕保护膜的方式，加工效率低，劳动强度高。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种芯棒的加工方法。

本发明采取的技术方案如下：

一种芯棒的加工方法，包括以下步骤：

1)通过VAD法沉积出芯棒松散体，然后对芯棒松散体除水后烧结成粗芯棒；

2)对粗芯棒进行粗延和精延，熔断后得到芯棒；

3)将芯棒放入冷却架冷却，冷却完成后将芯棒下移，通过位于冷却架下方的包覆机构在芯棒外侧包覆保护膜。

本申请的加工方法通过在冷却架的下方设置包覆机构，可以在冷却完成后直接对芯棒进行包覆，相对于人工包覆而言，可以提高效率、降低劳动强度。

于本发明其中一实施例中，所述步骤3)通过包覆装置实施，所述包覆装置包括所述冷却架以及位于冷却架下方的包覆机构，所述冷却架包括：

第一架体，所述第一架体具有上下贯穿的冷却通道；

上下滑轨，位于所述冷却通道的侧壁；

中空的夹头，滑动安装在所述上下滑轨上；

第一驱动组件，用于驱动所述夹头上下移动；

温度传感器，安装在冷却通道内，用于检测芯棒的温度。

实际运用时，夹头可以为现有的电动卡盘等现有结构，第一驱动组件可以为滚珠丝杆副、输送带或齿轮齿条等现有机构。

通过中空的夹头能够夹持芯棒；通过温度传感器可以检测芯棒温度，判断冷却是否完成；通过第一驱动组件能够带动芯棒上下移动，在冷却完成后使芯棒进入包覆机构，进行包覆保护膜的操作。

于本发明其中一实施例中，所述冷却通道内的温度传感器有多个，多个温度传感器上下间隔分布。

芯棒各处温度不同，通过设置多个温度传感器，可以多个位置检测温度，在冷却通道内各温度传感器的数值均低于设定值时，判断芯棒冷却完成。

于本发明其中一实施例中，所述冷却架还包括安装在冷却通道内的散热风扇。

设置散热风扇可以加快冷却通道的空气流通，提高冷却效率。

于本发明其中一实施例中，所述冷却架还包括：

支撑座，转动安装在所述第一架体的下部，所述支撑座上端面具有与芯棒配合的支撑槽；

旋转电机，用于驱动所述支撑座转动。

通过支撑座可以实现芯棒更好的放入冷却通道中，具体方法为：夹头下移一定距离，旋转电机工作，使支撑座位于冷却通道的下方，外部设备夹住芯棒的上端，从上往下放入芯棒，使芯棒的下端与支撑座接触(通过支撑槽可以更好的限定芯棒)，然后夹头工作，夹住芯棒的上端；

当冷却完成后，夹头先带动芯棒上移，使芯棒的下端脱离支撑座，然后旋转电机工作，使支撑座转动，不再位于冷却通道的下方，最后夹头下移，带动芯棒下移，进入包覆机构。

于本发明其中一实施例中，所述包覆机构包括：

安装座；

转动环，转动安装在所述安装座上，转动环上具有安装柱；

保护膜卷，外套在所述安装柱上，保护膜卷能够相对所述安装柱转动；

驱动轮，转动安装在所述安装座上，与所述转动环的外侧壁抵靠；

包覆电机，用于驱动所述驱动轮转动，进而驱动所述转动环转动；

切换电机，安装在安装座上；

转动电机，安装在所述切换电机的输出轴上；

断膜杆，安装在所述转动电机的输出轴上，断膜杆的外侧壁具有加热丝，所述断膜杆具有水平工作位和竖直工作位，所述切换电机用于切换所述断膜杆的工作位，断膜杆在水平工作位时，所述断膜杆位于转动环的外侧，在竖直工作位时，所述断膜杆伸入所述转动环的中空部，转动环转动时，保护膜卷的保护膜能够绕设在断膜杆上。

包覆机构的工作原理：芯棒伸入转动环的中间，并以恒定速度下移，包覆电机工作，带动转动环转动，转动环将保护膜卷的保护膜绕在芯棒外侧，当芯棒完成全部包覆后，切换电机工作，带动转动电机和断膜杆转动90°，使断膜杆处于竖直工作位，此时断膜杆伸入转动环的中空部，转动环继续转动，使保护膜卷的保护膜绕设在断膜杆上，加热丝工作，将保护膜熔断，此时芯棒上的保护膜和保护膜卷上的保护膜断开，芯棒可以移出，保护膜卷的保护膜的一端还贴在断膜杆上；当有新的芯棒需要包覆时，芯棒伸入转动环，转动环转动，使保护膜包在芯棒外侧壁上，然后转动电机工作，带动断膜杆转动，使断膜杆上的保护膜脱离断膜杆，随后切换电机工作，将断膜杆切换至水平工作位。

实际运用时，当保护膜卷安装在转动环的下方，此时安装柱上螺接有螺栓，通过螺栓防止保护膜卷从安装柱上掉落。

于本发明其中一实施例中，所述包覆机构还包括至少三个限位轮，所述限位轮转动安装在安装座上，限位轮具有环形凹槽，所述转动环的外边嵌入所述环形凹槽内。

通过限位环的环形凹槽能够很好限定转动环，优选的，限位轮绕转动环均匀分布。

于本发明其中一实施例中，所述第一架体上具有多个冷却通道，包覆装置还包括移动机构，所述移动机构与包覆机构的安装座配合，用于驱动安装座前后左右移动，使包覆机构位于对应冷却通道的正下方。

实际运用时，优选的冷却通道呈矩阵分布，每四个冷却通道共用一个支撑座。

实际运用时移动机构可以为机械手也可以为现有的XY轨道机构，当为XY轨道机构时，可以包括：

两根平行且间隔设置的支撑杆，所述第一架体位于两根支撑杆之间；

第一导轨，设置在支撑杆上；

移动杆，两端均滑动安装在两个第一导轨上，移动架上具有第二导轨，所述安装座滑动安装在所述第二导轨上；

第二驱动组件，用于驱动所述移动架沿第一导轨方向往复移动；

第三驱动组件，用于驱动所述安装座沿第二导轨方向往复移动。

实际运用时，第二、第三驱动组件可以为滚珠丝杆副、输送带或齿轮齿条等各类现有的机构。

于本发明其中一实施例中，包覆装置还包括：

第二架体，位于所述包覆机构的下方，第二架体上具有多个储料槽，各储料槽与冷却通道一一对应；

升降元件，用于驱动所述第二架体上下移动，所述升降元件为液压缸或电动推杆。

实际运用时，当夹头快下移到最下端时，升降元件带动第二架体上移，使储料槽接住芯棒的下部(芯棒的下部已经包覆好保护膜)，然后夹头松开芯棒，升降元件带动第二架体和芯棒下移，下移时，包覆机构能够对芯棒未包覆好的区域继续包覆，直至完成全部包覆。

实际运用时，优选的，储料槽内设置有弹性的支撑件。

于本发明其中一实施例中，所述保护膜的材质为PE、PVC或PVDC。

本发明的有益效果是：本申请的加工方法通过在冷却架的下方设置包覆机构，可以在冷却完成后直接对芯棒进行包覆，相对于人工包覆而言，可以提高效率、降低劳动强度。

附图说明：

图1是包覆机构的示意图；

图2是冷却架的示意图；

图3是冷却架、包覆机构、第二架体和升降元件的示意图；

图4是包覆机构的示意图；

图5是转动环和芯棒的示意图；

图6是转动环和芯棒另一角度的示意图；

图7是断膜杆处于竖直工作位的示意图；

图8是图7保护膜熔断且芯棒移出后的示意图。

图中各附图标记为：

1、芯棒；2、冷却架；3、包覆机构；4、保护膜；5、第一架体；6、冷却通道；7、上下滑轨；8、夹头；9、支撑座；10、安装座；11、转动环；12、保护膜卷；13、驱动轮；14、包覆电机；15、切换电机；16、转动电机；17、断膜杆；18、加热丝；19、限位轮；20、环形凹槽；21、支撑杆；22、第一导轨；23、移动杆；24、第二架体；25、储料槽；26、升降元件；27、螺栓。

具体实施方式：

下面结合各附图，对本发明做详细描述。

如图1所示，一种芯棒1的加工方法，包括以下步骤：

1)通过VAD法沉积出芯棒1松散体，然后对芯棒1松散体除水后烧结成粗芯棒1；

2)对粗芯棒1进行粗延和精延，熔断后得到芯棒1；

3)将芯棒1放入冷却架2冷却，冷却完成后将芯棒1下移，通过位于冷却架2下方的包覆机构3在芯棒1外侧包覆保护膜4。

本申请的加工方法通过在冷却架2的下方设置包覆机构3，可以在冷却完成后直接对芯棒1进行包覆，相对于人工包覆而言，可以提高效率、降低劳动强度。

如图1～8所示，于本实施例中，步骤3)通过包覆装置实施，包覆装置包括冷却架2以及位于冷却架2下方的包覆机构3，冷却架2包括：

第一架体5，第一架体5具有上下贯穿的冷却通道6；

上下滑轨7，位于冷却通道6的侧壁；

中空的夹头8，滑动安装在上下滑轨7上；

第一驱动组件(图中未示出)，用于驱动夹头8上下移动；

温度传感器(图中未示出)，安装在冷却通道6内，用于检测芯棒1的温度。

实际运用时，夹头8可以为现有的电动卡盘等现有结构，第一驱动组件可以为滚珠丝杆副、输送带或齿轮齿条等现有机构。

通过中空的夹头8能够夹持芯棒1；通过温度传感器可以检测芯棒1温度，判断冷却是否完成；通过第一驱动组件能够带动芯棒1上下移动，在冷却完成后使芯棒1进入包覆机构3，进行包覆保护膜4的操作。

于本实施例中，冷却通道6内的温度传感器有多个，多个温度传感器上下间隔分布。

芯棒1各处温度不同，通过设置多个温度传感器，可以多个位置检测温度，在冷却通道6内各温度传感器的数值均低于设定值时，判断芯棒1冷却完成。

于本实施例中，冷却架2还包括安装在冷却通道6内的散热风扇(图中未示出)。

设置散热风扇可以加快冷却通道6的空气流通，提高冷却效率。

如图2所示，于本实施例中，冷却架2还包括：

支撑座9，转动安装在第一架体5的下部，支撑座9上端面具有与芯棒1配合的支撑槽；

旋转电机(图中未示出)，用于驱动支撑座9转动。

通过支撑座9可以实现芯棒1更好的放入冷却通道6中，具体方法为：夹头8下移一定距离，旋转电机工作，使支撑座9位于冷却通道6的下方，外部设备夹住芯棒1的上端，从上往下放入芯棒1，使芯棒1的下端与支撑座9接触(通过支撑槽可以更好的限定芯棒1)，然后夹头8工作，夹住芯棒1的上端；

当冷却完成后，夹头8先带动芯棒1上移，使芯棒1的下端脱离支撑座9，然后旋转电机工作，使支撑座9转动，不再位于冷却通道6的下方，最后夹头8下移，带动芯棒1下移，进入包覆机构3。

如图4～8所示，于本实施例中，包覆机构3包括：

安装座10；

转动环11，转动安装在安装座10上，转动环11上具有安装柱；

保护膜卷12，外套在安装柱上，保护膜卷12能够相对安装柱转动；

驱动轮13，转动安装在安装座10上，与转动环11的外侧壁抵靠；

包覆电机14，用于驱动驱动轮13转动，进而驱动转动环11转动；

切换电机15，安装在安装座10上；

转动电机16，安装在切换电机15的输出轴上；

断膜杆17，安装在转动电机16的输出轴上，断膜杆17的外侧壁具有加热丝18，断膜杆17具有水平工作位和竖直工作位，切换电机15用于切换断膜杆17的工作位，断膜杆17在水平工作位时，断膜杆17位于转动环11的外侧，在竖直工作位时，断膜杆17伸入转动环11的中空部，转动环11转动时，保护膜卷12的保护膜4能够绕设在断膜杆17上。

包覆机构3的工作原理：芯棒1伸入转动环11的中间，并以恒定速度下移，包覆电机14工作，带动转动环11转动，转动环11将保护膜卷12的保护膜4绕在芯棒1外侧，当芯棒1完成全部包覆后，切换电机15工作，带动转动电机16和断膜杆17转动90°，使断膜杆17处于竖直工作位，此时断膜杆17伸入转动环11的中空部，转动环11继续转动，使保护膜卷12的保护膜4绕设在断膜杆17上，加热丝18工作，将保护膜4熔断，此时芯棒1上的保护膜4和保护膜卷12上的保护膜4断开，芯棒1可以移出，保护膜卷12的保护膜4的一端还贴在断膜杆17上；当有新的芯棒1需要包覆时，芯棒1伸入转动环11，转动环11转动，使保护膜4包在芯棒1外侧壁上，然后转动电机16工作，带动断膜杆17转动，使断膜杆17上的保护膜4脱离断膜杆17，随后切换电机15工作，将断膜杆17切换至水平工作位。

实际运用时，当保护膜卷12安装在转动环11的下方，此时安装柱上螺接有螺栓27，通过螺栓27防止保护膜卷12从安装柱上掉落。

如图4所示，于本实施例中，包覆机构3还包括至少三个限位轮19，限位轮19转动安装在安装座10上，限位轮19具有环形凹槽20，转动环11的外边嵌入环形凹槽20内。

通过限位环的环形凹槽20能够很好限定转动环11，优选的，限位轮19绕转动环11均匀分布。

如图1和3所示，于本实施例中，第一架体5上具有多个冷却通道6，包覆装置还包括移动机构，移动机构与包覆机构3的安装座10配合，用于驱动安装座10前后左右移动，使包覆机构3位于对应冷却通道6的正下方。

实际运用时，优选的冷却通道6呈矩阵分布，每四个冷却通道6共用一个支撑座9。

实际运用时移动机构可以为机械手也可以为现有的XY轨道机构，当为XY轨道机构时，如图1所示，可以包括：

两根平行且间隔设置的支撑杆21，第一架体5位于两根支撑杆21之间；

第一导轨22，设置在支撑杆21上；

移动杆23，两端均滑动安装在两个第一导轨22上，移动架上具有第二导轨(图中未示出)，安装座10滑动安装在第二导轨上；

第二驱动组件(图中未示出)，用于驱动移动架沿第一导轨22方向往复移动；

第三驱动组件(图中未示出)，用于驱动安装座10沿第二导轨方向往复移动。

实际运用时，第二、第三驱动组件可以为滚珠丝杆副、输送带或齿轮齿条等各类现有的机构。

如图1和3所示，于本实施例中，包覆装置还包括：

第二架体24，位于包覆机构3的下方，第二架体24上具有多个储料槽25，各储料槽25与冷却通道6一一对应；

升降元件26，用于驱动第二架体24上下移动，升降元件26为液压缸或电动推杆。

实际运用时，当夹头8快下移到最下端时，升降元件26带动第二架体24上移，使储料槽25接住芯棒1的下部(芯棒1的下部已经包覆好保护膜4)，然后夹头8松开芯棒1，升降元件26带动第二架体24和芯棒1下移，下移时，包覆机构3能够对芯棒1未包覆好的区域继续包覆，直至完成全部包覆。

实际运用时，优选的，储料槽25内设置有弹性的支撑件。

于本实施例中，保护膜4的材质为PE、PVC或PVDC。

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 (8)

1.一种芯棒的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）通过VAD法沉积出芯棒松散体，然后对芯棒松散体除水后烧结成粗芯棒；

2）对粗芯棒进行粗延和精延，熔断后得到芯棒；

3）将芯棒放入冷却架冷却，冷却完成后将芯棒下移，通过位于冷却架下方的包覆机构在芯棒外侧包覆保护膜；

所述步骤3）通过包覆装置实施，所述包覆装置包括所述冷却架以及位于冷却架下方的包覆机构，所述冷却架包括：

第一架体，所述第一架体具有上下贯穿的冷却通道；

上下滑轨，位于所述冷却通道的侧壁；

中空的夹头，滑动安装在所述上下滑轨上；

第一驱动组件，用于驱动所述夹头上下移动；

温度传感器，安装在冷却通道内，用于检测芯棒的温度；

所述包覆机构包括：

安装座；

转动环，转动安装在所述安装座上，转动环上具有安装柱；

保护膜卷，外套在所述安装柱上，保护膜卷能够相对所述安装柱转动；

驱动轮，转动安装在所述安装座上，与所述转动环的外侧壁抵靠；

包覆电机，用于驱动所述驱动轮转动，进而驱动所述转动环转动；

切换电机，安装在安装座上；

转动电机，安装在所述切换电机的输出轴上；

断膜杆，安装在所述转动电机的输出轴上，断膜杆的外侧壁具有加热丝，所述断膜杆具有水平工作位和竖直工作位，所述切换电机用于切换所述断膜杆的工作位，断膜杆在水平工作位时，所述断膜杆位于转动环的外侧，在竖直工作位时，所述断膜杆伸入所述转动环的中空部，转动环转动时，保护膜卷的保护膜能够绕设在断膜杆上。

2.如权利要求1所述的芯棒的加工方法，其特征在于，所述冷却通道内的温度传感器有多个，多个温度传感器上下间隔分布。

3.如权利要求1所述的芯棒的加工方法，其特征在于，所述冷却架还包括安装在冷却通道内的散热风扇。

4.如权利要求1所述的芯棒的加工方法，其特征在于，所述冷却架还包括：

支撑座，转动安装在所述第一架体的下部，所述支撑座上端面具有与芯棒配合的支撑槽；

旋转电机，用于驱动所述支撑座转动。

5.如权利要求1所述的芯棒的加工方法，其特征在于，所述包覆机构还包括至少三个限位轮，所述限位轮转动安装在安装座上，限位轮具有环形凹槽，所述转动环的外边嵌入所述环形凹槽内。

6.如权利要求5所述的芯棒的加工方法，其特征在于，所述第一架体上具有多个冷却通道，包覆装置还包括移动机构，所述移动机构与包覆机构的安装座配合，用于驱动安装座前后左右移动，使包覆机构位于对应冷却通道的正下方。

7.如权利要求6所述的芯棒的加工方法，其特征在于，包覆装置还包括：

第二架体，位于所述包覆机构的下方，第二架体上具有多个储料槽，各储料槽与冷却通道一一对应；

升降元件，用于驱动所述第二架体上下移动，所述升降元件为液压缸或电动推杆。

8.如权利要求1所述的芯棒的加工方法，其特征在于，所述保护膜的材质为PE、PVC或PVDC。

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