KR20230057151A - Concentric circular quartz burner welding device for optical fiber manufacturing and quartz tube manufacturing method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광섬유 제조용 동심원형 쿼츠버너 용접장치 및 그 장치를 이용한 쿼츠튜브 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광섬유를 제조 시 가열수단으로 사용되는 쿼츠버너를 제조할 때, 다수의 쿼츠튜브를 용접함에 있어서 각각의 쿼츠튜브의 동심도를 균일하게 유지한 상태에서 용접작업이 가능하도록 하여 불량률을 억제할 수 있도록 할 수 있어, 작업능률을 향상시킬 수 있으며, 그에 따른 경제적 효율성이 높은 기술이다.The present invention relates to a concentric quartz burner welding apparatus for manufacturing an optical fiber and a quartz tube manufacturing method using the apparatus, and more particularly, when manufacturing a quartz burner used as a heating means when manufacturing an optical fiber, welding a plurality of quartz tubes In doing so, it is possible to suppress the defect rate by enabling the welding operation while maintaining the concentricity of each quartz tube uniformly, thereby improving work efficiency and thereby providing high economic efficiency.
광섬유의 제조공정은 크게 모재 공정, RIT 공정, 인선, 강도 시험, 인쇄, 튜빙, 집합공정, 시스 공정, 검사로 구분된다. 이중 가장 핵심이 되는 공정은 모재 공정, RIT 공정, 인선 공정으로 모재 공정에서 쿼츠버너를 이용하여 원료 가스를 주입하고 가열을 통해 Preform 모재를 제작하며, RIT 공정에서 초기 모재를 좀 더 큰 직경의 쿼츠버너를 통해 2차 성장시킨다. 이후 인선 공정에서 모재를 녹여 가늘고 길게 심선을 뽑아내어 광섬유가 제작된다. The optical fiber manufacturing process is largely divided into base material process, RIT process, cutting edge, strength test, printing, tubing, assembly process, sheath process, and inspection. Of these, the most core processes are the base metal process, RIT process, and cutting edge process. In the base metal process, raw material gas is injected using a quartz burner and preform base metal is manufactured through heating. Secondary growth through a burner. Afterwards, in the cutting process, the base material is melted and a thin and long core wire is pulled out to manufacture an optical fiber.
광섬유의 품질은 직진성과 균일성, 순수성이 핵심으로, 작은 공정 변화에도 불량으로 이어지는 초정밀산업이기 때문에 광섬유 생산에 중요한 역할을 하는 공정 부품인 쿼츠버너 또한 높은 내구성과 정밀도가 요구된다. Straightness, uniformity, and purity are the key to the quality of optical fiber, and since it is an ultra-precision industry that leads to defects even with small process changes, quartz burners, a process component that plays an important role in optical fiber production, also require high durability and precision.
한편, 쿼트버너(Quartz Burner)는 광섬유 제작 핵심 공정 중 하나인 Clad 증착 공정에 적용되는 제품으로 석영 모재를 뽑아낼 때 균일한 열을 가해주는 제품이다. On the other hand, Quartz Burner is a product applied to the clad deposition process, one of the core processes of optical fiber production, and applies uniform heat when extracting the quartz base material.
증착 공정은 유리 물질을 화학적으로 증착 시켜가며 유리 모재를 만드는 공정으로 원료 가스인 O2, CH4, N2가스 등이 버너를 구성하고 있는 관들을 통하며, 최종적으로 적정비율로 혼합된 가스로 석영 섬유 모재를 가열하는 방식이다. The deposition process is a process of chemically depositing glass materials to make a glass base material. Raw material gases such as O2, CH4, and N2 gas pass through the pipes constituting the burner, and finally, the quartz fiber base material is mixed with the gas in an appropriate ratio. method of heating.
쿼츠버너에 공급되는 가스는 여러 개의 관을 통해 하나의 출구로 분출시키기 위해 복잡한 구조로 되어있다. The gas supplied to the quartz burner has a complex structure to eject through several pipes to one outlet.
쿼츠버너의 완성도에 따라 가스의 토출 경향이 영향을 받으며, 이로 인해 화염의 모양이 결정되기 때문에 수요처에서 요구하는 품질 수준을 만족할 수 있어야 한다. 용접의 방식으로 여러 개의 관을 이어붙이는 방식으로 제작되는 쿼츠버너는 동심도를 맞추고, 절단면 가공정밀도 오차가 작아야 하는 것이 핵심이다. 또한, 버너의 특성상 고온 환경에서 파손이 발생하지 않는 Quartz 소재 용접기술이 필수 과제라 할 수 있다. The gas discharge tendency is affected by the perfection of the quartz burner, which determines the shape of the flame, so it must be able to satisfy the quality level required by the customer. The key to the quartz burner, which is manufactured by connecting several tubes by welding, is to match the concentricity and have a small error in cutting surface processing precision. In addition, due to the characteristics of the burner, the quartz material welding technology that does not cause damage in a high temperature environment can be said to be an essential task.
쿼츠버너는 광섬유 제조를 위한 소모품으로 지속적인 수요가 있지만, 워낙제작 공정이 까다로우며 품질 요구수준이 높고, 수작업 의존도가 높은 공정 특성상 현재 해당 부품은 선진사인 일본에 대부분 수입하고 있다. Quartz burners are in continuous demand as consumables for optical fiber manufacturing, but due to the complex manufacturing process, high quality requirements, and high dependence on manual work, most of the parts are currently imported from Japan, an advanced company.
여기서, 쿼츠는 고온에서의 내구성이 우수하며, 용접에 의한 복잡 형상 구현이 용이하여 반도체, 디스플레이 등의 첨단산업에 다양하게 적용되고 있다. Here, quartz has excellent durability at high temperatures and is easily implemented in complex shapes by welding, so it is variously applied to high-tech industries such as semiconductors and displays.
쿼츠의 용접은 일반적으로 석영 용접봉을 이용하여 다수의 부재를 접합하는 방식을 채용하고 있는데, 용접제가 용접 부위에 충분히 융착되지 않거나 작업자의 숙련도에 의해 품질의 수준이 영향을 받는 등 비정형화의 문제가 있다. Quartz welding generally adopts a method of joining a number of members using a quartz welding rod, but there are problems of irregularity such as the welding agent not being sufficiently fused to the welding part or the quality level being affected by the skill of the operator. there is.
또 다른 용접방법으로 쿼츠 부재끼리 맞댄 상태에서 용융하여 접합시키는 방법을 사용하기도 하지만, 이 방법의 경우 부재가 밀리는 특성으로 정밀도 저하의 문제가 있다. As another welding method, a method of melting and joining quartz members in a state of facing each other is also used, but in this method, there is a problem of deterioration in precision due to the nature of the members being pushed.
정상적으로 융착이 되지 않은 용접 부위는 내구성이 떨어져 공정 중 크랙에 의한 불량이 발생하게 된다. 광케이블의 제조 특성상 연속적인 공정이 이루어져야 하는데, 버너에 의한 불량이 발생할 경우 불량 케이블을 폐기하기 위한 비용뿐만 아니라, 공정을 중단함에 따른 부가적인 Loss도 큰 문제라 할 수 있다. A welded portion that is not normally fused has low durability and causes defects due to cracks during the process. Due to the nature of optical cable manufacturing, a continuous process must be performed. In the event of a burner failure, not only the cost of discarding the defective cable, but also the additional loss resulting from stopping the process is a big problem.
견고하고 균일한 용접부 품질을 유지하기 위해서는 기존의 작업자 경험에 의존하는 용접방식에서 벗어나, 다양한 용접방법의 분석 및 기술 개발을 통한 표준화의 노력이 필요하다. In order to maintain a solid and uniform weld quality, it is necessary to standardize efforts through analysis of various welding methods and technology development, away from the existing welding methods that depend on worker experience.
광섬유 제조에 사용되는 쿼츠 버너는 여러 개의 중첩된 관 사이로 가스가 통과한다. 각각의 관들 사이 공간의 크기에 의해 토출되는 가스의 양이 영향을 받기 때문에 용접 시 동심도를 맞추는 것이 매우 중요하다. In a quartz burner used in optical fiber manufacturing, gas passes through several overlapping tubes. Since the amount of gas discharged is affected by the size of the space between each pipe, it is very important to match the concentricity during welding.
가스가 토출되는 끝단부 표면의 크랙이나 미세한 스크래치의 경우에도 화염의 모양이 변형되어 광섬유를 뽑아내는 공정에 크게 영향을 미치기 때문에, 수요처에서는 끝단부의 단차와 표면조도도 엄격하게 관리된다. Even in the case of cracks or fine scratches on the surface of the end where gas is discharged, the shape of the flame is deformed and greatly affects the process of pulling out the optical fiber, so the step and surface roughness of the end are also strictly managed by the customer.
가스 토출부 동심관들의 끝단 칫수와 동심도에 따라 화염의 모양 및 화력이 달라지지 않게 균일한 품질 관리를 위해서는 기존에 수작업에 의한 Quartz Burner 제조방식에서 벗어나 정밀한 공정의 제어가 가능한 자동화 기술의 개발이 필요하다. For uniform quality control so that the flame shape and heat power do not change depending on the end size and concentricity of the concentric tubes of the gas discharge part, it is necessary to develop automation technology that can control the precise process, moving away from the existing manual quartz burner manufacturing method. do.
종래의 쿼츠버너를 제조할 시 용접으로는 수작업으로써, 지그에 Tube를 올려놓고 작업자의 감각으로 방향을 바꾸어가며 용접을 하는 방식이었다. 따라서, 하루에 생산할 수 있는 양이 인당 1개로 매우 적을뿐만 아니라, 용접 품질이 일관되지 않아 양산화가 어려운 방식이었다. 이 때문에 수요처에서는 기존의 검증된 해외(일본)의 제품을 계속 사용할 수밖에 없는 상황이다. When manufacturing a conventional quartz burner, welding is done manually, and the tube is placed on a jig and the welding is performed while changing the direction with the operator's senses. Therefore, the amount that can be produced per day is very small, one per person, and the welding quality is inconsistent, making mass production difficult. For this reason, the demand side has no choice but to continue using the proven overseas (Japan) products.
우선 종래의 기술들을 살펴보면, First, looking at the conventional technologies,
등록번호 20-0285880호(실) 광섬유 제조용 버너에 있어 길이방향의 수직단면이 4개의 동심원으로 되어 있고, 4개의 각 단면에는 각각 다른 4종의 가스가 독립적으로 주입되는 버너를 기본으로 하여, 이 버너 1개를, 중심에 위치시키고, 이 주위에 6개의 동일한 모양의 버너를 배치시켜 하나의 복합 다중 분사 버너를 만드는 광섬유 모재용 버너에 관한 기술이다. Registration No. 20-0285880 (Seal) In the burner for manufacturing optical fiber, the vertical section in the longitudinal direction is made of four concentric circles, and each of the four sections is based on a burner in which four different types of gas are independently injected. This is a technology related to a burner for an optical fiber preform by placing one burner in the center and arranging 6 burners of the same shape around the burner to make one complex multi-jet burner.
등록번호 10-0606041호(특) 광섬유 모재 제조용 버너에 있어서, 버너 하우징; 다수의 분사구가 형성되고, 적어도 일부분이 상기 버너 하우징내에 결합된 제1 몸체; 및 적어도 일부분이 상기 버너 하우징 내에 상기 제1 몸체와 함께 길이방향으로 정렬된 상태로 설치되고, 그의 외주면을 따라 산화제가 공급되고 그의 내주면을 따라 연료가 공급되는 제2 몸체를 포함하고, 상기 산화제와 연료는 상기 제1 몸체 내부에서에 균일하게 혼합되어 상기 분사구를 통해 토출됨을 특징으로 하는 광섬유 모재 제조용 버너에 관한 기술이다. Registration No. 10-0606041 (Special) In the burner for manufacturing an optical fiber preform, a burner housing; a first body formed with a plurality of nozzles, at least a portion of which is coupled to the burner housing; and a second body, at least a portion of which is installed in the burner housing in a longitudinally aligned state with the first body, to which an oxidizing agent is supplied along an outer circumferential surface thereof and a fuel is supplied along an inner circumferential surface thereof, wherein the oxidizing agent and The technology relates to a burner for manufacturing an optical fiber preform, characterized in that the fuel is uniformly mixed inside the first body and discharged through the injection hole.
공개번호 10-2005-0043113호(특) 적어도 하나의 중공형 풀링(full ring) 버너에 로드형 모재를 관통시켜 가열함으로써 광섬유를 제조하기 위한 가열 장치에 있어서, 상기 중공형 풀링 버너에서 광섬유 모재 방향으로 분사되는 불꽃을 일정각도를 갖도록 편향시켜 분사시키는 광섬유 모재 제조용 버너 장치에 관한 기술이다. Publication No. 10-2005-0043113 (Special) A heating device for manufacturing an optical fiber by heating a rod-shaped base material through at least one hollow-type full ring burner, wherein the hollow-type pulling burner directs the base material of the optical fiber This is a technology related to a burner device for manufacturing an optical fiber base material that deflects and sprays the flame sprayed at a certain angle.
그러나 상기한 종래기술들은 대체적으로 광섬유 모재용 버너에 관한 기술들로써, 그 버너를 제조에 관련된 기술적 내용이 구체적 언급이 없을 뿐만 아니라, 앞서 언급한 바와 같이 온전히 수작업을 통해 다수의 튜브를 용접함에 따라 동심도의 균일함을 가질 수가 없음에 따라, 이러한 불량률을 갖고 있는 버너를 광섬유 제조시 사용할 경우, 화염의 변형이 발생하여, 원활한 작업이 어려운 문제점이 있다. However, the above conventional technologies are generally technologies related to burners for optical fiber preforms, and not only are there no specific mentions of technical details related to manufacturing the burners, but also, as mentioned above, concentricity is improved by welding a plurality of tubes completely manually. Since the burner having such a defect rate cannot be uniform, when a burner having such a defect rate is used in manufacturing an optical fiber, deformation of the flame occurs, making it difficult to work smoothly.
또한, 상기 버너로 가스를 주입하기 위한 가스주입튜브를 용접함에 있어서 단순히 수직으로 인접시킨 상태에서 인접부분을 용접함으로, 내구성이 떨어질 수밖에 없어 장기간 사용이 어려워 경제적 효율성이 매우 떨어질 수가 있다.In addition, in welding the gas injection tube for injecting gas into the burner, by simply welding the adjacent portion in a vertically adjacent state, durability is inevitably reduced, making it difficult to use for a long time and economical efficiency may be very low.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출해낸 것으로, 다수의 쿼츠튜브를 큰 지름을 갖는 쿼츠튜브에서 작은 지름을 갖는 쿼츠튜브를 순차적으로 삽입시켜, 마주하는 내, 외주를 용접하되, 각각의 쿼츠튜브의 내, 외주 사이의 공간이 균일한 동심도를 가질 수 있도록 용접 시 정밀 고정을 시킨 상태에서 용접할 수 있도록 하여, 쿼츠 버너를 사용 시 화염의 변형없이 균일한 화염이 노출될 수 있어 작업의 효율성 및 버너의 불량률을 감소시켜 경제적 효율성을 높일 수 있도록 함과 아울러, 쿼츠버너로 가스를 주입하는 가스를 주입하기 위한 수직튜브를 쿼츠튜브와 용접 시 단순 인접방식이 아닌, 상기 쿼츠튜브에 홀을 형성한 후, 수직튜브를 인입시켜 인접한 부분을 용접토록 하여, 상기 수직튜브의 견고한 고정을 이룬상태에서 용접 및 정확한 수직각도를 유지함에 따라 내구성을 높일 수가 있는 광섬유 제조용 동심원형 쿼츠버너 용접장치 및 그 장치를 이용한 쿼츠튜브 제조방법을 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로 완성해낸 것이다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, by sequentially inserting a plurality of quartz tubes from a quartz tube having a large diameter to a quartz tube having a small diameter, welding the inner and outer circumferences facing each other, The space between the inner and outer circumference of each quartz tube can have uniform concentricity so that it can be welded in a state where it is precisely fixed during welding, so that a uniform flame can be exposed without deformation of the flame when using a quartz burner. In addition to increasing the economic efficiency by reducing the work efficiency and burner defect rate, the vertical tube for injecting gas into the quartz burner is welded to the quartz tube, rather than a simple adjacent method when welding the quartz tube Concentric quartz burner welding device for optical fiber manufacturing that can increase durability by welding and maintaining an accurate vertical angle in a state where the vertical tube is firmly fixed by drawing in a vertical tube to weld adjacent parts after forming a hole And it was completed as the technical task with an emphasis on providing a quartz tube manufacturing method using the device.
이에 본 발명은, 지면에 설치되는 몸체(100); 상기 몸체부(100)의 상부에 구성되는 플레이트(210)와, 상기 플레이트(210)의 상부에 고정되게 구성되는 고정부(220)와, 상기 고정부(220)의 상부 일측에 축 방향으로 설치되고 그 단부에 쿼츠튜브(t)가 고정되도록 구성되는 제1클램프척(230)과, 상기 제1클램프척(230)이 구성된 고정부(220)의 다른 일측에 구성되어 상기 제1클램프척(230)을 회전시키는 모터(240)로 구성되는 제1지그부(200); 상기 플레이트(210)의 상부에 구성되되 고정부(220)의 타측에 위치되어 상기 일측과 타측으로 유동하도록 구성되는 유동플레이트(310)와, 상기 유동플레이트(310)의 상부에 구성되는 유동부(320)와, 상기 유동부(320)의 상부 일측에 상기 제1클램프척(230)과 마주보게 축 방향으로 설치되며 그 단부에 상기 제1클램프척(230)에 끼워진 쿼츠튜브(t)의 타측을 고정하도록 구성되는 제2클램프척(330)으로 구성되는 제2지그부(300); 로 구성되고, 상기 제2클램프척(230, 330)은, 상기 고정부(220)와 유동부(320)에 축 방향으로 각각 설치되는 회전뭉치(231, 331)와, 상기 회전뭉치(231, 331)의 끝단에 쿼츠튜브(t)를 고정하되, 선택적으로 결합 및 분리할 수 있도록 구성되는 쿼츠튜브지그(233, 333)로 구성되며, 상기 쿼츠튜브지그(333)는, 작은 지름을 갖는 쿼츠튜브(t1)가 큰 지름을 갖는 쿼츠튜브(t2)에 끼워진 상태에서 각각의 쿼츠튜브(t1, t2)를 고정하되, 중앙부에 작은 지름을 가지는 쿼츠튜브(t1)의 외주를 감싸는 고정홀(235, 335)과, 상기 고정홀(235, 335)의 외주에서 작은 지름을 갖는 쿼츠튜브(t1)와 큰 지름을 갖는 쿼츠튜브(t2) 사이에 형성된 공간이 끼워지는 돌출부(237 ,337)가 형성되고, 상기 쿼츠튜브지그(333)는 분할된 형태로 형성되고, 분할된 각각의 상기 쿼츠튜브지그(333)은 중앙부와 가장자리 방향으로 선택적으로 이동되게 구성되며, 상기 몸체부(100)의 외부 일측과 근접하게 배치되되, 상호 이격되게 배치되는 한 쌍의 고정몸체(410)와, 상기 고정몸체(410) 사이에 배치되고 양측이 상기 고정몸체(410)에 끼움 또는 안착되어 회전되되, 서로 이격되게 배치되는 한 쌍의 샤프트(420)와, 각각의 상기 샤프트(420)의 외주에 고정 구성되되, 서로 이격되는 한 쌍의 롤러(430)로 구성되는 절단용고정지그(400)가 더 포함되고, 각각의 샤프트(420)에 형성된 롤러(430)는 외주가 서로 마주하지 않게 배치되어, 상기 롤러(430)와 롤러(430) 사이에 절단하려는 쿼츠튜브(t)에 의해 서로 반대방향으로 회전하여 상기 쿼츠튜브(t)를 고정하는 것을 기술적 특징으로 한다.
Accordingly, the present invention, the
광섬유 제조용 동심원형 쿼츠버너 용접장치를 이용한 쿼츠버너 제조방법은, 용접하려는 서로 다른 지름을 갖는 쿼츠튜브(t)를 구비하여 원하는 길이만큼 절단한 후, 각각의 쿼츠튜브(t)의 일측에 중앙부와 관통되어 수직튜브(tt)가 끼워질 수 있는 홀(h)을 형성한 다음, 작은 지름을 갖는 쿼츠튜브(t1)를 큰 지름을 갖는 쿼츠튜브(t2)에 끼움하는 쿼츠튜브준비단계(S100); 상호 끼워진 쿼츠튜브(t)의 양측을 쿼츠튜브지그(223, 323)에 끼움하여 고정하여 균일한 동심도가 되도록 고정하는 튜브고정단계(S200); 상기 쿼츠튜브(t)를 회전시키면서 작은지름의 쿼츠튜브(t1)의 외주와 큰지름의 쿼츠튜브(t2) 내주 사이 공간을 용접하되, 한쪽방향에만 용접하여 쿼츠튜브용접단계(S300); 상기 홀(h)에 수직튜브(tt)를 끼움한 후, 홀(h)과 수직튜브(tt)가 인접하는 부분을 용접하는 수직튜브용접단계(S400);를 포함하고, 상기 쿼츠튜브용접단계(S300) 후, 용접된 쿼츠튜브(t1, t2)의 끝단을 연마하는 연마단계(S350)를 포함하고, 상기 수직튜브용접단계(S400) 후 완성된 쿼츠튜브(t)를 세정액을 포함하는 챔버에 넣어, 초음파발생기로 세척한 다음, 상기 수직튜브(tt)로 에어를 공급하여 쿼츠튜브(t1, t2)의 내부에 있는 불순물 및 수분을 제거하는 마감단계(S500)를 더 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.A quartz burner manufacturing method using a concentric quartz burner welding device for manufacturing optical fibers is provided with quartz tubes (t) having different diameters to be welded, cut to a desired length, and then a center portion and one side of each quartz tube (t) A quartz tube preparation step (S100) of forming a hole h through which the vertical tube tt can be inserted, and then inserting the quartz tube t1 having a small diameter into the quartz tube t2 having a large diameter ; A tube fixing step (S200) of fixing both sides of the mutually fitted quartz tube (t) to the quartz tube jig (223, 323) to fix them so that they have uniform concentricity; While rotating the quartz tube t, welding a space between the outer circumference of the small diameter quartz tube t1 and the inner circumference of the large diameter quartz tube t2, but only in one direction, so as to weld the quartz tube (S300); After inserting the vertical tube (tt) into the hole (h), a vertical tube welding step (S400) of welding a portion where the hole (h) and the vertical tube (tt) are adjacent; including, the quartz tube welding step After (S300), a polishing step (S350) of polishing the ends of the welded quartz tubes (t1, t2), and a chamber containing a cleaning liquid for the quartz tube (t) completed after the vertical tube welding step (S400) and a finishing step (S500) of cleaning with an ultrasonic generator and then supplying air to the vertical tube (tt) to remove impurities and moisture inside the quartz tubes (t1, t2). to be
본 발명의 광섬유 제조용 동심원형 쿼츠버너 용접장치 및 그 장치를 이용한 쿼츠튜브 제조방법에 의하면, 쿼츠튜브를 용접하는 본연의 목적을 그대로 유지함과 동시에, 다수의 쿼츠튜브를 고정시켜 쿼츠튜브의 동심도를 균일하게 한 상태에서 용접이 가능하여 최종적으로 완성된 쿼츠버너를 사용할 시, 화염의 변형 없이 균일하게 화염이 토출될 수가 있어, 광섬유 제조의 효율성이 높고, 수작업에 의존하지 않고 기계적 용접장치를 이용함에 따라 상기 쿼츠버너의 생산성이 높은 유용한 발명이다.According to the concentric quartz burner welding apparatus for manufacturing optical fibers and the quartz tube manufacturing method using the apparatus of the present invention, the original purpose of welding the quartz tube is maintained, and at the same time, a plurality of quartz tubes are fixed to make the concentricity of the quartz tube uniform When using the quartz burner, which is finally completed, the flame can be uniformly discharged without deformation of the flame, so the efficiency of optical fiber manufacturing is high, and as a mechanical welding device is used without relying on manual work, It is a useful invention in which the productivity of the quartz burner is high.
도 1은 종래의 쿼츠튜브의 용접의 불량을 나타내는 도면
도 2는 쿼츠버너의 불량과 정상의 화염이 대한 것을 나타내는 도면
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 정면도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타내는 작동상태도
도 5는 본 발명의 쿼츠튜브를 고정한 상태를 나타내는 도면
도 6은 본 발명의 쿼츠튜브지그의 바람직한 실시 예를 나타내는 도면
도 7은 본 발명의 쿼츠튜브지그의 다른 실시 예를 나타내는 도면
도 8은 본 발명의 쿼츠튜브지그의 다른 실시 예를 나타내는 도면
도 9는 본 발명의 쿼츠튜브지그의 다른 실시 예를 나타내는 도면
도 10은 본 발명의 절단용고정지그의 바람직한 실시 예를 나타내는 평면도
도 11은 본 발명의 바람작한 실시 예를 나타내는 순서도
도 12는 본 발명의 쿼츠튜브준비단계의 바람직한 실시 예를 나타내는 도면
도 13은 본 발명의 쿼츠튜브준비단계의 바람직한 실시 예를 나타내는 도면
도 14는 본 발명의 쿼츠튜브고정단계와 쿼츠튜브용접단계의 바람직한 실시 예를 나타내는 도면
도 15는 본 발명의 연마단계의 바람직한 바람직한 실시 예를 나타내는 도면
도 16은 본 발명의 수직튜브용접단계의 바람직한 실시 예를 나타내는 도면
도 17은 본 발명의 마감단계의 바람직한 실시 예를 나타내는 도면
도 18은 본 발명의 제조방법으로 제조된 쿼츠버터를 나타내는 도면1 is a view showing defects in welding of a conventional quartz tube
Figure 2 is a view showing that the defect of the quartz burner and the normal flame
3 is a front view showing a preferred embodiment of the present invention
4 is an operating state diagram showing a preferred embodiment of the present invention
5 is a view showing a state in which the quartz tube of the present invention is fixed
6 is a view showing a preferred embodiment of the quartz tube jig of the present invention
7 is a view showing another embodiment of the quartz tube jig of the present invention
8 is a view showing another embodiment of the quartz tube jig of the present invention
9 is a view showing another embodiment of the quartz tube jig of the present invention
Figure 10 is a plan view showing a preferred embodiment of the fixing jig for cutting of the present invention
11 is a flow chart showing a preferred embodiment of the present invention
12 is a view showing a preferred embodiment of the quartz tube preparation step of the present invention
13 is a view showing a preferred embodiment of the quartz tube preparation step of the present invention
14 is a view showing a preferred embodiment of the quartz tube fixing step and the quartz tube welding step of the present invention
15 is a view showing a preferred embodiment of the polishing step of the present invention
16 is a view showing a preferred embodiment of the vertical tube welding step of the present invention
17 is a view showing a preferred embodiment of the finishing step of the present invention
18 is a view showing quartz butter produced by the manufacturing method of the present invention
종래의 쿼츠튜브를 용접할 경우, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 쿼츠튜브의 동심도가 맞지 않게 되어 최종적으로 쿼츠버너로 완성된 상태에서 사용할 경우, 정상적이지 못한 화염이 분출되는 경우가 빈번히 발생하게 되고, 별도의 장치들을 이용하지 않게 되어 숙련된 작업자들만이 작업이 가능하여 생산성이 크게 떨어지는 문제점이 있었고, 쿼츠버너로 주입되는 가스이동통로 역할을 하는 수직튜브를 용접함에 있어서 단순히 맞닿는 면에 용접을 하게 됨으로써, 정확한 수직 용접이 어렵고, 수직튜브의 잦은 이탈이 발생하여, 원활한 가스주입이 어려운 문제점이 있었다. When welding a conventional quartz tube, as shown in FIGS. 1 and 2, the concentricity of the quartz tube does not match, and when used in the final quartz burner state, abnormal flames are often ejected. As a result of not using separate devices, only skilled workers were able to work, resulting in a significant drop in productivity. By doing this, it is difficult to perform accurate vertical welding, and frequent separation of the vertical tube occurs, making it difficult to smoothly inject gas.
이에 본 발명은 광섬유를 제조 시 가열수단으로 사용되는 쿼츠버너를 제조할 때, 다수의 쿼츠튜브를 용접함에 있어서 각각의 쿼츠튜브의 동심도를 균일하게 유지한 상태에서 용접작업이 가능하도록 하여 불량률을 억제할 수 있도록 할 수 있어, 작업능률을 향상시킬 수 있으며, 그에 따른 경제적 효율성이 높은 광섬유 제조용 동심원형 쿼츠버너 용접장치 및 그 장치를 이용한 쿼츠튜브 제조방법을 제공한다. Therefore, in the present invention, when manufacturing a quartz burner used as a heating means when manufacturing an optical fiber, in welding a plurality of quartz tubes, the welding operation is possible while maintaining the concentricity of each quartz tube uniformly, thereby suppressing the defect rate It is possible to improve work efficiency, thereby providing a concentric quartz burner welding device for manufacturing optical fibers with high economic efficiency and a quartz tube manufacturing method using the device.
이하, 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성 및 작용에 대하여 도 1 내지 도 18을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, a preferred configuration and operation of the present invention for achieving the above object will be described with reference to FIGS. 1 to 18 with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명을 설명하기에 앞서 그 구성을 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 지면에 설치되는 몸체(100); 상기 몸체부(100)의 상부에 구성되는 플레이트(210)와, 상기 플레이트(210)의 상부에 고정되게 구성되는 고정부(220)와, 상기 고정부(220)의 상부 일측에 축 방향으로 설치되고 그 단부에 쿼츠튜브(t)가 고정되도록 구성되는 제1클램프척(230)과, 상기 제1클램프척(230)이 구성된 고정부(220)의 다른 일측에 구성되어 상기 제1클램프척(230)을 회전시키는 모터(240)로 구성되는 제1지그부(200); 상기 플레이트(210)의 상부에 구성되되 고정부(220)의 타측에 위치되어 상기 일측과 타측으로 유동하도록 구성되는 유동플레이트(310)와, 상기 유동플레이트(310)의 상부에 구성되는 유동부(320)와, 상기 유동부(320)의 상부 일측에 상기 제1클램프척(230)과 마주보게 축 방향으로 설치되며 그 단부에 상기 제1클램프척(230)에 끼워진 쿼츠튜브(t)의 타측을 고정하도록 구성되는 제2클램프척(330)으로 구성되는 제2지그부(300); 로 구성된다.
First, prior to explaining the present invention, the
즉, 본 발명의 광섬유 제조용 동심원형 쿼츠버너 용접장치는 하나 이상의 쿼츠튜브(t)를 용접함에 있어서 쿼츠튜브(t)의 상호 마주하는 내, 외측의 일부분의 거리를 동일하게 하여 동심도를 유지하면서도 균일한 용접이 가능한 장치를 제공하여 쿼츠버터의 불량률을 억제할 수 있도록 하는 한편, 생산성을 높일 수 있다. That is, in the concentric quartz burner welding apparatus for manufacturing optical fibers of the present invention, in welding one or more quartz tubes t, the mutually facing inner and outer parts of the quartz tube t have the same distance to maintain concentricity while maintaining uniformity By providing a device capable of welding, the defect rate of quartz butter can be suppressed, while productivity can be increased.
①몸체부(100) ① Body (100)
상기 몸체부(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 지면에 설치되어, 상부에 제1,2지그부(200, 300)이 구성되게 되는 뼈대 역할이다.
As shown in FIG. 1 , the
한편, 상기 몸체부(100)의 내부에는 상기 제1지그부(200)의 모터(240)와 제2지그부(300)의 유동플레이트(310)를 작동시킬 수 있는 제어모듈과 전력을 공급하기 위한 배선들이 배치 구성되는 공간이 마련된다.
Meanwhile, inside the
상기 제어모듈 및 배선들은 통상적으로 기계장치에 전력 및 기타 제어가 원활하게 이루어질 수 있는 것들로써, 별도로 도시하지 않았으며 별도의 상세한 설명은 생략하기로 한다. The control module and wires are typically those that can smoothly control power and other mechanical devices, and are not separately shown and detailed descriptions thereof will be omitted.
②제1지그부(200) ② First jig part (200)
상기 제1지그부(200)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 플레이트(210), 고정부(220), 제1클램프척(230), 모터(240)로 구성된다.
As shown in FIGS. 1 to 3 , the
상기 플레이트(210)는 실질적으로 상기 몸체부(100)의 상측면에 얹혀져 결합되는 구성으로, 그 상부에는 상기 고정부(220)와 하기되는 제2지그부(300)의 유동플레이트(310)가 구성된다.
The
이때, 상기 플레이트(210)의 고정부(220)가 구성되는 타측에 유동플레이트(310)가 안착 구성되어, 선택적으로 일측 또는 타측으로 작동하게 되는데, 이
At this time, the floating
때, 상기 유동플레이트(310)의 일측 또는 타측으로의 원활한 슬라이딩을 위한 레일이 구성될 수가 있고, 상기 레일의 경우 상기 유동플레이트(310)의 상측면에 2개 이상 또는 양측면에 2개 이상으로 구성되는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 별도의 도시하진 않았다.At this time, a rail for smooth sliding to one side or the other side of the floating
상기 제1클램프척(230)은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 고정부(220)의 상부 일측에 축 방향(수평방향)으로 설치되고 그 단부에 쿼츠튜브(t)를 고정할 수 있도록 구성되되, 더욱 자세하게는 상기 고정부(220)에 축 방향으로 각각 설치되는 회전뭉치(231)와, 상기 회전뭉치(231)의 끝단에 쿼츠튜브(t)를 고정하되, 선택적으로 결합 및 분리할 수 있도록 구성되는 쿼츠튜브지그(233)가 구성된다.
As shown in FIG. 3, the
이때, 상기 쿼츠튜브지그(233)은 쿼츠튜브(t)의 일측을 고정하기 위하여 상기 쿼츠튜브(t)의 외주를 감싸며 끼워질 수 있는 홈을 형성하여 사용할 수도 있고, 상기 쿼츠튜브지그(233)를 분할된 형태로 형성한 후, 고정하려는 쿼츠튜브의 지름에 따라 조절할 수 있는 유동구조로 하여 사용할 수도 있다.
At this time, the
본 발명의 도 1 내지 도 3에서도는 상기 쿼츠튜브(t)의 일측이 끼워지는 것으로 도시하였다. 1 to 3 of the present invention, it is shown that one side of the quartz tube t is fitted.
상기 모터(240)는 일반적으로 산업 또는 공업에 사용되는 모터로써, 상기 플레이트(210)의 상부에 구성되되 고정부(220)의 후방에 배치되고, 그 끝단은 상기 회전뭉치(231)의 중심축과 연결되어 모터(240)의 작동으로 회전뭉치(231)가 회전할 수 있게 된다.
The
이때, 상기 모터(240)는 상기 고정부(220)의 후방에만 배치되고 하기되는 유동부(320)에는 별도로 구성되지 않는다.
At this time, the
또한, 상기 모터(240)의 끝단과 회전뭉치(331)의 중심축(미도시)은 연결을 위하여 체인, 벨트 등의 통상의 연결수단으로 연결될 수가 있으며 본 발명에서는 별도로 도시하진 않았다.
In addition, the end of the
이러한 제1지그부(200)는 쿼츠튜브(t)의 일측을 감싸거나 끼움시킬 수가 있으며, 상기 모터(240)의 작동으로 회전뭉치(331)를 회전시켜 최종적으로 쿼츠튜브(t)를 회전시킬 수가 있게 된다.
The
즉, 상기 제1지그부(200)는 쿼츠튜브(t)의 일측만을 고정하기 위한 구성이고, 다른 일측은 제2지그부(300)를 통해 고정하게 된다.
That is, the
③제2지그부(300) ③ Second jig part (300)
상기 제2지그부(300)는 도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이 유동플레이트(310), 유동부(320), 제2클램프척(330)으로 구성된다.
As shown in FIGS. 3 to 8 , the
상기 유동플레이트(310)는 상기 제1지그부(200)의 플레이트(210)에 안착되어 상기 제2지그부(300)가 제1지그부(200)와 마주하는 방향으로 이동될 수 있도록 하는 구성으로, 하부 또는 양측에는 슬라이딩 가능한 구조가 적용되어서 일측 또는 타측으로 슬라이딩 되며, 상기 슬라이딩 가능한 구조의 경우 상기 제1지그부(200)의 플레이트(210)에 형성된 구조에 부합되어 안착 또는 결합될 수 있는 구조가 적용될 수가 있다.
The floating
본 발명에서는 별도의 도시하진 않았으며, 도 4에 도시된 바와 같이 일측 으로 이동되는 것으로 도시하였다. 여기서, 상기 유동플레이트(310)의 일측 또는 타측이 작동으로는 도시하진 않았지만, 하부에 상기 유동플레이트(310)를 작동시키기 위한 구동수단이 구비되는 것이 바람직하고, 통상적으로 기계분야의 LM가이드를 구성하여서 상기 유동플레이트(310)가 작동될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하며, 이러한 구동수단 및 LM가이드는 통상의 구성으로서 별도의 도시하진 않았다.
In the present invention, it is not shown separately, and it is shown as being moved to one side as shown in FIG. Here, although one side or the other side of the
상기 유동부(320)는 실질적으로 제1지그부(200)의 고정부(220)와 유사한 구조를 가지며, 상기 유동플레이트(310)의 상부에 안착되되 고정구성되어서 상기 유동플레이트(310)의 작동에 의해 상기 고정부(220)측 방향으로 이동하거나 반대방향으로 이동되게 된다.
The moving
상기 제2클램프척(330)은 상기 유동부(320)의 상부 일측에 상기 제1클램프척(230)과 마주보게 축 방향으로 설치되며 그 단부에 상기 제1클램프척(230)에 끼워진 쿼츠튜브(t)의 타측을 고정하도록 구성된다.
The
즉, 상기 제2클램프척(330)은 제1클램프척(230)이 고정하지 않은 쿼츠튜브(t)의 다른 일측(타측)을 고정하도록 구성된다.
That is, the
본 발명은 쿼츠튜브(t)를 고정함에 있어서, 하나의 쿼츠튜브(t)을 고정하는 것이 아닌, 서로 다른 지름을 갖는 쿼츠튜브(t1, t2)들을 용접하고 수직튜브(tt)를 용접하여 최종적으로 쿼츠버너를 제조하는 것인바, 작은 지름을 갖는 쿼츠튜브(t1)를 큰 지름을 갖는 쿼츠튜브(t2)의 내부로 끼워넣되, 상기 작은 지름을 갖는 쿼츠튜브(t1)의 외주와 큰 지름을 갖는 쿼츠튜브의 내주 사이의 공간의 폭이 상기 쿼츠튜브(t1, t2)의 내, 외주 둘레가 전체적으로 균일하게 이루어지도록 하기 위하여 동심도를 맞출 수 있어야 한다. In the present invention, in fixing the quartz tube t, rather than fixing one quartz tube t, the quartz tubes t1 and t2 having different diameters are welded and the vertical tube tt is welded to finally To manufacture a quartz burner, the quartz tube (t1) having a small diameter is inserted into the quartz tube (t2) having a large diameter, the outer circumference and the large diameter of the quartz tube (t1) having a small diameter The width of the space between the inner circumferences of the quartz tubes should be able to match the concentricity so that the inner and outer circumferences of the quartz tubes t1 and t2 are uniform as a whole.
이러한 동심도를 맞추기 위해서 상기 제2클램프척(330)에는 상기 유동부(320)에 축 방향으로 각각 설치되는 회전뭉치(331)와, 상기 회전뭉치(331)의 끝단에 쿼츠튜브(t)를 고정하되, 선택적으로 결합 및 분리할 수 있도록 구성되는 쿼츠튜브지그(333)로 구성된다.
In order to match this concentricity, the
이때, 상기 쿼츠튜브지그(333)는, 도 6에 또는 도 7에 도시된 바와 같이 작은 지름을 갖는 쿼츠튜브(t1)가 큰 지름을 갖는 쿼츠튜브(t2)에 끼워진 상태에서 각각의 쿼츠튜브(t1, t2)를 고정하되, 중앙부에 작은 지름을 가지는 쿼츠튜브(t1)의 외주를 감싸는 고정홀(235, 335)과, 상기 고정홀(235, 335)의 외주에서 작은 지름을 갖는 쿼츠튜브(t1)와 큰 지름을 갖는 쿼츠튜브(t2) 사이에 형성된 공간이 끼워지는 돌출부(237 ,337)가 형성된다.
At this time, the
이러한 경우 중앙부에는 작은 지름을 갖는 쿼츠튜브(t1)가 끼워져 고정되고, 큰 지름을 갖는 쿼츠튜브(t2)는 돌출부(337)에 의해 고정되게 됨으로써, 균일한 동심도를 가지면서 고정되게 된다.
In this case, a quartz tube t1 having a small diameter is inserted and fixed to the central portion, and a quartz tube t2 having a large diameter is fixed by the
한편, 상기 제2클램프척(330)과 제1클램프척이 서로 다른 구조를 갖는 이유는 최종적으로 완성된 쿼츠버너의 일측은 밀폐가 이루어져야 하고 타측은 화염이 토출되어야 하기 때문에 상기 제2클램프척(330)에 고정되는 쿼츠튜브(t1, t2)의 동심도를 맞춰서 별도의 용접작업을 수행하지 않게 되고, 제1클램프척(230)는 실질적으로 작은 지름을 갖는 쿼츠튜브(t1)만을 고정하도록 한다.
On the other hand, the reason why the
여기서, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 쿼츠튜브지그(333)는 분할된 형태로 형성되고, 분할된 각각의 상기 쿼츠튜브지그(333)은 중앙부와 가장자리 방향으로 선택적으로 이동되게 구성될 수도 있다.
Here, as shown in FIG. 8, the
한편, 상기 쿼츠튜브지그(333)를 도 9에 도시된 바와 같이 쿼츠튜브지그(333`)로 변형하여 사용할 수도 있다.
Meanwhile, as shown in FIG. 9, the
④절단용고정지그(400) ④ Fixing jig for cutting (400)
상기 절단용고정지그(400)는, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 몸체부(100)의 외부 일측과 근접하게 배치되되, 상호 이격되게 배치되는 한 쌍의 고정몸체(410)와, 상기 고정몸체(410) 사이에 배치되고 양측이 상기 고정몸체(410)에 끼움 또는 안착되어 회전되되, 서로 이격되게 배치되는 한 쌍의 샤프트(420)와, 각각의 상기 샤프트(420)의 외주에 고정 구성되되, 서로 이격되는 한 쌍의 롤러(430)로 구성된다.
As shown in FIG. 10, the fixing
이러한 절단용고정지그(400)는 실질적으로 다수의 쿼츠튜브(t) 및 수직튜브(tt)를 용접하기 제조하려는 쿼츠버너의 크기에 따라 선택적으로 쿼츠튜브(t) 및 수직튜브(tt)를 절단하는 것으로써, 상기 롤러(430)와 롤러 사이에 상기 쿼츠튜브(t) 및 수직튜브(tt)를 안착시키게 되면 상기 롤러(430)는 외주가 서로 마주하지 않게 배치되어, 상기 롤러(430)와 롤러(430) 사이에 절단하려는 쿼츠튜브(t)에 의해 서로 반대방향으로 회전하여 그 무게로 인하여 자연스레 하부로 무게하중이 쏠리게 되며 상기 롤러(430)들에 의해 고정되게 되고 통상의 커팅장치를 이용하여 커팅을 하도록 구성된다.
The fixing
상기한 몸체부(100), 제1지그부(200), 제2지그부(300) 및 절단용고정지그(400)를 포함하는 광섬유 제조용 동심원형 쿼츠버너 용접장치를 이용한 용접방법은 도 11 내지 도 18을 참고하면 다음과 같다.
The welding method using the concentric quartz burner welding device for manufacturing an optical fiber including the
먼저, 도 11에 도시된 바와 같이 쿼츠튜브준비단계(S100), 튜브고정단계(S200), 쿼츠튜브용접단계(S300), 연마단계(S350), 수직튜브용접단계(S400), 마감단계(S500)로 이루어진다. First, as shown in FIG. 11, quartz tube preparation step (S100), tube fixing step (S200), quartz tube welding step (S300), polishing step (S350), vertical tube welding step (S400), finishing step (S500) ) is made up of
상기 튜브고정단계(S100)는 도 12 내지 도 13에 도시된 바와 같이 용접하려는 서로 다른 지름을 갖는 쿼츠튜브(t)를 구비하여 원하는 길이만큼 절단한 후, 각각의 쿼츠튜브(t)의 일측에 중앙부와 관통되어 수직튜브(tt)가 끼워질 수 있는 홀(h)을 형성한 다음, 작은 지름을 갖는 쿼츠튜브(t1)를 큰 지름을 갖는 쿼츠튜브(t2)에 끼움한다. As shown in FIGS. 12 and 13, in the tube fixing step (S100), quartz tubes t having different diameters to be welded are cut to a desired length, and then, on one side of each quartz tube t, A hole h through which the vertical tube tt can be inserted is formed through the central portion, and then the quartz tube t1 having a small diameter is inserted into the quartz tube t2 having a large diameter.
상기 튜브고정단계(S200)는, 도 3 또는 도 14에 도시된 바와 같이 상호 끼워진 쿼츠튜브(t)의 양측을 쿼츠튜브지그(223, 323)에 끼움하여 고정하되, 실질적으로 작은 지름을 갖는 쿼츠튜브(t1)는 상기 쿼츠튜브지그(223, 323)에 각각 끼워져 고정되고, 큰 지름을 갖는 쿼츠튜브(t2)는 상기 쿼츠튜브지그(323)에 의해서면 고정되도록 하여 상기 쿼츠튜브(t1, t2)의 동심도를 맞출 수 가 있다. In the tube fixing step (S200), as shown in FIG. 3 or 14, both sides of the mutually fitted quartz tube t are inserted and fixed to the quartz tube jigs 223 and 323, but quartz having a substantially small diameter The tube t1 is inserted into and fixed to the quartz tube jigs 223 and 323, respectively, and the quartz tube t2 having a large diameter is fixed by the quartz tube jig 323 so that the quartz tubes t1 and t2 ) can be matched.
이때, 상기 쿼츠버너는 도 18에 도시된 바와 같이 중앙에 하나의 쿼츠튜브가 구비되고, 그 중앙의 쿼츠튜브의 외주로 순차적으로 큰 다수의 쿼츠튜브들이 끼워져 용접되게 되며, 중앙에 배치되는 쿼츠튜브를 제외한 다른 쿼츠튜브에는 가스주입을 위한 수직튜브(tt)가 용접되는 홀(h)의 방향이 서로 다른 방향으로 배치되도록 하여 고정하게 되며, 본 발명에서는 상부방향과 하부방향으로 위치되도록 도시하였다. At this time, as shown in FIG. 18, the quartz burner has one quartz tube in the center, and a plurality of large quartz tubes are sequentially inserted and welded to the outer circumference of the central quartz tube, and the quartz tube disposed in the center In the other quartz tubes except for, the direction of the hole h to which the vertical tube tt for gas injection is welded is disposed in different directions and fixed, and in the present invention, it is shown to be positioned in the upper and lower directions.
상기 쿼츠튜브용접단계(S300)는 도 14에 도시된 바와 같이 상기 쿼츠튜브(t)를 회전시키면서 작은 지름의 쿼츠튜브(t1)의 외주와 큰 지름의 쿼츠튜브(t2) 내주 사이 공간을 용접하되, 한쪽방향에만 용접하게 되며, 앞서 튜브고정단계(S200)에서 쿼츠튜브기즈(323)에 고정되지 않은 방향을 용접하게 된다. As shown in FIG. 14, the quartz tube welding step (S300) welds the space between the outer circumference of the small diameter quartz tube t1 and the inner circumference of the large diameter quartz tube t2 while rotating the quartz tube t, , It is welded only in one direction, and in the previous tube fixing step (S200), the direction that is not fixed to the quartz tube gizmo 323 is welded.
즉, 상기 용접한 방향은 밀폐가 되어 추후 수직튜브(tt)로 가스를 주입할 경우 가스가 용접된 반대방향으로만 이동되게 되어 최종적으로 화염을 형성할 수가 있다. That is, the welding direction is sealed, and when gas is injected into the vertical tube tt later, the gas moves only in the opposite direction to the welding, so that flame can finally be formed.
상기 쿼츠튜브용접단계(S300) 후, 용접된 쿼츠튜브(t1, t2)의 끝단을 연마하는 연마단계(S350)를 포함함 수가 있다. 이때, 상기 연마의 경우 도 15에 도시된 바와 같이 연마를 위한 회전하는 전용패드와 연마재를 이용하여서 상기 절단된 부분의 날카로운 부분 등을 연마하도록 한다. After the quartz tube welding step (S300), a polishing step (S350) of polishing the ends of the welded quartz tubes (t1, t2) may be included. At this time, in the case of the polishing, as shown in FIG. 15, a sharp part of the cut portion is polished using a rotating pad and an abrasive.
상기 수직튜브용접단계(S400)는, 도 16에 도시된 바와 같이 상기 홀(h)에 수직튜브(tt)를 끼움한 후, 홀(h)과 수직튜브(tt)가 인접하는 부분을 용접하게 되며, 이때 상기 수직튜브(tt)는 상기 홀(h)이 억지 끼움하거나, 인접시켜 용접한다. In the vertical tube welding step (S400), as shown in FIG. 16, after fitting the vertical tube tt into the hole h, welding the adjacent portion of the hole h and the vertical tube tt. At this time, the vertical tube (tt) is welded by forcing the hole (h) to fit or adjacent to it.
한편, 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 수직튜브용접단계(S400) 후 완성된 쿼츠튜브(t)를 세정액을 포함하는 챔버에 넣어, 초음파발생기로 세척한 다음, 상기 수직튜브(tt)로 에어를 공급하여 쿼츠튜브(t1, t2)의 내부에 있는 불순물 및 수분을 제거하는 마감단계(S500)를 수행하게 되며, 상기 단계들을 순차적으로 거쳐서 도 18에 도시된 바와 같이 쿼츠버너를 제조할 수가 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 17, after the vertical tube welding step (S400), the completed quartz tube t is put into a chamber containing a cleaning liquid, washed with an ultrasonic generator, and then air is applied to the vertical tube tt. is supplied to perform a finishing step (S500) of removing impurities and moisture inside the quartz tubes t1 and t2, and a quartz burner can be manufactured as shown in FIG. 18 by sequentially going through the above steps .
100 : 몸체
200 : 제1지그부
210 : 플레이트
220 : 고정부
230 : 제1클램프척
231 : 회전뭉치
233 : 쿼츠튜브지그
240 : 모터
300 : 제2지그부
310 : 유동플레이트
320 : 유동부
330 : 제2클램프척
331 : 회전뭉치
333, 333` : 쿼츠튜브지그
335 : 고정홀
337 : 돌출부
400 : 절단용고정지그
410 : 고정몸체
420 : 샤프트
430 : 롤러
S100 : 쿼츠튜브준비단계
S200 : 튜브고정단계
S300 : 쿼츠튜브용접단계
S350 : 연마단계
S400 : 수직튜브용접단계
S500 : 마감단계
t : 쿼츠튜브
t1 : 작은 지름을 갖는 쿼츠튜브
t2 : 큰 지름을 갖는 쿼츠튜브
tt : 수직튜브
h : 홀100: body
200: first jig part
210: plate 220: fixing part
230: first clamp chuck 231: rotary assembly 233: quartz tube jig
240: motor
300: second jig part
310: floating plate 320: moving part
330: second clamp chuck 331:
335: fixing hole 337: protrusion
400: fixed jig for cutting
410: fixed body 420: shaft 430: roller
S100: quartz tube preparation step S200: tube fixing step
S300: quartz tube welding step S350: polishing step
S400: vertical tube welding step S500: finishing step
t: quartz tube t1: quartz tube having a small diameter
t2: quartz tube with large diameter
tt : vertical tube h : hole
Claims (2)
상기 몸체부(100)의 상부에 구성되는 플레이트(210)와, 상기 플레이트(210)의 상부에 고정되게 구성되는 고정부(220)와, 상기 고정부(220)의 상부 일측에 축 방향으로 설치되고 그 단부에 쿼츠튜브(t)가 고정되도록 구성되는 제1클램프척(230)과, 상기 제1클램프척(230)이 구성된 고정부(220)의 다른 일측에 구성되어 상기 제1클램프척(230)을 회전시키는 모터(240)로 구성되는 제1지그부(200);
상기 플레이트(210)의 상부에 구성되되 고정부(220)의 타측에 위치되어 상기 일측과 타측으로 유동하도록 구성되는 유동플레이트(310)와, 상기 유동플레이트(310)의 상부에 구성되는 유동부(320)와, 상기 유동부(320)의 상부 일측에 상기 제1클램프척(230)과 마주보게 축 방향으로 설치되며 그 단부에 상기 제1클램프척(230)에 끼워진 쿼츠튜브(t)의 타측을 고정하도록 구성되는 제2클램프척(330)으로 구성되는 제2지그부(300);를 포함하고,
상기 제2클램프척(230, 330)은, 상기 고정부(220)와 유동부(320)에 축 방향으로 각각 설치되는 회전뭉치(231, 331)와, 상기 회전뭉치(231, 331)의 끝단에 쿼츠튜브(t)를 고정하되, 선택적으로 결합 및 분리할 수 있도록 구성되는 쿼츠튜브지그(233, 333)로 구성되며,
상기 쿼츠튜브지그(333)는, 작은 지름을 갖는 쿼츠튜브(t1)가 큰 지름을 갖는 쿼츠튜브(t2)에 끼워진 상태에서 각각의 쿼츠튜브(t1, t2)를 고정하되, 중앙부에 작은 지름을 가지는 쿼츠튜브(t1)의 외주를 감싸는 고정홀(335)과, 상기 고정홀(335)의 외주에서 작은 지름을 갖는 쿼츠튜브(t1)와 큰 지름을 갖는 쿼츠튜브(t2) 사이에 형성된 공간이 끼워지는 돌출부(237 ,337)가 형성되고,
상기 쿼츠튜브지그(333)는 분할된 형태로 형성되고, 분할된 각각의 상기 쿼츠튜브지그(333)은 중앙부와 가장자리 방향으로 선택적으로 이동되게 구성되며,
상기 몸체부(100)의 외부 일측과 근접하게 배치되되, 상호 이격되게 배치되는 한 쌍의 고정몸체(410)와, 상기 고정몸체(410) 사이에 배치되고 양측이 상기 고정몸체(410)에 끼움 또는 안착되어 회전되되, 서로 이격되게 배치되는 한 쌍의 샤프트(420)와, 각각의 상기 샤프트(420)의 외주에 고정 구성되되, 서로 이격되는 한 쌍의 롤러(430)로 구성되는 절단용고정지그(400)가 더 포함되고,
각각의 샤프트(420)에 형성된 롤러(430)는 외주가 서로 마주하지 않게 배치되어, 상기 롤러(430)와 롤러(430) 사이에 절단하려는 쿼츠튜브(t)에 의해 서로 반대방향으로 회전하여 상기 쿼츠튜브(t)를 고정하는 것을 특징으로 하는 광섬유 제조용 동심원형 쿼츠버너 용접장치.Body 100 installed on the ground;
A plate 210 formed on the upper part of the body part 100, a fixing part 220 configured to be fixed to the upper part of the plate 210, and installed in the axial direction on one side of the upper part of the fixing part 220 And the first clamp chuck 230 configured to fix the quartz tube t to the end thereof, and the first clamp chuck 230 configured on the other side of the fixing part 220 configured to fix the first clamp chuck ( a first jig part 200 composed of a motor 240 rotating 230;
The floating plate 310 configured on the upper part of the plate 210 and located on the other side of the fixing part 220 so as to flow to the one side and the other side, and the moving part configured on the upper part of the floating plate 310 ( 320), and the other side of the quartz tube (t) installed in the axial direction to face the first clamp chuck 230 on one side of the upper part of the moving part 320 and inserted into the first clamp chuck 230 at the end thereof A second jig part 300 composed of a second clamp chuck 330 configured to fix the; includes,
The second clamp chucks 230 and 330 include rotating assemblies 231 and 331 respectively installed in the fixing part 220 and the moving part 320 in the axial direction, and ends of the rotating assemblies 231 and 331. It consists of a quartz tube jig (233, 333) configured to fix the quartz tube (t) to, but to be selectively combined and separated,
The quartz tube jig 333 fixes each of the quartz tubes t1 and t2 in a state where the quartz tube t1 having a small diameter is inserted into the quartz tube t2 having a large diameter, but the small diameter is fixed in the central portion A space formed between a fixing hole 335 surrounding the outer circumference of the quartz tube t1 and a quartz tube t1 having a small diameter and a quartz tube t2 having a large diameter on the outer circumference of the fixing hole 335 Fitting protrusions 237 and 337 are formed,
The quartz tube jig 333 is formed in a divided form, and each of the divided quartz tube jig 333 is configured to be selectively moved in the center and edge directions,
A pair of fixed bodies 410 disposed close to one outer side of the body portion 100 and spaced apart from each other, and disposed between the fixed bodies 410 and both sides fitted into the fixed body 410 Alternatively, fixing for cutting consisting of a pair of shafts 420 seated and rotated spaced apart from each other and a pair of rollers 430 fixed to the outer circumference of each shaft 420 and spaced apart from each other. A jig 400 is further included,
The rollers 430 formed on each shaft 420 are disposed so that their outer circumferences do not face each other, and are rotated in opposite directions by the quartz tube t to be cut between the rollers 430 and the rollers 430 to Concentric quartz burner welding device for manufacturing optical fiber, characterized in that for fixing the quartz tube (t).
용접하려는 서로 다른 지름을 갖는 쿼츠튜브(t)를 구비하여 원하는 길이만큼 절단한 후, 각각의 쿼츠튜브(t)의 일측에 중앙부와 관통되어 수직튜브(tt)가 끼워질 수 있는 홀(h)을 형성한 다음, 작은 지름을 갖는 쿼츠튜브(t1)를 큰 지름을 갖는 쿼츠튜브(t2)에 끼움하는 쿼츠튜브준비단계(S100);
상호 끼워진 쿼츠튜브(t)의 양측을 쿼츠튜브지그(223, 323)에 끼움하여 고정하여 균일한 동심도가 되도록 고정하는 튜브고정단계(S200);
상기 쿼츠튜브(t)를 회전시키면서 작은지름의 쿼츠튜브(t1)의 외주와 큰지름의 쿼츠튜브(t2) 내주 사이 공간을 용접하되, 한쪽방향에만 용접하여 쿼츠튜브용접단계(S300);
상기 홀(h)에 수직튜브(tt)를 끼움한 후, 홀(h)과 수직튜브(tt)가 인접하는 부분을 용접하는 수직튜브용접단계(S400);를 포함하고,
상기 쿼츠튜브용접단계(S300) 후, 용접된 쿼츠튜브(t1, t2)의 끝단을 연마하는 연마단계(S350)를 포함하며, 상기 수직튜브용접단계(S400) 후 완성된 쿼츠튜브(t)를 세정액을 포함하는 챔버에 넣어, 초음파발생기로 세척한 다음, 상기 수직튜브(tt)로 에어를 공급하여 쿼츠튜브(t1, t2)의 내부에 있는 불순물 및 수분을 제거하는 마감단계(S500)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 제조용 동심원형 쿼츠버너 용접방법.
Using the concentric quartz burner welding device for manufacturing optical fibers of claim 1,
After having quartz tubes (t) having different diameters to be welded and cutting them to a desired length, a hole (h) through which the vertical tube (tt) can be inserted through the central portion of one side of each quartz tube (t) After forming, a quartz tube preparation step (S100) of fitting the quartz tube (t1) having a small diameter to the quartz tube (t2) having a large diameter;
A tube fixing step (S200) of fixing both sides of the mutually fitted quartz tube (t) to the quartz tube jig (223, 323) to fix them so that they have uniform concentricity;
While rotating the quartz tube t, welding a space between the outer circumference of the small diameter quartz tube t1 and the inner circumference of the large diameter quartz tube t2, but only in one direction, so as to weld the quartz tube (S300);
After inserting the vertical tube (tt) into the hole (h), a vertical tube welding step (S400) of welding a portion where the hole (h) and the vertical tube (tt) are adjacent; Including,
After the quartz tube welding step (S300), a polishing step (S350) of polishing the ends of the welded quartz tubes (t1, t2) is included, and the quartz tube (t) completed after the vertical tube welding step (S400) A finishing step (S500) of removing impurities and moisture from inside the quartz tubes (t1, t2) by supplying air to the vertical tube (tt) after washing with an ultrasonic generator in a chamber containing a cleaning liquid is further performed. Concentric quartz burner welding method for manufacturing optical fiber, characterized in that it comprises.
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|---|---|---|---|
| KR1020210141239A KR102579012B1 (en) | 2021-10-21 | 2021-10-21 | Concentric circular quartz burner welding device for optical fiber manufacturing and quartz tube manufacturing method using the same |
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