CN113526861A - 一种光纤预制棒自动取料换料装置 - Google Patents

Abstract

一种光纤预制棒自动取料换料装置，涉及光纤加工领域。该光纤预制棒自动取料换料装置包括轨道、可沿轨道移动的滑台及至少一个预制棒缓存架和至少一个预制棒冷棒架，滑台的顶部连接有可绕竖直轴线旋转的支架，支架连接有可升降的支座，支座连接有可绕竖直轴线旋转的大臂，大臂连接有可绕竖直轴线旋转的小臂，小臂的顶部通过上连接座连接有用于卡接光纤预制棒的开口叉，小臂连接有用于采集光纤预制棒图像的视觉收集装置，小臂的底部连接有可升降的下连接座，下连接座连接有一对可向相互靠近或远离方向移动以夹持光纤预制棒的下夹爪。光纤预制棒自动取料换料装置能够实现光纤预制棒的自动取放棒换料作业，降低了操作人员手工取放棒时烫伤的风险。

Description

一种光纤预制棒自动取料换料装置

技术领域

本申请涉及光纤加工领域，具体而言，涉及一种光纤预制棒自动取料换料装置。

背景技术

光纤预制棒换料工艺是光纤拉丝生产中的重要环节之一。目前现有的光纤预制棒换料工艺多数需要人工借助行吊和吊具进行。随着行业的发展和光纤预制棒加工技术的改进，一方面预制棒的长度和直径不断增大，另一方面国产化的返修预制棒长度不一，导致人工放置预制棒的时候总会出现棒体晃动大、半球位置不正的问题，严重的会发生拉丝炉损坏或人身伤害，此外在下料时因为高温危险，稍有不慎会造成操作人员烫伤的危险。

发明内容

本申请的目的在于提供一种光纤预制棒自动取料换料装置，其能够实现光纤预制棒的自动取放棒换料作业，降低了操作人员手工取放棒时烫伤的风险。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种光纤预制棒自动取料换料装置，其包括轨道、可沿轨道移动的滑台及位于轨道侧部的至少一个预制棒缓存架和至少一个预制棒冷棒架，滑台的顶部连接有可绕竖直轴线旋转的支架，支架连接有可升降的支座，支座连接有可绕竖直轴线旋转的大臂，大臂连接有可绕竖直轴线旋转的小臂，小臂的顶部连接上连接座，上连接座连接有用于卡接光纤预制棒顶部的开口叉，小臂的底部连接有可升降的下连接座，下连接座连接有一对可向相互靠近或远离方向移动以夹持光纤预制棒底部的下夹爪，小臂连接有用于采集光纤预制棒图像的视觉收集装置。

在一些可选的实施方案中，小臂通过浮动装置与上连接座连接；浮动装置包括与小臂连接的底板、可沿第一方向滑动连接于底板顶面的中间板及可沿第二方向滑动连接于中间板顶面的顶板，顶板与上连接座连接，第一方向垂直于第二方向，底板连接有对中锁止组件，对中锁止组件用于推动中间板的中轴线与底板中轴线重合并锁止位置或解除锁止。

在一些可选的实施方案中，对中锁止组件包括贯穿中间板和顶板的锁止孔及锁止柱，锁止柱的底部与底板连接且顶部伸入锁止孔，锁止柱设有沿其周向间隔布置的至少四个活塞腔，每个活塞腔内均滑动设有活塞，活塞连接有贯穿至锁止孔的锁止销，锁止柱分别设有与活塞腔两端连通的进气孔和排气孔。

在一些可选的实施方案中，底板顶部和中间板底部之间分别设有两条第一限位块，两条第一限位块对称设于锁止柱两侧且均沿第一方向延伸，两条第一限位块相背的一侧分别抵压底板和中间板内壁。

在一些可选的实施方案中，中间板顶部和顶板底部之间分别设有两条第二限位块，两条第二限位块对称设于锁止柱两侧且均沿第二方向延伸，两条第二限位块相背的一侧分别抵压中间板和顶板内壁。

在一些可选的实施方案中，每个下夹爪均连接有至少两个可旋转的辊筒，两个下夹爪向相互靠近方向移动时使至少四个辊筒滚动抵压光纤预制棒的外壁。

在一些可选的实施方案中，小臂还连接有激光扫描装置，激光扫描装置用于向下发射并接收激光以定位小臂下方的障碍物。

本申请的有益效果是：本实施例提供的光纤预制棒自动取料换料装置包括轨道、可沿轨道移动的滑台及位于轨道侧部的至少一个预制棒缓存架和至少一个预制棒冷棒架，滑台的顶部连接有可绕竖直轴线旋转的支架，支架连接有可升降的支座，支座连接有可绕竖直轴线旋转的大臂，大臂连接有可绕竖直轴线旋转的小臂，小臂的顶部连接上连接座，上连接座连接有用于卡接光纤预制棒顶部的开口叉，小臂的底部连接有可升降的下连接座，下连接座连接有一对可向相互靠近或远离方向移动以夹持光纤预制棒底部的下夹爪，小臂连接有用于采集光纤预制棒图像的视觉收集装置。本实施例提供的光纤预制棒自动取料换料装置能够实现光纤预制棒的自动取放棒换料作业，降低了操作人员手工取放棒时烫伤的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的光纤预制棒自动取料换料装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的光纤预制棒自动取料换料装置的局部结构示意图；

图3为本申请实施例提供的光纤预制棒自动取料换料装置中轨道的剖视图；

图4为本申请实施例提供的光纤预制棒自动取料换料装置中滑台的局部结构示意图；

图5为本申请实施例提供的光纤预制棒自动取料换料装置中小臂、浮动装置、上连接座、下连接座、开口叉、下夹爪的连接结构示意图；

图6为本申请实施例提供的光纤预制棒自动取料换料装置中上连接座和具有球托的开口叉连接的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的光纤预制棒自动取料换料装置中下连接座和下夹爪的连接结构示意图；

图8为本申请实施例提供的光纤预制棒自动取料换料装置中浮动装置的结构示意图；

图9为沿图8中A-A剖面线的剖视图；

图10为沿图8中B-B剖面线的剖视图。

图中：100、轨道；101、支撑架；102、工字轨；110、滑台；111、滑块；112、滑动电机；113、第一齿轮箱；114、第一传动齿轮；115、齿条；116、旋转电机；117、第二传动齿轮；118、第三传动齿轮；119、第二齿轮箱；120、预制棒缓存架；121、预制棒尾棒架；130、预制棒冷棒架；140、支架；141、升降电机；142、丝杆；150、支座；151、第一转动电机；152、第二转动电机；160、大臂；170、小臂；171、升降气缸；180、上连接座；190、开口叉；191、球托；200、视觉收集装置；210、下连接座；220、下夹爪；230、底板；231、第一卡槽；240、中间板；241、第一弯折部；242、第二弯折部；250、顶板；251、第二卡槽；260、锁止孔；270、锁止柱；280、活塞腔；290、活塞；300、锁止销；310、进气孔；320、进气管；330、排气孔；340、第一限位块；350、第二限位块；360、辊筒支架；370、辊筒；380、激光扫描装置。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以下结合实施例对本申请的光纤预制棒自动取料换料装置的特征和性能作进一步的详细描述。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10所示，本申请实施例提供一种光纤预制棒自动取料换料装置，其包括轨道100及二十个分别连接于轨道100两侧用于支撑轨道100的支撑架101，轨道100的一端两侧分别设有一个预制棒缓存架120和一个预制棒尾棒架121，轨道100的另一端一侧设有一个预制棒缓存架120和一个预制棒冷棒架130；轨道100的顶部两侧分别设有一条沿其长度方向延伸的工字轨102，轨道100上设有可沿其移动的滑台110，滑台110的顶部连接有可绕竖直轴线旋转的支架140，滑台110的底部两侧分别连接有五个滑块111，十个滑块111分别滑动套设于两条工字轨102上，滑台110连接有滑动电机112，滑动电机112通过第一齿轮箱113连接有第一传动齿轮114，滑动电机112的输出轴通过第一齿轮箱113将动力传递至第一传动齿轮114，轨道100连接有与第一传动齿轮114啮合的齿条115，齿条115沿轨道100长度方向延伸；滑台110连接有旋转电机116、可旋转的第二传动齿轮117和可旋转的第三传动齿轮118，旋转电机116连接有第二齿轮箱119，第二传动齿轮117和第三传动齿轮118相互啮合，旋转电机116的输出轴通过第二齿轮箱119将动力传递至第二传动齿轮117，第三传动齿轮118与支架140的底部连接，支架140连接有升降电机141，升降电机141的输出轴连接有竖直布置的丝杆142，丝杆142上通过螺纹套设有支座150，支座150连接有第一转动电机151，第一转动电机151的输出轴竖直向下布置并连接有大臂160，大臂160的另一端底部连接有第二转动电机152，第二转动电机152的输出轴竖直向下布置并连接有小臂170，小臂170的顶部通过浮动装置连接有上连接座180，上连接座180连接有用于卡接限定光纤预制棒顶部的开口叉190，开口叉190的内壁设有用于承托光纤预制棒的球托191；上连接座180顶部连接有用于对光纤预制棒拍照的视觉收集装置200，小臂170的底部连接有竖直布置的升降气缸171，升降气缸171的气缸杆连接有下连接座210，下连接座210连接有一对可向相互靠近或远离方向移动以夹持光纤预制棒底部的下夹爪220，每个下夹爪220均通过两个辊筒支架360连接有两个可旋转的辊筒370，两个下夹爪220向相互靠近方向移动时使四个辊筒370滚动抵压光纤预制棒顶部的外壁；小臂170的底部还连接有激光扫描装置380，激光扫描装置380用于向下发射并接收激光以定位小臂170下方的障碍物；下夹爪220为连接于下连接座210的气动夹爪。

其中，如图7、图8和图9所示，浮动装置包括从下往上依次叠放的底板230、中间板240和顶板250，底板230底部与小臂170连接，中间板240可沿第一方向滑动地连接于底板230顶面，顶板250可沿第二方向滑动地连接于中间板240顶面，顶板250与上连接座180连接，第一方向垂直于第二方向，底板230连接有用于推动中间板240使中间板240中轴线与底板230中轴线重合后锁止中间板240位置及解除位置锁止的对中锁止组件，对中锁止组件包括贯穿中间板240和顶板250的锁止孔260及锁止柱270，锁止柱270的底部与底板230连接且顶部伸入锁止孔260，锁止柱270设有沿其周向间隔布置的四个活塞腔280，每个活塞腔280内均滑动设有活塞290，活塞290连接有贯穿至锁止孔260的锁止销300，锁止柱270分别设有与各个活塞腔280的无杆腔通过进气管320连通的进气孔310和与各个活塞腔280的的有杆腔连通的排气孔330。底板230顶部和中间板240底部之间分别设有两条第一限位块340，两条第一限位块340对称设于锁止柱270两侧且均沿第一方向延伸，中间板240的两端分别向下弯折形成第一弯折部241，底板230的顶部两侧分别凹陷形成第一卡槽231，两条第一限位块340的底部分别卡接于两条第一卡槽231内，两条第一限位块340相背的一侧分别抵压两个第一弯折部241。中间板240顶部和顶板250底部之间分别设有两条第二限位块350，两条第二限位块350对称设于锁止柱270两侧且均沿第二方向延伸，中间板240的两侧分别向上弯折形成第二弯折部242，顶板250的底部两侧分别凹陷形成第二卡槽251，两条第二限位块350的顶部分别卡接于两个第二卡槽251内，两条第二限位块350相背的一侧分别抵压两个第二弯折部242。

本实施例提供的光纤预制棒自动取料换料装置能够实现自动取料放料作业，避免高温的光纤预制棒造成操作人员烫伤。该光纤预制棒自动取料换料装置的工作原理是，滑动电机112启动通过第一齿轮箱113将动力传递至第一传动齿轮114，第一传动齿轮114旋转时相对于轨道100连接的齿条115移动，从而使滑动电机112及其连接的滑台110沿齿条115即轨道100长度方向滑动至轨道100一端的预制棒缓存架120侧部，随后滑台110连接的旋转电机116启动通过第二齿轮箱119将动力依次传递至第二传动齿轮117和第三传动齿轮118，从而通过第三传动齿轮118带动支架140旋转，同时控制支架140连接的支座150上的第一转动电机151启动带动大臂160绕竖直轴线转动，并控制大臂160连接的第二转动电机152启动带动小臂170绕竖直轴线转动，直至小臂170连接的开口叉190和一对下夹爪220旋转至预制棒缓存架120上方，接着控制支架140连接的升降电机141启动带动丝杆142旋转带动通过螺纹套设于丝杆142的支座150下降，使支座150连接的大臂160和小臂170下降，使小臂170连接的开口叉190卡设于预制棒缓存架120上光纤预制棒的顶部外侧并使一对下夹爪220位于光纤预制棒的底部两侧，控制一对下夹爪220向相互靠近方向移动夹持光纤预制棒的底部，随后控制升降电机141带动丝杆142反向旋转带动通过螺纹套设于丝杆142的支座150上升，使开口叉190和下夹爪220限位和夹持的光纤预制棒升起至脱离光纤预制棒，随后滑动电机112通过第一齿轮箱113将动力传递至第一传动齿轮114第一传动齿轮114反向旋转，从而带动滑台110沿轨道100反向移动至轨道100另一端的预制棒冷棒架130侧部，控制支架140连接的升降电机141启动带动丝杆142旋转带动通过螺纹套设于丝杆142的支座150下降，使开口叉190和一对下夹爪220限位夹持的光纤预制棒落下至预制棒冷棒架130内，控制一对下夹爪220向相互远离方向移动松开光纤预制棒，完成光纤预制棒的自动取料换料作业。

其中，上连接座180顶部连接有用于对光纤预制棒拍照的视觉收集装置200，在使用开口叉190和下夹爪220限位和夹持光纤预制棒时，能够使用视觉收集装置200采集位于开口叉190的球托191处的光纤预制棒的图片，并与预设的图片对比，以确定开口叉190的球托191限定光纤预制棒的位置。小臂170的底部连接有竖直布置的升降气缸171，升降气缸171的气缸杆连接有下连接座210，下连接座210连接有一对可向相互靠近或远离方向移动以夹持光纤预制棒底部的下夹爪220，操作人员能够控制升降气缸171的气缸杆伸缩来带动下连接座210和一对下夹爪220升降，从而调节下夹爪220的高度以对光纤预制棒底部不同位置进行夹持；小臂170的底部还连接有激光扫描装置380，激光扫描装置380用于向下发射并接收激光以定位小臂170下方的障碍物，从而在滑台110沿轨道100移动时通过激光扫描装置380实时的检测并定位小臂170前端下方是否具有障碍物，并在具有障碍物时发出信号以便于控制滑台110停止沿轨道100移动。

此外，小臂170的顶部通过浮动装置与上连接座180连接，上连接座180通过连接的浮动装置可相对于小臂170沿相互垂直的第一方向和第二方向移动，在使用上连接座180连接的开口叉190夹持光纤预制棒时可相对于小臂170沿第一方向和第二方向移动移动进行位置调整，降低了开口叉190夹持光纤预制棒时对棒体造成损伤的可能，避免开口叉190夹持时划伤光纤预制棒，具体的说，使用上连接座180连接的开口叉190夹持光纤预制棒时，光纤预制棒抵压开口叉190，使开口叉190连接的上连接座180推动浮动装置，从而使浮动装置的顶板250相对于中间板240沿第二方向移动，同时顶板250移动时带动中间板240相对于底板230沿第一方向移动，使一对开口叉190夹持光纤预制棒时带动上连接座180相对于小臂170沿第一方向和第二方向具有微调位移，从而降低开口叉190夹持时挤压并划伤光纤预制棒。

当停止夹持光纤预制棒时，操作人员能够使用对中锁止组件推动中间板240至中轴线与底板230中轴线重合并锁止中间板240的位置，将中间板240的位置复位至中轴线与底板230中轴线重合以便于后续使用浮动装置微调整开口叉190的位置，使用对中锁止组件时使用管路将压缩气体通过进气孔310通入锁止柱270内的四个活塞腔280一端的无杆腔内，使四个活塞腔280内的活塞290分别沿活塞腔280移动，使四个沿锁止柱270周向间隔布置的活塞290分别连接的锁止销300伸出并抵压中间板240的内壁，从而利用四个锁止销300推动中间板240沿第二方向移动至中轴线与底板230的中轴线重合并固定；当需要停止使用对中锁止组件推动中间板240中轴线与底板230中轴线重合并锁止中间板240的位置时，通过管路将压缩气体经排气孔330通入四个活塞腔280另一端的有杆腔内，使四个活塞腔280内的活塞290分别沿活塞腔280反向移动至四个锁止销300伸缩进活塞腔280停止抵压中间板240的内壁，从而解除对中间板240的抵压和位置锁止。

在其他可选的实施例中，开口叉190和下夹爪220还可以选用现有的电动夹爪或其他气动手指。

以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (7)

1.一种光纤预制棒自动取料换料装置，其特征在于，其包括轨道、可沿所述轨道移动的滑台及位于所述轨道侧部的至少一个预制棒缓存架和至少一个预制棒冷棒架，所述滑台的顶部连接有可绕竖直轴线旋转的支架，所述支架连接有可升降的支座，所述支座连接有可绕竖直轴线旋转的大臂，所述大臂连接有可绕竖直轴线旋转的小臂，所述小臂的顶部连接上连接座，所述上连接座连接有用于卡接光纤预制棒顶部的开口叉，所述小臂的底部连接有可升降的下连接座，所述下连接座连接有一对可向相互靠近或远离方向移动以夹持所述光纤预制棒底部的下夹爪，所述小臂连接有用于采集所述光纤预制棒图像的视觉收集装置。

2.根据权利要求1所述的光纤预制棒自动取料换料装置，其特征在于，所述小臂通过浮动装置与所述上连接座连接；所述浮动装置包括与所述小臂连接的底板、可沿第一方向滑动连接于所述底板顶面的中间板及可沿第二方向滑动连接于所述中间板顶面的顶板，所述顶板与所述上连接座连接，所述第一方向垂直于所述第二方向，所述底板连接有对中锁止组件，所述对中锁止组件用于推动所述中间板的中轴线与所述底板中轴线重合并锁止位置或解除锁止。

3.根据权利要求2所述的光纤预制棒自动取料换料装置，其特征在于，所述对中锁止组件包括贯穿所述中间板和所述顶板的锁止孔及锁止柱，所述锁止柱的底部与所述底板连接且顶部伸入所述锁止孔，所述锁止柱设有沿其周向间隔布置的至少四个活塞腔，每个所述活塞腔内均滑动设有活塞，所述活塞连接有贯穿至所述锁止孔的锁止销，所述锁止柱分别设有与所述活塞腔两端连通的进气孔和排气孔。

4.根据权利要求3所述的光纤预制棒自动取料换料装置，其特征在于，所述底板顶部和所述中间板底部之间分别设有两条第一限位块，两条所述第一限位块对称设于所述锁止柱两侧且均沿所述第一方向延伸，两条所述第一限位块相背的一侧分别抵压所述底板和所述中间板内壁。

5.根据权利要求3所述的光纤预制棒自动取料换料装置，其特征在于，所述中间板顶部和所述顶板底部之间分别设有两条第二限位块，两条所述第二限位块对称设于所述锁止柱两侧且均沿所述第二方向延伸，两条所述第二限位块相背的一侧分别抵压所述中间板和所述顶板内壁。

6.根据权利要求1所述的光纤预制棒自动取料换料装置，其特征在于，每个所述下夹爪均连接有至少两个可旋转的辊筒，两个所述下夹爪向相互靠近方向移动时使至少四个所述辊筒滚动抵压所述光纤预制棒的外壁。

7.根据权利要求1所述的光纤预制棒自动取料换料装置，其特征在于，所述小臂还连接有激光扫描装置，所述激光扫描装置用于向下发射并接收激光以定位所述小臂下方的障碍物。

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