CN114455826B - 预制棒的加工工艺以及光纤 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种预制棒的加工工艺以及光纤，其中加工工艺包括以下步骤：1)将对接辅助棒和预制棒分别固定在两个同轴设置的中空卡盘上，所述对接辅助棒具有引导槽组；2)喷灯加热对接辅助棒的对接端和预制棒的锥状部；3)对接辅助棒的对接端和预制棒的锥状部接触，熔接在一起；4)将抽充气管组件插入对接辅助棒的抽充气端，对贯穿通道进行抽气，使锥状部熔融后覆盖住一个引导锥形槽；5)对贯穿通道进行充气，使熔融进入贯穿通道的锥状部嵌入对应的环形凹槽中。6)冷却后，对预制棒进行火焰研磨操作。本申请的加工工艺，通过设置有引导槽组的对接辅助棒，能够在熔接时增加接触面积，使预制棒和辅助棒连接更可靠。

Description

预制棒的加工工艺以及光纤

技术领域

本发明涉及预制棒领域，具体涉及预制棒的加工工艺以及光纤。

背景技术

光纤制造中，在拉丝工序前需要对预制棒进行火焰研磨操作，在对预制棒进行火焰研磨前，需要在只有一根辅助棒的预制棒的端部熔接第二根辅助棒，然后两个卡盘分别夹持对应的辅助棒，两个卡盘以相同的速度转动时，带动预制棒和辅助棒转动，通过可移动的喷灯对预制棒进行高温灼烧，喷灯使用氢气和氧气作为燃料，燃烧时产生2300℃左右的高温，能够清除预制棒表面的杂质和灰尘，释放预制棒内原本分布不均匀的内应力，使预制棒表面的细微裂纹愈合，避免在拉丝过程中出现断纤。

预制棒与辅助棒熔接时，辅助棒的平直面与预制棒的锥状部熔接在一起，实际生产中发现，熔接时易出现熔接不可靠的情况，导致辅助棒与预制棒易断裂。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种预制棒的加工工艺以及光纤。

本发明采取的技术方案如下：

一种预制棒的加工工艺，包括以下步骤：

1)将对接辅助棒和预制棒分别固定在两个同轴设置的中空卡盘上，所述对接辅助棒的中部具有沿轴向设置的贯穿通道，对接辅助棒的一端为对接端，另一端为抽充气端，对接端的内侧壁具有间隔设置的多组引导槽组，每组引导槽组包括相互连接的引导锥形槽以及环形凹槽，所述引导锥形槽的小径端背向所述对接端，引导锥形槽的小径端与所述环形凹槽对接，且环形凹槽的最大内径大于引导锥形槽的小径端的内径；

2)两个中空卡盘相互移动，使预制棒的锥状部与对接辅助棒的对接端靠拢，控制两个中空卡盘以相同速度转动，喷灯加热对接辅助棒的对接端和预制棒的锥状部；

3)中空卡盘进一步移动，对接辅助棒的对接端和预制棒的锥状部接触，熔接在一起；

4)将抽充气管组件插入对接辅助棒的抽充气端，对贯穿通道进行抽气，使锥状部熔融后在负压的作用下进入贯穿通道，且覆盖住一个引导锥形槽；

5)对贯穿通道进行充气，贯穿通道保持正压，使熔融进入贯穿通道的锥状部嵌入对应的环形凹槽中。

6)冷却后，将预制棒的两端分别固定在两个同轴设置的中空卡盘上，对预制棒进行火焰研磨操作。

本申请的加工工艺，通过设置有引导槽组的对接辅助棒，能够在熔接时增加接触面积，使预制棒和辅助棒连接更可靠；引导槽组包括相互连接的引导锥形槽以及环形凹槽，这样设置方便进入熔融玻璃进入贯穿通道且方便在加压后使熔融部分更好的嵌入环形凹槽，保证对接辅助棒和预制棒的可靠连接；通过观察预制棒的锥状部是否嵌入对接辅助棒的引导槽组来判断连接是否到位，判断简单可靠。

实际运用时，本申请的预制棒的加工工艺也能够用于两端均未熔接辅助棒的预制棒上，此时需要进行两次操作，分别在预制棒的两端熔接两根对接辅助棒。

通过抽气能够使锥状部熔融后更好的进入贯穿通道；通过充气，使贯穿通道保持正压，能够使熔融进入贯穿通道的锥状部嵌入对应的环形凹槽，而不是进一步向贯穿通道内侧移动。

于本发明其中一实施例中，还包括步骤7)：火焰研磨完成后，将对接辅助棒和预制棒进行熔断。

于本发明其中一实施例中，还包括步骤8)：通过刀片切割对接辅助棒，将对接辅助棒的引导槽组被填充的一段切除。切除后对接辅助棒能够重复利用。

于本发明其中一实施例中，所述步骤1)～6)通过熔接设备实施，所述熔接设备包括：

机架；

喷灯座，安装在机架上，能够沿机架的长度方向移动，喷灯座上固定有喷灯；

两个移动座，安装在所述机架上，且分别位于喷灯座的两侧，至少一个移动座能够沿机架的长度方向移动，各移动座上均安装有中空卡盘，两个中空卡盘同轴设置，两个移动座分别为第一移动座和第二移动座；以及

抽充气管组件，用于插入对接辅助棒的抽充气端，对抽充气端进行抽气和充气。

于本发明其中一实施例中，所述抽充气管组件包括转动且密封配合的第一气管和第二气管，所述第一气管用于插入所述对接辅助棒远离的抽充气端，所述第二气管用于通过管路与抽充气装置连接。

于本发明其中一实施例中，所述第一气管的外侧壁具有密封部，所述密封部内套在抽充气端与抽充气端密封配合。

通过密封部能够保证第一气管插入对接辅助棒的抽充气端后有较好的密封性能，保证抽气和充气的操作质量。

于本发明其中一实施例中，所述第二气管的外侧壁具有环形限位槽，所述熔接设备还包括与抽充气管组件配合的防脱机构，所述防脱机构包括：

可调齿条，滑动安装在移动座上，能够沿机架的长度方向移动；

驱动电机，安装在移动座内，通过驱动与所述可调齿条啮合的齿轮来驱动可调齿条移动；

伸缩架，滑动安装在所述可调齿条上，能够水平移动，伸缩架的移动方向垂直于可调齿条的移动方向；以及

限位块，固定在伸缩架上，用于与所述环形限位槽配合。

防脱机构工作原理，在第一气管插入抽充气端后，此时第二气管的位置已经确定，通过驱动电机控制可调齿条水平移动，使伸缩架与环形限位槽对齐(对齐后电机自锁定)，移动伸缩架使限位块卡入环形限位槽，这样在抽充气时，特别是充气时，能够防止第一气管内部气压影响，脱离对接辅助棒。

于本发明其中一实施例中，所述防脱机构有两个，关于对接辅助棒的轴线对称分布，所述限位块为半圆形，限位块上安装有磁性件，两个限位块相互吸合，形成外套在第二气管的环形限位槽上的限位套结构。磁性吸合的形式配合可靠方便。

于本发明其中一实施例中，两个防脱机构共用一个驱动电机。

本申请还公开了一种光纤，通过预制棒拉丝得到，所述预制棒通过上文所述的预制棒的加工工艺制得。

本发明的有益效果是：本申请的加工工艺，通过设置有引导槽组的对接辅助棒，能够在熔接时增加接触面积，使预制棒和辅助棒连接更可靠；引导槽组包括相互连接的引导锥形槽以及环形凹槽，这样设置方便进入熔融玻璃进入贯穿通道且方便在加压后使熔融部分更好的嵌入环形凹槽，保证对接辅助棒和预制棒的可靠连接；通过观察预制棒的锥状部是否嵌入对接辅助棒的引导槽组来判断连接是否到位，判断简单可靠。

附图说明：

图1是熔接设备的结构示意图；

图2是熔接设备另一角度的结构示意图；

图3是图2中A处的放大图；

图4是对接辅助棒的主视图；

图5是图4的B-B剖视图；

图6是抽充气管组件的示意图。

图中各附图标记为：

1、预制棒；2、对接辅助棒；3、贯穿通道；4、对接端；5、抽充气端；6、引导槽组；7、引导锥形槽；8、环形凹槽；9、锥状部；10、机架；11、移动座；12、中空卡盘；13、喷灯座；14、喷灯；15、第一气管；16、第二气管；17、密封部；18、环形限位槽；19、防脱机构；20、可调齿条；21、伸缩架；22、限位块；23、抽充气管组件。

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5所示，一种预制棒1的加工工艺，包括以下步骤：

1)将对接辅助棒2和预制棒1分别固定在两个同轴设置的中空卡盘12上，对接辅助棒2的中部具有沿轴向设置的贯穿通道3，对接辅助棒2的一端为对接端4，另一端为抽充气端5，对接端4的内侧壁具有间隔设置的多组引导槽组6，每组引导槽组6包括相互连接的引导锥形槽7以及环形凹槽8，引导锥形槽7的小径端背向对接端4，引导锥形槽7的小径端与环形凹槽8对接，且环形凹槽8的最大内径大于引导锥形槽7的小径端的内径；

2)两个中空卡盘12相互移动，使预制棒1的锥状部9与对接辅助棒2的对接端4靠拢，控制两个中空卡盘12以相同速度转动，喷灯14加热对接辅助棒2的对接端4和预制棒1的锥状部9；

3)中空卡盘12进一步移动，对接辅助棒2的对接端4和预制棒1的锥状部9接触，熔接在一起；

4)将抽充气管组件23插入对接辅助棒2的抽充气端5，对贯穿通道3进行抽气，使锥状部9熔融后在负压的作用下进入贯穿通道3，且覆盖住一个引导锥形槽7；

5)对贯穿通道3进行充气，贯穿通道3保持正压，使熔融进入贯穿通道3的锥状部9嵌入对应的环形凹槽8中。

6)冷却后，将预制棒1的两端分别固定在两个同轴设置的中空卡盘12上，对预制棒1进行火焰研磨操作。

本申请的加工工艺，通过设置有引导槽组6的对接辅助棒2，能够在熔接时增加接触面积，使预制棒1和辅助棒连接更可靠；引导槽组6包括相互连接的引导锥形槽7以及环形凹槽8，这样设置方便进入熔融玻璃进入贯穿通道3且方便在加压后使熔融部分更好的嵌入环形凹槽8，保证对接辅助棒2和预制棒1的可靠连接；通过观察预制棒1的锥状部9是否嵌入对接辅助棒2的引导槽组6来判断连接是否到位，判断简单可靠。

实际运用时，本申请的预制棒1的加工工艺也能够用于两端均未熔接辅助棒的预制棒1上，此时需要进行两次操作，分别在预制棒1的两端熔接两根对接辅助棒2。

通过抽气能够使锥状部9熔融后更好的进入贯穿通道3；通过充气，使贯穿通道3保持正压，能够使熔融进入贯穿通道3的锥状部9嵌入对应的环形凹槽8，而不是进一步向贯穿通道3内侧移动。

于本实施例中，还包括步骤7)：火焰研磨完成后，将对接辅助棒2和预制棒1进行熔断。

于本实施例中，还包括步骤8)：通过刀片切割对接辅助棒2，将对接辅助棒2的引导槽组6被填充的一段切除。切除后对接辅助棒2能够重复利用。

如图1～6所示，于本实施例中，步骤1)～6)通过熔接设备实施，熔接设备包括：

机架10；

喷灯座13，安装在机架10上，能够沿机架10的长度方向移动，喷灯座13上固定有喷灯14；

两个移动座11，安装在机架10上，且分别位于喷灯座13的两侧，至少一个移动座11能够沿机架10的长度方向移动，各移动座11上均安装有中空卡盘12，两个中空卡盘12同轴设置，两个移动座11分别为第一移动座11和第二移动座11；以及

抽充气管组件23，用于插入对接辅助棒2的抽充气端5，对抽充气端5进行抽气和充气。

如图3和6所示，于本实施例中，抽充气管组件23包括转动且密封配合的第一气管15和第二气管16，第一气管15用于插入对接辅助棒2远离的抽充气端5，第二气管16用于通过管路与抽充气装置连接。

如图3和6所示，于本实施例中，第一气管15的外侧壁具有密封部17，密封部17内套在抽充气端5与抽充气端5密封配合。通过密封部17能够保证第一气管15插入对接辅助棒2的抽充气端5后有较好的密封性能，保证抽气和充气的操作质量。

如图3所示，于本实施例中，第二气管16的外侧壁具有环形限位槽18，熔接设备还包括与抽充气管组件23配合的防脱机构19，防脱机构19包括：

可调齿条20，滑动安装在移动座11上，能够沿机架10的长度方向移动；

驱动电机(图中未示出)，安装在移动座11内，通过驱动与可调齿条20啮合的齿轮来驱动可调齿条20移动；

伸缩架21，滑动安装在可调齿条20上，能够水平移动，伸缩架21的移动方向垂直于可调齿条20的移动方向；以及

限位块22，固定在伸缩架21上，用于与环形限位槽18配合。

防脱机构19工作原理，在第一气管15插入抽充气端5后，此时第二气管16的位置已经确定，通过驱动电机控制可调齿条20水平移动，使伸缩架21与环形限位槽18对齐(对齐后电机自锁定)，移动伸缩架21使限位块22卡入环形限位槽18，这样在抽充气时，特别是充气时，能够防止第一气管15内部气压影响，脱离对接辅助棒2。

如图3所示，于本实施例中，防脱机构19有两个，关于对接辅助棒2的轴线对称分布，限位块22为半圆形，限位块22上安装有磁性件，两个限位块22相互吸合，形成外套在第二气管16的环形限位槽18上的限位套结构。磁性吸合的形式配合可靠方便。实际运用时，两个防脱机构19可以共用一个驱动电机。

本实施例还公开了一种光纤，通过本实施例加工工艺制得的预制棒1拉丝得到。

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 (10)

1.一种预制棒的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1）将对接辅助棒和预制棒分别固定在两个同轴设置的中空卡盘上，所述对接辅助棒的中部具有沿轴向设置的贯穿通道，对接辅助棒的一端为对接端，另一端为抽充气端，对接端的内侧壁具有间隔设置的多组引导槽组，每组引导槽组包括相互连接的引导锥形槽以及环形凹槽，所述引导锥形槽的小径端背向所述对接端，引导锥形槽的小径端与所述环形凹槽对接，且环形凹槽的最大内径大于引导锥形槽的小径端的内径；

2）两个中空卡盘相互移动，使预制棒的锥状部与对接辅助棒的对接端靠拢，控制两个中空卡盘以相同速度转动，喷灯加热对接辅助棒的对接端和预制棒的锥状部；

3）中空卡盘进一步移动，对接辅助棒的对接端和预制棒的锥状部接触，熔接在一起；

4）将抽充气管组件插入对接辅助棒的抽充气端，对贯穿通道进行抽气，使锥状部熔融后在负压的作用下进入贯穿通道，且覆盖住一个引导锥形槽；

5）对贯穿通道进行充气，贯穿通道保持正压，使熔融进入贯穿通道的锥状部嵌入对应的环形凹槽中；

6）冷却后，将预制棒的两端分别固定在两个同轴设置的中空卡盘上，对预制棒进行火焰研磨操作。

2.如权利要求1所述的预制棒的加工工艺，其特征在于，还包括步骤7）：火焰研磨完成后，将对接辅助棒和预制棒进行熔断。

3.如权利要求1所述的预制棒的加工工艺，其特征在于，还包括步骤8）：通过刀片切割对接辅助棒，将对接辅助棒的引导槽组被填充的一段切除。

4.如权利要求1所述的预制棒的加工工艺，其特征在于，所述步骤1）~6）通过熔接设备实施，所述熔接设备包括：

机架；

喷灯座，安装在机架上，能够沿机架的长度方向移动，喷灯座上固定有喷灯；

两个移动座，安装在所述机架上，且分别位于喷灯座的两侧，至少一个移动座能够沿机架的长度方向移动，各移动座上均安装有中空卡盘，两个中空卡盘同轴设置，两个移动座分别为第一移动座和第二移动座；以及

抽充气管组件，用于插入对接辅助棒的抽充气端，对抽充气端进行抽气和充气。

5.如权利要求4所述的预制棒的加工工艺，其特征在于，所述抽充气管组件包括转动且密封配合的第一气管和第二气管，所述第一气管用于插入所述对接辅助棒远离的抽充气端，所述第二气管用于通过管路与抽充气装置连接。

6.如权利要求5所述的预制棒的加工工艺，其特征在于，所述第一气管的外侧壁具有密封部，所述密封部内套在抽充气端与抽充气端密封配合。

7.如权利要求5所述的预制棒的加工工艺，其特征在于，所述第二气管的外侧壁具有环形限位槽，所述熔接设备还包括与抽充气管组件配合的防脱机构，所述防脱机构包括：

可调齿条，滑动安装在移动座上，能够沿机架的长度方向移动；

驱动电机，安装在移动座内，通过驱动与所述可调齿条啮合的齿轮来驱动可调齿条移动；

伸缩架，滑动安装在所述可调齿条上，能够水平移动，伸缩架的移动方向垂直于可调齿条的移动方向；以及

限位块，固定在伸缩架上，用于与所述环形限位槽配合。

8.如权利要求7所述的预制棒的加工工艺，其特征在于，所述防脱机构有两个，关于对接辅助棒的轴线对称分布，所述限位块为半圆形，限位块上安装有磁性件，两个限位块相互吸合，形成外套在第二气管的环形限位槽上的限位套结构。

9.如权利要求8所述的预制棒的加工工艺，其特征在于，两个防脱机构共用一个驱动电机。

10.一种光纤，其特征在于，通过预制棒拉丝得到，所述预制棒通过权利要求2所述的预制棒的加工工艺制得。

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