CN113698089B - 一种芯棒的加工方法 - 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)将芯棒穿过加热炉，芯棒上端的辅助棒安装在上旋转座上；2)在下旋转座的三爪卡盘的卡爪上安装弹性组件，芯棒下端的辅助棒插入三爪卡盘内，三爪卡盘锁紧，通过三个弹性组件将芯棒下端的辅助棒夹紧；3)控制上旋转座和下旋转座独立且同速转动，加热炉工作进行纵向延伸操作，控制下旋转座水平移动，使上旋转座的轴线与下旋转座的轴线重合。4)纵向延伸完成，得到较细的芯棒。本申请的加工方法能够适用于上下辅助棒轴线偏离过大的芯棒。

Description

一种芯棒的加工方法

技术领域

本发明涉及光纤预制棒领域，具体涉及一种芯棒的加工方法。

背景技术

芯棒加工时先沉积出芯棒松散体，然后对芯棒松散体进行干燥、烧结得到较粗的芯棒，再对芯棒进行纵向延伸得到尺寸符合要求的芯棒。

现有技术中，会因为多种情况导致芯棒的上下两端的辅助棒同心度低，当上下辅助棒轴线偏离过大时，现有的延伸设备不能进行可靠夹持，即不能进行纵向延伸操作。

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)将芯棒穿过加热炉，芯棒上端的辅助棒安装在上旋转座上；

2)在下旋转座的三爪卡盘的卡爪上安装弹性组件，芯棒下端的辅助棒插入三爪卡盘内，三爪卡盘锁紧，通过三个弹性组件将芯棒下端的辅助棒夹紧；

3)控制上旋转座和下旋转座独立且同速转动，加热炉工作进行纵向延伸操作，控制下旋转座水平移动，使上旋转座的轴线与下旋转座的轴线重合。

4)纵向延伸完成，得到较细的芯棒。

本申请的加工方法能够适用于上下辅助棒轴线偏离过大的芯棒，具体操作时，以芯棒的上辅助棒为基准，先限定好芯棒上端的辅助棒，然后移动下旋转座，使下旋转座的三爪卡盘的中心大致位于芯棒下端的辅助棒的下方，然后三爪卡盘锁紧，通过弹性组件将芯棒下端的辅助棒夹紧，因为设置有弹性组件，能够有效防止因未准确对中而导致三爪夹夹坏辅助棒。

实际运用时，上旋转座可以为现有纵向延伸设备的上旋转座结构。

于本发明其中一实施例中，所述步骤1)～步骤4)通过纵向延伸设备实施，所述纵向延伸设备包括：

加热炉，用于对芯棒进行加热；

上旋转座，位于加热炉的上方，能够上下移动，所述上旋转座用于限定芯棒上端的辅助棒，带动芯棒转动；以及

下旋转座，位于加热炉的下方，能够上下移动，所述下旋转座用于限定芯棒下端的辅助棒，带动芯棒转动；

所述下旋转座包括：

水平调节机构；

安装基座，安装在所述水平调节机构上，安装基座通过水平调节机构能够前后左右调节位置；

转动座，转动安装在所述安装基座上，

中空的三爪卡盘，安装在所述转动座上，三爪卡盘包括三个能够径向移动的卡爪，所述卡爪上安装有弹性组件，三爪卡盘通过三个弹性组件夹紧芯棒下端的辅助棒；

驱动电机，用于驱动所述转动座转动。

于本发明其中一实施例中，所述弹性组件包括：

伸缩杆，端部与对应的卡爪固定；

弧形夹块，固定在伸缩杆远离卡爪的一端，弧形夹块用于与芯棒下端的辅助棒抵靠；

第一弹簧，外套在伸缩杆上，一端与卡爪抵靠，另一端与弧形夹块抵靠。

通过设置弹性组件，即便辅助棒未位于三爪卡盘的中心，三爪卡盘也能在不损坏辅助棒的情况下将辅助棒夹紧。

于本发明其中一实施例中，所述弧形夹块上安装有压力传感器。

设置压力传感器能够辅助控制三爪卡盘的卡爪移动，保证安全可靠的夹紧辅助棒。

于本发明其中一实施例中，所述水平调节机构包括：

底座，底座上具有第一导轨；

活动座，滑动安装在所述第一导轨上，所述活动座上具有第二导轨，所述第二导轨的长度方向垂直于第一导轨的长度方向，所述安装基座滑动安装在所述第二导轨上；

第一驱动结构，用于驱动所述活动座沿第一导轨方向往复移动；

第二驱动结构，用于驱动所述安装基座沿第二导轨方向往复移动。

本申请的第一驱动结构可以是电机通过传动结构来精确驱动活动座移动，传动结构可以为齿轮齿条或者滚珠丝杆副等现有的结构；本申请的第二驱动结构也一样可以是电机通过传动结构来精确驱动安装基座移动，传动结构可以为齿轮齿条或者滚珠丝杆副等现有的结构。

通过水平调节机构能够带动安装基座移动，即能够调节芯棒下端的辅助棒移动，在进行纵向延伸时，芯棒被加热变形，此时通过水平调节机构能够纠正芯棒下端辅助棒相对上端辅助棒的偏移。实际运用时，根据偏移量来确定具体的矫正参数，当偏移较大时，不能一次性矫正过大，以免使芯棒损伤。

于本发明其中一实施例中，所述安装基座上固定有激光发射器，所述激光发射器能够竖直向上发射激光，所述上旋转座上固定有用于接收激光信号的激光接收器。

通过设置激光发射器和激光接收器能够通过传感器判断上旋转的转动轴线和下旋转的转轴轴线是否重合。

于本发明其中一实施例中，所述上旋转座上具有多个呈矩阵布置的激光接收器，当位于最中间的激光接受器接收到激光发射器发射的激光时，所述转动座的转动轴线与上旋转座的转动轴线重合。

于本发明其中一实施例中，所述转动座为中空结构，所述三爪卡盘通过转轴转动安装在转动座上，所述转动座内还设置有两组第二弹簧，两组第二弹簧分别位于所述转轴轴线的两侧，所述第二弹簧的一端与转动座底壁相抵，另一端与三爪卡盘的下表面相抵。

当芯棒下端的辅助棒不为竖直时，正常的三爪卡盘并不能可靠夹紧，本申请的三爪卡盘通过转轴转动安装在转动座上，能够绕转轴转动，通过抓转能够可以更好的夹紧非竖直的辅助棒，在芯棒加热变形后，通过第二弹簧能够带动三爪卡盘复位至水平，即能够使辅助棒复位至竖直状态。

于本发明其中一实施例中，所述三爪卡盘上安装有倾角传感器，转动座上还固定有复位电机，所述复位电机与所述转轴固定，复位电机工作时，用于带动所述三爪卡盘处于水平位置。

通过倾角传感器能够判断三爪卡盘是否处于水平状态，当第二弹簧并不能使三爪卡盘处于水平位置时，通过复位电机进行主动驱动，使三爪卡盘处于水平位置，保证芯棒下端的辅助棒被纠正至竖直状态。

本发明的有益效果是：本申请的加工方法能够适用于上下辅助棒轴线偏离过大的芯棒，具体操作时，以芯棒的上辅助棒为基准，先限定好芯棒上端的辅助棒，然后移动下旋转座，使下旋转座的三爪卡盘的中心大致位于芯棒下端的辅助棒的下方，然后三爪卡盘锁紧，通过弹性组件将芯棒下端的辅助棒夹紧，因为设置有弹性组件，能够有效防止因未准确对中而导致三爪夹夹坏辅助棒。

附图说明：

图1是本发明芯棒的加工方法的示意图；

图2是下旋转座的部分结构示意图；

图3是芯棒下端的辅助棒安装在下旋转座上的示意图；

图4是图2中A处的放大图。

图中各附图标记为：

1、芯棒；2、加热炉；3、辅助棒；4、上旋转座；5、下旋转座；6、水平调节机构；7、安装基座；8、转动座；9、三爪卡盘；10、卡爪；11、弹性组件；12、伸缩杆；13、弧形夹块；14、第一弹簧；15、底座；16、第一导轨；17、活动座；18、第二导轨；19、激光发射器；20、转轴；21、第二弹簧；22、复位电机。

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、2和3所示，一种芯棒的加工方法，包括以下步骤：

1)将芯棒1穿过加热炉2，芯棒1上端的辅助棒3安装在上旋转座4上；

2)在下旋转座5的三爪卡盘9的卡爪10上安装弹性组件11，芯棒1下端的辅助棒3插入三爪卡盘9内，三爪卡盘9锁紧，通过三个弹性组件11将芯棒1下端的辅助棒3夹紧；

3)控制上旋转座4和下旋转座5独立且同速转动，加热炉2工作进行纵向延伸操作，控制下旋转座5水平移动，使上旋转座4的轴线与下旋转座5的轴线重合。

4)纵向延伸完成，得到较细的芯棒。

本申请的加工方法能够适用于上下辅助棒3轴线偏离过大的芯棒1，具体操作时，以芯棒1的上辅助棒3为基准，先限定好芯棒1上端的辅助棒3，然后移动下旋转座5，使下旋转座5的三爪卡盘9的中心大致位于芯棒1下端的辅助棒3的下方，然后三爪卡盘9锁紧，通过弹性组件11将芯棒1下端的辅助棒3夹紧，因为设置有弹性组件11，能够有效防止因未准确对中而导致三爪夹夹坏辅助棒3。

实际运用时，上旋转座4可以为现有纵向延伸设备的上旋转座4结构。

如图1、2和3所示，于本实施例中，步骤1)～步骤4)通过纵向延伸设备实施，纵向延伸设备包括：

加热炉2，用于对芯棒1进行加热；

上旋转座4，位于加热炉2的上方，能够上下移动，上旋转座4用于限定芯棒1上端的辅助棒3，带动芯棒1转动；以及

下旋转座5，位于加热炉2的下方，能够上下移动，下旋转座5用于限定芯棒1下端的辅助棒3，带动芯棒1转动；

下旋转座5包括：

水平调节机构6；

安装基座7，安装在水平调节机构6上，安装基座7通过水平调节机构6能够前后左右调节位置；

转动座8，转动安装在安装基座7上，

中空的三爪卡盘9，安装在转动座8上，三爪卡盘9包括三个能够径向移动的卡爪10，卡爪10上安装有弹性组件11，三爪卡盘9通过三个弹性组件11夹紧芯棒1下端的辅助棒3；

驱动电机(图中省略未画出)，用于驱动转动座8转动。

如图4所示，于本实施例中，弹性组件11包括：

伸缩杆12，端部与对应的卡爪10固定；

弧形夹块13，固定在伸缩杆12远离卡爪10的一端，弧形夹块13用于与芯棒1下端的辅助棒3抵靠；

第一弹簧14，外套在伸缩杆12上，一端与卡爪10抵靠，另一端与弧形夹块13抵靠。

通过设置弹性组件11，即便辅助棒3未位于三爪卡盘9的中心，三爪卡盘9也能在不损坏辅助棒3的情况下将辅助棒3夹紧。

于本实施例中，弧形夹块13上安装有压力传感器。

设置压力传感器能够辅助控制三爪卡盘9的卡爪10移动，保证安全可靠的夹紧辅助棒3。

如图2所示，于本实施例中，水平调节机构6包括：

底座15，底座15上具有第一导轨16；

活动座17，滑动安装在第一导轨16上，活动座17上具有第二导轨18，第二导轨18的长度方向垂直于第一导轨16的长度方向，安装基座7滑动安装在第二导轨18上；

第一驱动结构(图中省略未画出)，用于驱动活动座17沿第一导轨16方向往复移动；

第二驱动结构(图中省略未画出)，用于驱动安装基座7沿第二导轨18方向往复移动。

本申请的第一驱动结构可以是电机通过传动结构来精确驱动活动座17移动，传动结构可以为齿轮齿条或者滚珠丝杆副等现有的结构；本申请的第二驱动结构也一样可以是电机通过传动结构来精确驱动安装基座7移动，传动结构可以为齿轮齿条或者滚珠丝杆副等现有的结构。

通过水平调节机构6能够带动安装基座7移动，即能够调节芯棒1下端的辅助棒3移动，在进行纵向延伸时，芯棒1被加热变形，此时通过水平调节机构6能够纠正芯棒1下端辅助棒3相对上端辅助棒3的偏移。实际运用时，根据偏移量来确定具体的矫正参数，当偏移较大时，不能一次性矫正过大，以免使芯棒1损伤。

如图2和4所示，于本实施例中，安装基座7上固定有激光发射器19，激光发射器19能够竖直向上发射激光，上旋转座4上固定有用于接收激光信号的激光接收器(图中省略未画出)。

通过设置激光发射器19和激光接收器能够通过传感器判断上旋转的转动轴线和下旋转的转轴20轴线是否重合。

于本实施例中，上旋转座4上具有多个呈矩阵布置的激光接收器，当位于最中间的激光接受器接收到激光发射器19发射的激光时，转动座8的转动轴线与上旋转座4的转动轴线重合。

如图2和4所示，于本实施例中，转动座8为中空结构，三爪卡盘9通过转轴20转动安装在转动座8上，转动座8内还设置有两组第二弹簧21，两组第二弹簧21分别位于转轴20轴线的两侧，第二弹簧21的一端与转动座8底壁相抵，另一端与三爪卡盘9的下表面相抵。

当芯棒1下端的辅助棒3不为竖直时，正常的三爪卡盘9并不能可靠夹紧，本申请的三爪卡盘9通过转轴20转动安装在转动座8上，能够绕转轴20转动，通过抓转能够可以更好的夹紧非竖直的辅助棒3，在芯棒1加热变形后，通过第二弹簧21能够带动三爪卡盘9复位至水平，即能够使辅助棒3复位至竖直状态。

如图2和4所示，于本实施例中，三爪卡盘9上安装有倾角传感器，转动座8上还固定有复位电机22，复位电机22与转轴20固定，复位电机22工作时，用于带动三爪卡盘9处于水平位置。

通过倾角传感器能够判断三爪卡盘9是否处于水平状态，当第二弹簧21并不能使三爪卡盘9处于水平位置时，通过复位电机22进行主动驱动，使三爪卡盘9处于水平位置，保证芯棒1下端的辅助棒3被纠正至竖直状态。

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）将芯棒穿过加热炉，芯棒上端的辅助棒安装在上旋转座上；

2）在下旋转座的三爪卡盘的卡爪上安装弹性组件，芯棒下端的辅助棒插入三爪卡盘内，三爪卡盘锁紧，通过三个弹性组件将芯棒下端的辅助棒夹紧；

3）控制上旋转座和下旋转座独立且同速转动，加热炉工作进行纵向延伸操作，控制下旋转座水平移动，使上旋转座的轴线与下旋转座的轴线重合；

4）纵向延伸完成，得到较细的芯棒；

所述步骤1）~步骤4）通过纵向延伸设备实施，所述纵向延伸设备包括：

加热炉，用于对芯棒进行加热；

上旋转座，位于加热炉的上方，能够上下移动，所述上旋转座用于限定芯棒上端的辅助棒，带动芯棒转动；以及

下旋转座，位于加热炉的下方，能够上下移动，所述下旋转座用于限定芯棒下端的辅助棒，带动芯棒转动；

所述下旋转座包括：

水平调节机构；

安装基座，安装在所述水平调节机构上，安装基座通过水平调节机构能够前后左右调节位置；

转动座，转动安装在所述安装基座上，

中空的三爪卡盘，安装在所述转动座上，三爪卡盘包括三个能够径向移动的卡爪，所述卡爪上安装有弹性组件，三爪卡盘通过三个弹性组件夹紧芯棒下端的辅助棒；

驱动电机，用于驱动所述转动座转动。

2.如权利要求1所述的芯棒的加工方法，其特征在于，所述弹性组件包括：

伸缩杆，端部与对应的卡爪固定；

弧形夹块，固定在伸缩杆远离卡爪的一端，弧形夹块用于与芯棒下端的辅助棒抵靠；

第一弹簧，外套在伸缩杆上，一端与卡爪抵靠，另一端与弧形夹块抵靠。

3.如权利要求2所述的芯棒的加工方法，其特征在于，所述弧形夹块上安装有压力传感器。

4.如权利要求1所述的芯棒的加工方法，其特征在于，所述水平调节机构包括：

底座，底座上具有第一导轨；

活动座，滑动安装在所述第一导轨上，所述活动座上具有第二导轨，所述第二导轨的长度方向垂直于第一导轨的长度方向，所述安装基座滑动安装在所述第二导轨上；

第一驱动结构，用于驱动所述活动座沿第一导轨方向往复移动；

第二驱动结构，用于驱动所述安装基座沿第二导轨方向往复移动。

5.如权利要求4所述的芯棒的加工方法，其特征在于，所述安装基座上固定有激光发射器，所述激光发射器能够竖直向上发射激光，所述上旋转座上固定有用于接收激光信号的激光接收器。

6.如权利要求5所述的芯棒的加工方法，其特征在于，所述上旋转座上具有多个呈矩阵布置的激光接收器，当位于最中间的激光接受器接收到激光发射器发射的激光时，所述转动座的转动轴线与上旋转座的转动轴线重合。

7.如权利要求1所述的芯棒的加工方法，其特征在于，所述转动座为中空结构，所述三爪卡盘通过转轴转动安装在转动座上，所述转动座内还设置有两组第二弹簧，两组第二弹簧分别位于所述转轴轴线的两侧，所述第二弹簧的一端与转动座底壁相抵，另一端与三爪卡盘的下表面相抵。

8.如权利要求7所述的芯棒的加工方法，其特征在于，所述三爪卡盘上安装有倾角传感器，转动座上还固定有复位电机，所述复位电机与所述转轴固定，复位电机工作时，用于带动所述三爪卡盘处于水平位置。

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