CN207347399U - 一种光纤预制棒套管夹持装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光纤预制棒套管夹持装置，其特征在于，包括准直杆、以及经准直的左、右三爪卡盘；所述准直杆为长直刚性杆，与套管内壁同心配合，其左右两端为圆柱形；所述左、右三爪卡盘分别夹持所述准直杆左、右两端。总体而言，本实用新型提供光纤预制棒套管夹持装置及方法，可以节约成本、提高产品的同心度和一致性。

Description

一种光纤预制棒套管夹持装置

技术领域

本实用新型属于石英玻璃光纤预制棒加工领域，更具体地，涉及一种光纤预制棒套管夹持装置。

背景技术

随着光纤技术的发展，不同功能、性能的光纤被开发出来，光纤结构变得越来越复杂，例如激光器光纤需要多层包层、某些特种光纤具有非圆形的芯层或者包层。

具体如：通常为了获得更高的激光转换效率，玻璃包层往往采用非圆形的截面以破坏其对称形，使得更多泵浦光经过纤芯，从而被纤芯吸收转换为需要的激光输出。

目前对于多层光纤预制棒主要采用两种方式制备：一种是将芯棒与匹配尺寸的套管经过拉伸成实心棒，再将进行如将其外形按预定尺寸打磨成非圆形等进一步的加工；另一种是将和芯棒尺寸匹配的加工好的套管直接打磨成所需尺寸，再将芯棒与套管，尤其是非圆形套管RIT(Rod In Tube)拉丝获得所需双包层光纤。第一种方案因为要经过拉伸工序故存在周期长，管材浪费等缺点，第二种方案由于套管打磨独立于芯棒，故可以缩短周期、减少人力物力。

这样的光纤加工难度更大，对精度要求更高。按照上述加工方案，无论哪种方案，都需要对光纤套管进行精确的同心加工；尤其是对于非圆形的套管而言，利用现有的装置要保证加工精度、几何同心度，都有较大难度。同时普通的夹持装置也难以满足脆性石英玻璃的加工工艺要求。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种光纤预制棒套管夹持装置，其目的在于通过对光纤预制棒定心夹持，实现以套管内壁为基准的几何同心加工，从而保证光纤预制棒套管和芯层结构的加工精度和几何同心度，由此解决现有技术在加工多层结构的光纤预制棒时精度不高、几何同心度较差的技术问题。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种光纤预制棒套管夹持装置，包括准直杆、以及经准直的左、右三爪卡盘；所述准直杆为长直刚性杆，与套管内壁同心配合，其左右两端为圆柱形；所述左、右三爪卡盘分别夹持所述准直杆左、右两端。

优选地，所述光纤预制棒套管夹持装置，其所述准直杆包括刚性杆身和与杆身两端可拆卸连接的左、右固定杆；所述左、右固定杆作为所述准直杆的两端，其截面为圆柱形，用于被所述左、右三爪卡盘夹持。

优选地，所述光纤预制棒套管夹持装置，其包括左、右内固定压盘；其与所述准直杆可调节同心配合，用于将套管两端内壁与所述准直杆固定。

优选地，所述光纤预制棒套管夹持装置，其述左、右内固定压盘与所述准直杆螺纹配合。

优选地，所述光纤预制棒套管夹持装置，其侧面与套管两端内壁配合，所述左、右固定压盘与套管两端之间分别设有垫圈。

优选地，所述光纤预制棒套管夹持装置，其内固定压盘为圆台体、圆柱体或其组合。

优选地，所述光纤预制棒套管夹持装置，其包括左、右端面压盘；其与所述准直杆可调节配合，用于与套管两端端面固定。

优选地，所述光纤预制棒套管夹持装置，其左、右端面压盘与套管端面之间分别设有垫圈。

优选地，所述光纤预制棒套管夹持装置，其左、右端面压盘与套管端面之间分别设置的垫圈为环形，其与套管端面接触面为平面或内环具有凸台。

优选地，所述光纤预制棒套管夹持装置，其垫圈材质为丁晴橡胶、氟橡胶硅橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、或聚四氟乙烯。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

本实用新型采用的夹持装置，通过准直杆和三爪卡盘的自动找心，使得准直杆和三爪卡盘处于几何同心的状态，由于准直杆同时和光纤预制棒套管内壁几何同心性配合，因此所述夹持装置能方便的将光纤预制棒套管装载在加工装置上，同时实现相对于光纤预制棒内表面的精确加工，从而提高光纤预制棒套管和芯层的加工精度、提高光纤预制棒套管外壁和芯层的几何同心度。尤其是对于套管需要进行非圆形加工时，可以确保非圆形套管与其中心轴线同心。所以当芯棒与套管RIT拉丝时，可以确保双包层光纤纤芯与包层的同心度，从而提高泵浦效率。这是因为泵浦光纤与双包层光纤在熔接时，采取的是纤芯对准方式，若包层偏心，则会导致泵浦光泄露。

优选技术方案，采用内部和/或两端固定的方式，相对于外固定方式，对于加工套管外表面而言，这种固定方式，使得正跟套管整根套管都可以加工，而不必损失很长一段套管用于夹持和固定，可以极大地节省成本。

另外，对于同一配套的固定配件，套管打磨的长度可以自由调整，只要小于固定杆长度即可。

总体而言，本实用新型提供光纤预制棒套管夹持装置及方法，可以节约成本、提高产品的同心度和一致性。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明套管内固定用准直杆参数示意图；

图3是本发明实施例1提供的套管装配示意图；

图4是本发明实施例2提供的套管装配示意图；

图5是本发明实施例3提供的套管装配示意图；

图6是本发明实施例3提供的套管装配效果图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

001为光纤预制棒套管，002为打磨砂轮，1为准直杆，11为左固定杆，12为右固定杆，2为左内固定压盘，3为右固定压盘，4为左端面压盘，5为右端面压盘，6为左三爪卡盘，7为右三爪卡盘。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本实用新型提供的光纤预制棒套管夹持装置，如图1所示，包括准直杆、左内固定压盘、右内固定压盘、左端面压盘、右端面压盘、以及经准直的左、右三爪卡盘；所述准直杆与套管内壁同心配合，其左右两端为圆柱形；所述左、右三爪卡盘分别夹持所述准直杆左、右两端；所述左、右内固定压盘与所述准直杆可调节同心配合，用于将套管两端内壁与所述准直杆固定；所述左、右端面压盘与所述准直杆可调节配合，用于与套管两端端面固定。

所述准直杆为长直刚性杆，如图2所示，所述准直杆包括刚性杆身和与杆身两端可拆卸连接的左、右固定杆；所述左、右固定杆作为所述准直杆的两端，其截面为圆柱形，用于被所述左、右三爪卡盘夹持。所述左右固定杆与所述刚性杆身可套接、卡槽配合、螺纹配合等配合方式，可采用带圆台形堵头的短杆、或带轴向缺口的圆柱短杆、螺纹短杆等。所述刚性杆身长度为0.5m到1m之间，直径为15mm到40mm之间，优选地，其采用不锈钢加工成实心所需尺寸的圆柱体，因为不锈钢材料具有强度大、不易形变、耐腐蚀等性能，既便于加工，又可以重复使用。

所述左、右内固定压盘，优选与所述准直杆螺纹配合；优选其侧面与套管两端内壁配合，所述左、右固定压盘与套管两端之间分别设有垫圈；优选为圆台体、圆柱体或其组合。

所述左、右端面压盘，优选其与套管端面之间分别设有垫圈，所述左、右端面压盘与套管端面之间分别设置的垫圈为环形，其与套管端面接触面为平面或内环具有凸台。

所述垫圈，包括所述左、右固定压盘与套管两端之间分别设置的垫圈和所述左、右端面压盘与套管端面之间分别设置的垫圈，其材质为丁晴橡胶、氟橡胶硅橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、或聚四氟乙烯；其起到上述压盘与套管直接的软连接作用，由于玻璃材料易碎，若上述不锈钢材料直接与玻璃材料锁紧容易造成玻璃材料表面损伤，使用垫圈固定套管既可以使其受力均匀、还能对套管起到保护作用。

所述左、右内固定压盘、以及所述包括左、右端面压盘，优选采用不锈钢材料加工而成，以确保其坚固耐用、不形变。

三爪卡盘经准直后，可以直接固定于需要加工的机床之上，三爪卡盘可与准直杆卡紧配合时实现自动找心，从而方便的实现准直杆与机床的精准配合；而准直杆与光纤预制棒套管内壁同心配合，这样在加工时保证所述待加工的光纤预制棒套管内壁处于理想的加工平面上，例如水平或垂直，从而实现相对于套管内壁的精确加工，加工出的套管与芯层配合时能保证芯层和套管外壁具有较佳的几何同心度，提高了加工精度。尤其是对于非圆形的套管打磨等工艺，本实用新型提供的光纤预制棒套管夹持装置，能有效提高加工精度、保证光纤预制棒的几何同心度、降低加工难度。

所述内固定压盘和端面压盘可组合设置，也可分别采用；所述内固定压盘可采用一组或多组组合；所述内固定压盘能稳定的将所述套管的内壁与所述准直杆固定，从而实现所述准直杆与所述套管内壁稳定的同心配合。相对于外夹持方式两端有一定长度无法加工，本实用新型提供的夹持装置由所述内固定压盘和/或所述端面压盘提供固定，可将整个外表面暴露在加工路径之下，套管两端的几乎没有损失量，由于套管成本高昂，本实用新型提供的夹持装置大大降低了光纤预制棒套管的加工损耗。

以下为实施例：

实施例1

一种光纤预制棒套管夹持装置，如图3所示，包括准直杆、左内固定压盘、右内固定压盘、以及经准直的左、右三爪卡盘；所述准直杆与套管内壁同心配合，其左右两端为圆柱形；所述左、右三爪卡盘分别夹持所述准直杆左、右两端；所述左、右内固定压盘与所述准直杆可调节同心配合，用于将套管两端内壁与所述准直杆固定。

所述准直杆为长直刚性杆，所述准直杆包括刚性杆身和与杆身两端可拆卸连接的左、右固定杆；所述左、右固定杆作为所述准直杆的两端，其截面为圆柱形，用于被所述左、右三爪卡盘夹持。所述左右固定杆与所述刚性杆身采用插销配合，圆柱状固定杆通过轴向缺口与刚性杆身套接，通过弹性插销固定。所述刚性杆身长度为0.8m，直径为30mm，其采用不锈钢加工成实心所需尺寸的圆柱体，因为不锈钢材料具有强度大、不易形变、耐腐蚀等性能，既便于加工，又可以重复使用。

所述左、右内固定压盘，与所述准直杆螺纹配合；其侧面与套管两端内壁配合，所述左、右固定压盘与套管两端之间分别设有垫圈；为圆台体，圆台体上底面朝套管方向，先进入套管内壁，其侧面与套管通过垫圈压紧接触。

所述左、右固定压盘与套管两端之间分别设置的垫圈，其材质为丁晴橡胶；其起到上述压盘与套管直接的软连接作用，由于玻璃材料易碎，若上述不锈钢材料直接与玻璃材料锁紧容易造成玻璃材料表面损伤，使用垫圈固定套管既可以使其受力均匀、还能对套管起到保护作用。

所述左、右内固定压盘采用不锈钢材料加工而成，以确保其坚固耐用、不形变。

实施例2

一种光纤预制棒套管夹持装置，如图4所示，包括准直杆、左端面压盘、右端面压盘、以及经准直的左、右三爪卡盘；所述准直杆与套管内壁同心配合，其左右两端为圆柱形；所述左、右三爪卡盘分别夹持所述准直杆左、右两端；所述左、右端面压盘与所述准直杆可调节配合，用于与套管两端端面固定。

所述准直杆为长直刚性杆，其长度为0.5m，直径为40mm，其采用不锈钢加工成实心所需尺寸的圆柱体，因为不锈钢材料具有强度大、不易形变、耐腐蚀等性能，既便于加工，又可以重复使用。

所述左、右端面压盘，优选其与套管端面之间分别设有垫圈，所述左、右端面压盘与套管端面之间分别设置的垫圈为环形，其与套管端面接触面为内环具有凸台；所述凸台为圆台体，其上次面嵌入所述套管内壁，与其压紧接触。

所述左、右端面压盘与套管端面之间分别设置的垫圈，其材质为聚四氟乙烯；其起到上述压盘与套管直接的软连接作用，由于玻璃材料易碎，若上述不锈钢材料直接与玻璃材料锁紧容易造成玻璃材料表面损伤，使用垫圈固定套管既可以使其受力均匀、还能对套管起到保护作用。

所述包括左、右端面压盘，采用不锈钢材料加工而成，以确保其坚固耐用、不形变。

实施例3

一种光纤预制棒套管夹持装置，如图5所示，包括准直杆、左内固定压盘、右内固定压盘、左端面压盘、右端面压盘、以及经准直的左、右三爪卡盘；所述准直杆与套管内壁同心配合，其左右两端为圆柱形；所述左、右三爪卡盘分别夹持所述准直杆左、右两端；所述左、右内固定压盘与所述准直杆可调节同心配合，用于将套管两端内壁与所述准直杆固定；所述左、右端面压盘与所述准直杆可调节配合，用于与套管两端端面固定。

所述准直杆为长直刚性杆，所述准直杆包括刚性杆身和与杆身两端螺纹连接的左、右固定杆；所述左、右固定杆作为所述准直杆的两端，其截面为圆柱形，用于被所述左、右三爪卡盘夹持。所述左右固定杆与杆身连接端采用圆台型堵头，与所述刚性杆身通过环形橡胶圈套接塞紧连接。所述刚性杆身长度为1m，直径为15mm，其采用不锈钢加工成实心所需尺寸的圆柱体，因为不锈钢材料具有强度大、不易形变、耐腐蚀等性能，既便于加工，又可以重复使用。

所述左、右内固定压盘为两组，皆与所述准直杆螺纹配合；其侧面与套管两端内壁配合，所述左、右固定压盘与套管两端之间分别设有垫圈；为圆台体和圆柱体的组合，圆台体下地面和圆柱体地面直径相同结合在一起，圆台体上底面朝套管方向，先进入套管内壁，圆柱体部分与套管通过垫圈压紧接触。

所述左、右端面压盘，优选其与套管端面之间分别设有垫圈，所述左、右端面压盘与套管端面之间分别设置的垫圈为环形，其与套管端面接触面为平面，如图6所示。

所述垫圈，包括所述左、右固定压盘与套管两端之间分别设置的垫圈和所述左、右端面压盘与套管端面之间分别设置的垫圈，其材质为聚丙烯酸酯橡胶；其起到上述压盘与套管直接的软连接作用，由于玻璃材料易碎，若上述不锈钢材料直接与玻璃材料锁紧容易造成玻璃材料表面损伤，使用垫圈固定套管既可以使其受力均匀、还能对套管起到保护作用。

所述左、右内固定压盘、以及所述包括左、右端面压盘，采用不锈钢材料加工而成，以确保其坚固耐用、不形变。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光纤预制棒套管夹持装置，其特征在于，包括准直杆、以及经准直的左、右三爪卡盘；所述准直杆为长直刚性杆，与套管内壁同心配合，其左右两端为圆柱形；所述左、右三爪卡盘分别夹持所述准直杆左、右两端。

2.如权利要求1所述的光纤预制棒套管夹持装置，其特征在于，所述准直杆包括刚性杆身和与杆身两端可拆卸连接的左、右固定杆；所述左、右固定杆作为所述准直杆的两端，其截面为圆柱形，用于被所述左、右三爪卡盘夹持。

3.如权利要求1所述的光纤预制棒套管夹持装置，其特征在于，其包括左、右内固定压盘；其与所述准直杆可调节同心配合，用于将套管两端内壁与所述准直杆固定。

4.如权利要求3所述的光纤预制棒套管夹持装置，其特征在于，所述左、右内固定压盘与所述准直杆螺纹配合。

5.如权利要求3所述的光纤预制棒套管夹持装置，其特征在于，其侧面与套管两端内壁配合，所述左、右固定压盘与套管两端之间分别设有垫圈。

6.如权利要求3所述的光纤预制棒套管夹持装置，其特征在于，所述内固定压盘为圆台体、圆柱体或其组合。

7.如权利要求1所述的光纤预制棒套管夹持装置，其特征在于，其包括左、右端面压盘；其与所述准直杆可调节配合，用于与套管两端端面固定。

8.如权利要求7所述的光纤预制棒套管夹持装置，其特征在于，所述左、右端面压盘与套管端面之间分别设有垫圈。

9.如权利要求8所述的光纤预制棒套管夹持装置，其特征在于，所述左、右端面压盘与套管端面之间分别设置的垫圈为环形，其与套管端面接触面为平面或内环具有凸台。

10.如权利要求5或8所述的光纤预制棒套管夹持装置，其特征在于，所述垫圈材质为丁晴橡胶、氟橡胶硅橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、或聚四氟乙烯。