CN115196869A - 预制棒的加工方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种预制棒的加工方法，包括以下步骤：1)准备好锥状部具有开口的套管，将套管竖直放置且锥状部朝下；2)将多根短芯棒依次水平放置在中空的限位组件上，限位组件的一端具有可移动的限位板；3)将限位组件转动至竖直状态，且具有限位板的一端朝下，限位组件位于所述套管的正上方；4)将顶杆从锥状部的开口处插入，顶杆上移直至与限位组件最下端的短芯棒接触；5)先移出限位板，然后顶杆下移，使各短芯棒下移至套管内；6)加热锥状部使锥状部闭合，形成预制棒。本申请通过限位组件和顶杆的配合，能够竖直的向下插入多根短芯棒，且因为竖直插入，短芯棒与套管之间的滑擦程度小，不易出现划痕，能够有效保证预制棒的质量。

Description

预制棒的加工方法

技术领域

本发明涉及光纤预制棒领域，具体涉及预制棒的加工方法。

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。这种操作方式芯棒会与套管发生滑动摩擦，会影响预制棒的质量。

针对上述问题，现有技术还公开了一种竖直插芯的方法，通过吸盘将一根长芯棒由上方向竖直插入套管中，这种方式可以避免芯棒与套管侧壁发生滑动摩擦，但对芯棒有要求，需要一根长芯棒，并不适用用多根短芯棒的情形。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种预制棒的加工方法。

本发明采取的技术方案如下：

一种预制棒的加工方法，包括以下步骤：

1)准备好锥状部具有开口的套管，将套管竖直放置且锥状部朝下；

2)将多根短芯棒依次水平放置在中空的限位组件上，限位组件的一端具有可移动的限位板；

3)将限位组件转动至竖直状态，且具有限位板的一端朝下，限位组件位于所述套管的正上方；

4)将顶杆从锥状部的开口处插入，顶杆上移直至与限位组件最下端的短芯棒接触；

5)先移出限位板，然后顶杆下移，使各短芯棒下移至套管内；

6)加热锥状部使锥状部闭合，形成预制棒。

本申请通过限位组件和顶杆的配合，能够竖直的向下插入多根短芯棒，且因为竖直插入，短芯棒与套管之间的滑擦程度小，不易出现划痕，能够有效保证预制棒的质量。

实际运用时，在加热锥状部时，为了防止产生水蒸气，可以通过一氧化氮和氧气来燃烧加热。

于本发明其中一实施例中，所述步骤2)至步骤5)通过插芯设备实施，所述插芯设备包括：

夹紧机构，用于竖直夹紧预制棒的上端；

转动座，位于所述夹紧机构的上方，能够绕一轴线转动；

限位组件，安装在所述转动座上，随转动座一起转动，用于供多根短芯棒依次放入，所述限位组件的一端具有限位板以及用于驱动所述限位板移动的第一伸缩元件；

转动元件，用于驱动所述转动座转动，使限位组件在水平工作位和竖直工作位切换，在竖直工作位时，所述限位组件的限位板在下端，限位板用于支撑多根依次竖直设置在限位组件上的短芯棒，所述限位板上具有凹口；

顶杆组件，设置在夹紧机构的下方，顶杆组件包括能够上下移动的顶杆，所述顶杆能够从锥状部的开口进入套管，所述顶杆能够穿过所述限位板的凹口与限位组件中最下端的短芯棒接触。

插芯设备的一种工作过程：夹紧机构夹紧预制棒的上端，限位组件先处于水平工作位，此时通过人工或机械方式放入多根短芯棒，放完短芯棒后，转动元件工作，带动转动座转动，使限位组件处于竖直工作位，此时因为限位板的存在，各短芯棒不会向下掉落，然后定稿组件的顶杆上移，从锥状部的开口进入套管，直至穿过限位板的凹口与限位组件中最下端的短芯棒接触，此时第一伸缩元件工作，使限位板远离短芯棒，不再限定短芯棒，当顶杆下移时，各短芯棒在重力的作用下向套管下方移动，直至全部进入套管。

于本发明其中一实施例中，所述预制棒的上端外侧壁具有环形凹槽，所述夹紧机构包括对称设置的两个夹紧组件，所述夹紧组件包括夹紧块以及驱动夹紧块移动的驱动元件，所述夹紧块上具有卡入所述环形凹槽的卡块。

于本发明其中一实施例中，所述限位组件包括：

长条形的固定限位座，固定在所述转动座上，所述固定限位座具有沿自身长度方向设置的弧形槽；

长条形的可活动限位座，活动设置在所述转动座上，且与所述固定限位座相对设置，所述固定限位座具有沿自身长度方向设置的弧形槽，所述可活动限位座具有第一工作位和第二工作位，在第一工作位时，所述可活动限位座邻近固定限位座，两个弧形槽形成容纳多根短芯棒的筒状空间，在第二工作位时，所述可活动限位座远离固定限位座，短芯棒能够通过固定限位座和可活动限位座之间的空间放入固定限位座的弧形槽上；以及

第二伸缩元件，安装在所述转动座上，用于驱动所述可活动限位座移动；

所述固定限位座和可活动限位座上至少一个的端部具有与弧形槽连通的滑槽，所述限位板滑动设置在滑槽上，且限位板的移动方向垂直于弧形槽的长度方向。

于本发明其中一实施例中，所述固定限位座和可活动限位座上均具有滑槽，所述限位板的凹口为半圆形，两个第一伸缩元件能够驱动两个限位板相互接触或远离，当两个限位板相互接触时，两个凹口形成圆孔，所述圆孔的内径小于短芯棒的外径且大于所述顶杆的外径。

于本发明其中一实施例中，所述滑槽的侧壁具有特氟龙层。

特氟龙摩擦力小，方便短芯棒的移动。

于本发明其中一实施例中，所述顶杆组件还包括：

第一升降座，所述顶杆固定在第一升降座上；

第一升降座驱动机构，用于驱动所述第一升降座上下移动。

于本发明其中一实施例中，所述插芯设备还包括：

转移机构，包括可转动的立柱，所述夹紧机构固定在立柱上；

保护套，包括中空的套体，所述套体的上端具有提拉环部，所述套体用于插入所述预制棒中；

升降机构，具有能够上下移动的第二升降座，所述第二升降座与所述保护套的提拉环部配合，用于带动保护套上下移动。

设置保护套能够在短芯棒下移时，防止短芯棒与套管内侧壁接触。实际操作时，转移机构先使立柱转动，带动夹紧机构移动至第二升降座的正下方，第二升降座下移，使保护套下移进入套管，然后转移机构带动夹紧机构转动至限位组件的下方，进行上文所述的插芯操作，插芯完成后，转移机构再次将立柱转动，使夹紧机构转动至升降机构一侧，此时第二升降座与保护套配合，通过第二升降座上移，将保护套从套管和短芯棒之间取出。

实际运用时，升降机构可以通过第二升降座驱动机构驱动第二升降座上下移动。

实际运用时，第一升降座驱动机构和第二升降座上下移动可以采用现有的多种升降结构，比如滚珠丝杠副、齿轮齿条、传送带等。

于本发明其中一实施例中，所述第二升降座具有伸缩部，所述伸缩部具有限位口，所述限位口用于卡入套体，所述限位口的两个侧壁的宽度小于提拉环部的外径。

于本发明其中一实施例中，所述保护套的材质为特氟龙；所述夹紧块的上端具有支撑柱，所述支撑柱用于与所述提拉环部的下端配合，所述支撑柱的高度大于所述第二升降座在限位口处的厚度。

设置支撑柱方便伸缩部伸入夹紧块与提拉环部之间。

本发明的有益效果是：本申请通过限位组件和顶杆的配合，能够竖直的向下插入多根短芯棒，且因为竖直插入，短芯棒与套管之间的滑擦程度小，不易出现划痕，能够有效保证预制棒的质量。

附图说明

图1是实施例1插芯设备的限位组件处于水平工作位时的示意图；

图2是实施例1插芯设备的限位组件处于竖直工作位时的示意图；；

图3是图2隐藏可活动限位座和第二伸缩元件后的示意图；

图4是在图3基础上顶杆上移后的示意图；

图5是实施例2插芯设备的示意图；

图6是实施例2插芯设备在插入保护套时的示意图。

图中各附图标记为：

1、套管；2、锥状部；3、夹紧机构；4、转动座；5、限位组件；6、限位板；7、第一伸缩元件；8、转动元件；9、凹口；10、顶杆组件；11、顶杆；12、夹紧组件；13、夹紧块；14、驱动元件；15、固定限位座；16、弧形槽；17、可活动限位座；18、第二伸缩元件；19、滑槽；20、第一升降座；21、立柱；22、保护套；23、套体；24、提拉环部；25、第二升降座；26、伸缩部；27、限位口；28、支撑柱；29、短芯棒。

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。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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”、“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。

下面结合各附图，对本发明做详细描述。

实施例1

如图1至4所示，一种预制棒的加工方法，包括以下步骤：

1)准备好锥状部2具有开口的套管1，将套管1竖直放置且锥状部2朝下；

2)将多根短芯棒29依次水平放置在中空的限位组件5上，限位组件5的一端具有可移动的限位板6；

3)将限位组件5转动至竖直状态，且具有限位板6的一端朝下，限位组件5位于套管1的正上方；

4)将顶杆11从锥状部2的开口处插入，顶杆11上移直至与限位组件5最下端的短芯棒29接触；

5)先移出限位板6，然后顶杆11下移，使各短芯棒29下移至套管1内；

6)加热锥状部2使锥状部2闭合，形成预制棒。

本申请通过限位组件5和顶杆11的配合，能够竖直的向下插入多根短芯棒29，且因为竖直插入，短芯棒29与套管1之间的滑擦程度小，不易出现划痕，能够有效保证预制棒的质量。

实际运用时，在加热锥状部2时，为了防止产生水蒸气，可以通过一氧化氮和氧气来燃烧加热。

如图1～4所示，于本实施例中，步骤2)至步骤5)通过插芯设备实施，插芯设备包括：

夹紧机构3，用于竖直夹紧预制棒的上端；

转动座4，位于夹紧机构3的上方，能够绕一轴线转动；

限位组件5，安装在转动座4上，随转动座4一起转动，用于供多根短芯棒29依次放入，限位组件5的一端具有限位板6以及用于驱动限位板6移动的第一伸缩元件7；

转动元件8，用于驱动转动座4转动，使限位组件5在水平工作位和竖直工作位切换，在竖直工作位时，限位组件5的限位板6在下端，限位板6用于支撑多根依次竖直设置在限位组件5上的短芯棒29，限位板6上具有凹口9；

顶杆组件10，设置在夹紧机构3的下方，顶杆组件10包括能够上下移动的顶杆11，顶杆11能够从锥状部2的开口进入套管1，顶杆11能够穿过限位板6的凹口9与限位组件5中最下端的短芯棒29接触。

插芯设备的一种工作过程：夹紧机构3夹紧预制棒的上端，限位组件5先处于水平工作位，此时通过人工或机械方式放入多根短芯棒29，放完短芯棒29后，转动元件8工作，带动转动座4转动，使限位组件5处于竖直工作位，此时因为限位板6的存在，各短芯棒29不会向下掉落，然后定稿组件的顶杆11上移，从锥状部2的开口进入套管1，直至穿过限位板6的凹口9与限位组件5中最下端的短芯棒29接触，此时第一伸缩元件7工作，使限位板6远离短芯棒29，不再限定短芯棒29，当顶杆11下移时，各短芯棒29在重力的作用下向套管1下方移动，直至全部进入套管1。

于本实施例中，预制棒的上端外侧壁具有环形凹槽(图中遮挡未示出)，夹紧机构3包括对称设置的两个夹紧组件12，夹紧组件12包括夹紧块13以及驱动夹紧块13移动的驱动元件14，夹紧块13上具有卡入环形凹槽的卡块(图中遮挡未示出)。

于本实施例中，限位组件5包括：

长条形的固定限位座15，固定在转动座4上，固定限位座15具有沿自身长度方向设置的弧形槽16；

长条形的可活动限位座17，活动设置在转动座4上，且与固定限位座15相对设置，固定限位座15具有沿自身长度方向设置的弧形槽16，可活动限位座17具有第一工作位和第二工作位，在第一工作位时，可活动限位座17邻近固定限位座15，两个弧形槽16形成容纳多根短芯棒29的筒状空间，在第二工作位时，可活动限位座17远离固定限位座15，短芯棒29能够通过固定限位座15和可活动限位座17之间的空间放入固定限位座15的弧形槽16上；以及

第二伸缩元件18，安装在转动座4上，用于驱动可活动限位座17移动；

固定限位座15和可活动限位座17上至少一个的端部具有与弧形槽16连通的滑槽19，限位板6滑动设置在滑槽19上，且限位板6的移动方向垂直于弧形槽16的长度方向。

于本实施例中，固定限位座15和可活动限位座17上均具有滑槽19，限位板6的凹口9为半圆形，两个第一伸缩元件7能够驱动两个限位板6相互接触或远离，当两个限位板6相互接触时，两个凹口9形成圆孔，圆孔的内径小于短芯棒29的外径且大于顶杆11的外径。

实际运用时，滑槽19的侧壁可以设置特氟龙层。特氟龙摩擦力小，方便短芯棒29的移动。

于本实施例中，顶杆组件10还包括：

第一升降座20，顶杆11固定在第一升降座20上；

第一升降座驱动机构(图中未示出)，用于驱动第一升降座20上下移动。

实施例2

如图5和6所示，本实施例与实施例1的区别在于，插芯设备还包括：

转移机构，包括可转动的立柱21，夹紧机构3固定在立柱21上；

保护套22，包括中空的套体23，套体23的上端具有提拉环部24，套体23用于插入预制棒中；

升降机构，具有能够上下移动的第二升降座25，第二升降座25与保护套22的提拉环部24配合，用于带动保护套22上下移动。

设置保护套22能够在短芯棒29下移时，防止短芯棒29与套管1内侧壁接触。实际操作时，转移机构先使立柱21转动，带动夹紧机构3移动至第二升降座25的正下方，第二升降座25下移，使保护套22下移进入套管1，然后转移机构带动夹紧机构3转动至限位组件5的下方，进行上文的插芯操作，插芯完成后，转移机构再次将立柱21转动，使夹紧机构3转动至升降机构一侧，此时第二升降座25与保护套22配合，通过第二升降座25上移，将保护套22从套管1和短芯棒29之间取出。

实际运用时，升降机构可以通过第二升降座驱动机构驱动第二升降座25上下移动。

实际运用时，第一升降座驱动机构和第二升降座25上下移动可以采用现有的多种升降结构，比如滚珠丝杠副、齿轮齿条、传送带等。

如图5和6所示，于本实施例中，第二升降座25具有伸缩部26，伸缩部26具有限位口27，限位口27用于卡入套体23，限位口27的两个侧壁的宽度小于提拉环部24的外径。

于本实施例中，保护套22的材质为特氟龙；夹紧块13的上端具有支撑柱28，支撑柱28用于与提拉环部24的下端配合，支撑柱28的高度大于第二升降座25在限位口27处的厚度。设置支撑柱28方便伸缩部26伸入夹紧块13与提拉环部24之间。

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方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)准备好锥状部具有开口的套管，将套管竖直放置且锥状部朝下；

2)将多根短芯棒依次水平放置在中空的限位组件上，限位组件的一端具有可移动的限位板；

3)将限位组件转动至竖直状态，且具有限位板的一端朝下，限位组件位于所述套管的正上方；

4)将顶杆从锥状部的开口处插入，顶杆上移直至与限位组件最下端的短芯棒接触；

5)先移出限位板，然后顶杆下移，使各短芯棒下移至套管内；

6)加热锥状部使锥状部闭合，形成预制棒。

2.如权利要求1所述的预制棒的加工方法，其特征在于，所述步骤2)至步骤5)通过插芯设备实施，所述插芯设备包括：

夹紧机构，用于竖直夹紧预制棒的上端；

转动座，位于所述夹紧机构的上方，能够绕一轴线转动；

限位组件，安装在所述转动座上，随转动座一起转动，用于供多根短芯棒依次放入，所述限位组件的一端具有限位板以及用于驱动所述限位板移动的第一伸缩元件；

转动元件，用于驱动所述转动座转动，使限位组件在水平工作位和竖直工作位切换，在竖直工作位时，所述限位组件的限位板在下端，限位板用于支撑多根依次竖直设置在限位组件上的短芯棒，所述限位板上具有凹口；

顶杆组件，设置在夹紧机构的下方，顶杆组件包括能够上下移动的顶杆，所述顶杆能够从锥状部的开口进入套管，所述顶杆能够穿过所述限位板的凹口与限位组件中最下端的短芯棒接触。

3.如权利要求2所述的预制棒的加工方法，其特征在于，所述预制棒的上端外侧壁具有环形凹槽，所述夹紧机构包括对称设置的两个夹紧组件，所述夹紧组件包括夹紧块以及驱动夹紧块移动的驱动元件，所述夹紧块上具有卡入所述环形凹槽的卡块。

4.如权利要求2所述的预制棒的加工方法，其特征在于，所述限位组件包括：

长条形的固定限位座，固定在所述转动座上，所述固定限位座具有沿自身长度方向设置的弧形槽；

长条形的可活动限位座，活动设置在所述转动座上，且与所述固定限位座相对设置，所述固定限位座具有沿自身长度方向设置的弧形槽，所述可活动限位座具有第一工作位和第二工作位，在第一工作位时，所述可活动限位座邻近固定限位座，两个弧形槽形成容纳多根短芯棒的筒状空间，在第二工作位时，所述可活动限位座远离固定限位座，短芯棒能够通过固定限位座和可活动限位座之间的空间放入固定限位座的弧形槽上；以及

第二伸缩元件，安装在所述转动座上，用于驱动所述可活动限位座移动；

所述固定限位座和可活动限位座上至少一个的端部具有与弧形槽连通的滑槽，所述限位板滑动设置在滑槽上，且限位板的移动方向垂直于弧形槽的长度方向。

5.如权利要求4所述的预制棒的加工方法，其特征在于，所述固定限位座和可活动限位座上均具有滑槽，所述限位板的凹口为半圆形，两个第一伸缩元件能够驱动两个限位板相互接触或远离，当两个限位板相互接触时，两个凹口形成圆孔，所述圆孔的内径小于短芯棒的外径且大于所述顶杆的外径。

6.如权利要求4所述的预制棒的加工方法，其特征在于，所述滑槽的侧壁具有特氟龙层。

7.如权利要求3所述的预制棒的加工方法，其特征在于，所述顶杆组件还包括：

第一升降座，所述顶杆固定在第一升降座上；

第一升降座驱动机构，用于驱动所述第一升降座上下移动。

8.如权利要求2所述的预制棒的加工方法，其特征在于，所述插芯设备还包括：

转移机构，包括可转动的立柱，所述夹紧机构固定在立柱上；

保护套，包括中空的套体，所述套体的上端具有提拉环部，所述套体用于插入所述预制棒中；

升降机构，具有能够上下移动的第二升降座，所述第二升降座与所述保护套的提拉环部配合，用于带动保护套上下移动。

9.如权利要求8所述的预制棒的加工方法，其特征在于，所述第二升降座具有伸缩部，所述伸缩部具有限位口，所述限位口用于卡入套体，所述限位口的两个侧壁的宽度小于提拉环部的外径。

10.如权利要求1所述的预制棒的加工方法，其特征在于，所述保护套的材质为特氟龙；所述夹紧块的上端具有支撑柱，所述支撑柱用于与所述提拉环部的下端配合，所述支撑柱的高度大于所述第二升降座在限位口处的厚度。

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