CN115403263A - 光纤预制棒的加工方法及其加工设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了光纤预制棒的加工方法及其加工设备，其中，加工方法包括以下步骤：1)将套管竖立，使套管的尾管朝下，套管的套管本体朝上；2)将多根芯棒和一根辅助棒依次上下竖立设置，芯棒和辅助棒通过各自的限位机构限定住，辅助棒位于最下方；限位机构具有限定工作位和释放工作位；3)使套管的尾管位于芯棒的正上方，控制各芯棒和辅助棒同步上移，插入尾管，当芯棒或辅助棒的上端进入尾管后，对应的限位机构由限定工作位切换至释放工作位；4)各芯棒进入套管的套管本体内，辅助棒进入尾管内，得到光纤预制棒。本申请通过由下往上一次性插入多根芯棒和辅助棒，插芯效率高，且因为不再受限于吸盘，芯棒的重量可以更大，芯棒插芯更为安全。

Description

光纤预制棒的加工方法及其加工设备
技术领域
本发明涉及预制棒领域，具体涉及光纤预制棒的加工方法及其加工设备。
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，会在套管本体的一端熔接尾管，形成套管，套管本体和尾管的对接处形成连接台阶；然后将芯棒通过尾管插入套管本体内，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通过套管的尾管插入套管中。现在的这种操作方式，劳动强度大，效率低。
针对上述问题，现有专利公开了通过吸盘依次芯棒逐个竖直插入套管中。因为芯棒的端面面积不大，通过吸盘吸附的方式对芯棒的质量有要求，使用受限，此外，吸盘如果吸附不可靠，芯棒容易脱落，存在安全隐患。
发明内容
本发明针对上述问题，克服至少一个不足，提出了光纤预制棒的加工方法及其加工设备。
本发明采取的技术方案如下：
一种光纤预制棒的加工方法，包括以下步骤：
1)将套管竖立，使套管的尾管朝下，套管的套管本体朝上；
2)将多根芯棒和一根辅助棒依次上下竖立设置，芯棒和辅助棒通过各自的限位机构限定住，辅助棒位于最下方；所述限位机构具有限定工作位和释放工作位；
3)使套管的尾管位于芯棒的正上方，控制各芯棒和辅助棒同步上移，插入尾管，当芯棒或辅助棒的上端进入尾管后，对应的限位机构由限定工作位切换至释放工作位；
4)各芯棒进入套管的套管本体内，辅助棒进入尾管内，得到光纤预制棒。
本申请也是竖直插芯，通过将套管竖立使尾管朝下，通过由下往上一次性插入多根芯棒和辅助棒，相对于现有技术而言，插芯效率高，且因为不再受限于吸盘，芯棒的重量可以更大，芯棒插芯更为安全。
于本发明其中一实施例中，所述限位机构包括对称设置的限位组件，所述限位组件包括限位块以及用于驱动限位块往复移动的伸缩元件，限位机构在限定工作位时，两个限位块相互靠拢，用于将芯棒或辅助棒限定住，限位机构在释放工作位时，两个限位块相互远离，不再限定芯棒或辅助棒。
实际运用时，限位块与芯棒或辅助棒的中部区域配合，这样设置能够防止插芯时，尾管与限位机构干涉。
当芯棒或辅助棒的上端进入尾管后，对应的限位机构由限定工作位切换至释放工作位，即芯棒或辅助棒的上端被限定住，芯棒或辅助棒不会倾倒，两个限位块相互远离后，尾管能够无干涉的位于两个限位块之间，可以进行可靠的插芯操作。
本申请还公开了一种光纤预制棒的加工设备，用于实施上文所述的光纤预制棒的加工方法，所述光纤预制棒的加工设备包括：
吊装工装，为中空的筒状结构，吊装工装具有第一部分和第二部分，所述第二部分内部具有限位台阶，所述第一部分用于外套在套管的尾管上，第一部分的内径与尾管的外径相同，所述第二部分用于外套在套管的套管本体上，第二部分的内径大于套管本体的外径，所述限位台阶用于与套管本体和尾管形成的交接台阶接触配合，所述第二部分远离第一部分的一端具有吊装连接结构；
可转动座，能够绕一轴线转动，所述可转动座具有水平工作位和竖直工作位；
多个限位机构，依次间隔设置在所述可转动座上，所述限位机构包括对称设置的限位组件，所述限位组件包括限位块以及固定在可转动座上的伸缩元件，所述伸缩元件用于驱动限位块往复移动，限位机构在限定工作位时，两个限位块相互靠拢，用于将芯棒或辅助棒限定住，限位机构在释放工作位时，两个限位块相互远离，不再限定芯棒或辅助棒；
支撑架，固定在所述可转动座上，在可转动座处于竖直工作位时，所述支撑架用于支撑辅助棒的下端；
转动机构，所述可转动座转动安装在所述转动机构上，转动机构用于驱动所述可转动座转动，使可转动座在水平工作位和竖直工作位切换；
升降元件，与所述转动机构配合，用于驱动所述转动机构上下移动。
吊装工装实际运用时，将吊装工装外套在套管上，吊车的连接绳与吊装连接结构配合，使得吊装工装的第一部分在下，第二部分在上，即可以使套管竖立，且套管的尾管朝下，套管的套管本体朝上。第一部分的内径与尾管的外径相同，这样设置能够保证吊装工装和套管的同心度，第二部分的内径大于套管本体的外径，这样设置能够保护套管本体，防止第二部分与套管本体接触，划伤套管本体的外侧壁。
加工设备的一种工作过程；
可转动座处于水平工作位，限位机构在释放工作位；
将辅助棒放置在对应限位机构靠下的限位块上，且辅助棒的端部与支撑架接触；
将多根芯棒依次放置在对应限位机构靠下的限位块上，使相邻两个芯棒的端部接触，使靠近辅助棒的芯棒的端部与辅助棒的端部接触；
限位机构由释放工作位切换至限定工作位；
转动机构工作，使可转动座由水平工作位切换至竖直工作位；
将套有套管的吊装工装移动至芯棒的正上方；
升降元件工作，带动转动机构上移，使各芯棒和辅助棒同步上移；
当芯棒或辅助棒的上端进入尾管后，对应的限位机构由限定工作位切换至释放工作位；各芯棒进入套管的套管本体内，辅助棒进入尾管内，得到光纤预制棒。
于本发明其中一实施例中，所述吊装连接结构为吊装孔。
于本发明其中一实施例中，所述第一部分远离第二部分的一端具有吊装环。
这样设置后，吊装工装的两端均能够吊装，使用更方便。
于本发明其中一实施例中，所述限位块具有与芯棒配合的弧形面。
于本发明其中一实施例中，所述伸缩元件为气缸或电动推杆。
于本发明其中一实施例中，所述升降元件包括驱动可转动座转动的转动电机。
于本发明其中一实施例中，所述升降元件为电动推杆、液压缸或剪刀撑机构。
于本发明其中一实施例中，所述第一部分的长度大于尾管的长度，所述第二部分的长度大于套管本体的长度。
本发明的有益效果是：本申请也是竖直插芯，通过将套管竖立使尾管朝下，通过由下往上一次性插入多根芯棒和辅助棒，相对于现有技术而言，插芯效率高，且因为不再受限于吸盘，芯棒的重量可以更大，芯棒插芯更为安全。
附图说明
图1是套管的示意图；
图2是吊装工装的示意图；
图3是套管与吊装工装配合后的俯视图；
图4是图3的A-A剖视图；
图5是可转动座处于竖直工作位时光纤预制棒的加工设备的示意图；
图6是可转动座处于水平工作位时光纤预制棒的加工设备的示意图。
图中各附图标记为：
1、套管；2、尾管；3、套管本体；4、芯棒；5、辅助棒；6、限位机构；7、限位组件；8、限位块；9、伸缩元件；10、吊装工装；11、第一部分；12、第二部分；13、限位台阶；14、交接台阶；15、吊装连接结构；16、可转动座；17、支撑架；18、转动机构；19、升降元件；20、吊装环。
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。
如图5所示，一种光纤预制棒的加工方法，包括以下步骤：
1)将套管1竖立，使套管1的尾管2朝下，套管1的套管本体3朝上；
2)将多根芯棒4和一根辅助棒5依次上下竖立设置，芯棒4和辅助棒5通过各自的限位机构6限定住，辅助棒5位于最下方；限位机构6具有限定工作位和释放工作位；
3)使套管1的尾管2位于芯棒4的正上方，控制各芯棒4和辅助棒5同步上移，插入尾管2，当芯棒4或辅助棒5的上端进入尾管2后，对应的限位机构6由限定工作位切换至释放工作位；
4)各芯棒4进入套管1的套管本体3内，辅助棒5进入尾管2内，得到光纤预制棒。
本申请也是竖直插芯，通过将套管1竖立使尾管2朝下，通过由下往上一次性插入多根芯棒4和辅助棒5，相对于现有技术而言，插芯效率高，且因为不再受限于吸盘，芯棒4的重量可以更大，芯棒4插芯更为安全。
如图5所示，于本实施例中，限位机构6包括对称设置的限位组件7，限位组件7包括限位块8以及用于驱动限位块8往复移动的伸缩元件9，限位机构6在限定工作位时，两个限位块8相互靠拢，用于将芯棒4或辅助棒5限定住，限位机构6在释放工作位时，两个限位块8相互远离，不再限定芯棒4或辅助棒5。
实际运用时，限位块8与芯棒4或辅助棒5的中部区域配合，这样设置能够防止插芯时，尾管2与限位机构6干涉。
当芯棒4或辅助棒5的上端进入尾管2后，对应的限位机构6由限定工作位切换至释放工作位，即芯棒4或辅助棒5的上端被限定住，芯棒4或辅助棒5不会倾倒，两个限位块8相互远离后，尾管2能够无干涉的位于两个限位块8之间，可以进行可靠的插芯操作。
如图1～6所示，本实施例还公开了一种光纤预制棒的加工设备，用于本实施例的光纤预制棒的加工方法，光纤预制棒的加工设备包括：
吊装工装10，为中空的筒状结构，吊装工装10具有第一部分11和第二部分12，第二部分12内部具有限位台阶13，第一部分11用于外套在套管1的尾管2上，第一部分11的内径与尾管2的外径相同，第二部分12用于外套在套管1的套管本体3上，第二部分12的内径大于套管本体3的外径，限位台阶13用于与套管本体3和尾管2形成的交接台阶14接触配合，第二部分12远离第一部分11的一端具有吊装连接结构15；
可转动座16，能够绕一轴线转动，可转动座16具有水平工作位和竖直工作位；
多个限位机构6，依次间隔设置在可转动座16上，限位机构6包括对称设置的限位组件7，限位组件7包括限位块8以及固定在可转动座16上的伸缩元件9，伸缩元件9用于驱动限位块8往复移动，限位机构6在限定工作位时，两个限位块8相互靠拢，用于将芯棒4或辅助棒5限定住，限位机构6在释放工作位时，两个限位块8相互远离，不再限定芯棒4或辅助棒5；
支撑架17，固定在可转动座16上，在可转动座16处于竖直工作位时，支撑架17用于支撑辅助棒5的下端；
转动机构18，可转动座16转动安装在转动机构18上，转动机构18用于驱动可转动座16转动，使可转动座16在水平工作位和竖直工作位切换；
升降元件19，与转动机构18配合，用于驱动转动机构18上下移动。
吊装工装10实际运用时，将吊装工装10外套在套管1上，吊车的连接绳与吊装连接结构15配合，使得吊装工装10的第一部分11在下，第二部分12在上，即可以使套管1竖立，且套管1的尾管2朝下，套管1的套管本体3朝上。第一部分11的内径与尾管2的外径相同，这样设置能够保证吊装工装10和套管1的同心度，第二部分12的内径大于套管本体3的外径，这样设置能够保护套管本体3，防止第二部分12与套管本体3接触，划伤套管本体3的外侧壁。
加工设备的一种工作过程；
如图6所示，可转动座16处于水平工作位，限位机构6在释放工作位；将辅助棒5放置在对应限位机构6靠下的限位块8上，且辅助棒5的端部与支撑架17接触；将多根芯棒4依次放置在对应限位机构6靠下的限位块8上，使相邻两个芯棒4的端部接触，使靠近辅助棒5的芯棒4的端部与辅助棒5的端部接触；限位机构6由释放工作位切换至限定工作位；
如图5所示，转动机构18工作，使可转动座16由水平工作位切换至竖直工作位；将套有套管1的吊装工装10移动至芯棒4的正上方；
升降元件19工作，带动转动机构18上移，使各芯棒4和辅助棒5同步上移；当芯棒4或辅助棒5的上端进入尾管2后，对应的限位机构6由限定工作位切换至释放工作位；各芯棒4进入套管1的套管本体3内，辅助棒5进入尾管2内，得到光纤预制棒。
如图2和4所示，于本实施例中，吊装连接结构15为吊装孔。
如图2和4所示，于本实施例中，第一部分11远离第二部分12的一端具有吊装环20。这样设置后，吊装工装10的两端均能够吊装，使用更方便。
于本实施例中，限位块8具有与芯棒4配合的弧形面；伸缩元件9为气缸或电动推杆；升降元件19包括驱动可转动座16转动的转动电机；升降元件19为电动推杆、液压缸或剪刀撑机构。
于本实施例中，第一部分11的长度大于尾管2的长度，第二部分12的长度大于套管本体3的长度。
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)

1.一种光纤预制棒的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将套管竖立，使套管的尾管朝下，套管的套管本体朝上；
2)将多根芯棒和一根辅助棒依次上下竖立设置，芯棒和辅助棒通过各自的限位机构限定住，辅助棒位于最下方；所述限位机构具有限定工作位和释放工作位；
3)使套管的尾管位于芯棒的正上方，控制各芯棒和辅助棒同步上移，插入尾管，当芯棒或辅助棒的上端进入尾管后，对应的限位机构由限定工作位切换至释放工作位；
4)各芯棒进入套管的套管本体内，辅助棒进入尾管内，得到光纤预制棒。
2.如权利要求1所述的光纤预制棒的加工方法，其特征在于，所述限位机构包括对称设置的限位组件，所述限位组件包括限位块以及用于驱动限位块往复移动的伸缩元件，限位机构在限定工作位时，两个限位块相互靠拢，用于将芯棒或辅助棒限定住，限位机构在释放工作位时，两个限位块相互远离，不再限定芯棒或辅助棒。
3.一种光纤预制棒的加工设备，其特征在于，用于实施权利要求1所述的光纤预制棒的加工方法，所述光纤预制棒的加工设备包括：
吊装工装，为中空的筒状结构，吊装工装具有第一部分和第二部分，所述第二部分内部具有限位台阶，所述第一部分用于外套在套管的尾管上，第一部分的内径与尾管的外径相同，所述第二部分用于外套在套管的套管本体上，第二部分的内径大于套管本体的外径，所述限位台阶用于与套管本体和尾管形成的交接台阶接触配合，所述第二部分远离第一部分的一端具有吊装连接结构；
可转动座，能够绕一轴线转动，所述可转动座具有水平工作位和竖直工作位；
多个限位机构，依次间隔设置在所述可转动座上，所述限位机构包括对称设置的限位组件，所述限位组件包括限位块以及固定在可转动座上的伸缩元件，所述伸缩元件用于驱动限位块往复移动，限位机构在限定工作位时，两个限位块相互靠拢，用于将芯棒或辅助棒限定住，限位机构在释放工作位时，两个限位块相互远离，不再限定芯棒或辅助棒；
支撑架，固定在所述可转动座上，在可转动座处于竖直工作位时，所述支撑架用于支撑辅助棒的下端；
转动机构，所述可转动座转动安装在所述转动机构上，转动机构用于驱动所述可转动座转动，使可转动座在水平工作位和竖直工作位切换；
升降元件，与所述转动机构配合，用于驱动所述转动机构上下移动。
4.如权利要求3所述的光纤预制棒的加工设备，其特征在于，所述吊装连接结构为吊装孔。
5.如权利要求3所述的光纤预制棒的加工设备，其特征在于，所述第一部分远离第二部分的一端具有吊装环。
6.如权利要求3所述的光纤预制棒的加工设备，其特征在于，所述限位块具有与芯棒配合的弧形面。
7.如权利要求3所述的光纤预制棒的加工设备，其特征在于，所述伸缩元件为气缸或电动推杆。
8.如权利要求3所述的光纤预制棒的加工设备，其特征在于，所述升降元件包括驱动可转动座转动的转动电机。
9.如权利要求3所述的光纤预制棒的加工设备，其特征在于，所述升降元件为电动推杆、液压缸或剪刀撑机构。
10.如权利要求3所述的光纤预制棒的加工设备，其特征在于，所述第一部分的长度大于尾管的长度，所述第二部分的长度大于套管本体的长度。
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