一种光纤预制棒的熔接设备

文档序号:1826220 发布日期:2021-11-12 浏览:23次 >En<

阅读说明:本技术 一种光纤预制棒的熔接设备 (Optical fiber perform&#39;s butt fusion equipment ) 是由 韩肖明 吴钧 刘泽伟 陈武 于 2019-07-15 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种光纤预制棒的熔接设备,包括:基座;喷灯座,安装在基座上,喷灯座上固定有喷灯;两个移动座,安装在所述基座上,且分别位于喷灯座的两侧,各移动座上均安装有卡盘,两个卡盘同轴设置,两个移动座分别为第一移动座和第二移动座,第一移动座滑动设置在基座上;第一驱动机构,用于驱动第一移动座往复移动;熔接冷却测试机构,用于对熔接处进行冷却,并用于测试熔接是否合格。本申请通过风冷冷却且在冷却时控制预制棒本体和辅助棒转动,这种方式能够保证均匀快速的冷却,提高冷却效率;对冷却后的辅助棒施加背向预制棒本体的力,通过观察是否有裂纹来判断熔接是否合格,这种检测方式更为可靠。(The application discloses optical fiber perform&#39;s butt fusion equipment includes: a base; the blowtorch holder is arranged on the base, and a blowtorch is fixed on the blowtorch holder; the two moving seats are arranged on the base and are respectively positioned at two sides of the spray lamp holder, each moving seat is provided with a chuck, the two chucks are coaxially arranged, the two moving seats are respectively a first moving seat and a second moving seat, and the first moving seat is arranged on the base in a sliding manner; the first driving mechanism is used for driving the first movable seat to reciprocate; and the welding cooling testing mechanism is used for cooling the welding position and testing whether the welding is qualified or not. According to the method, the preform body and the auxiliary rod are controlled to rotate during cooling through air cooling, so that uniform and rapid cooling can be guaranteed, and the cooling efficiency is improved; the force of the prefabricated stick body is exerted to the auxiliary stick after cooling, whether the welding is qualified or not is judged by observing whether cracks exist, and the detection mode is more reliable.)

一种光纤预制棒的熔接设备

本申请是申请日为2019年07月15日,申请号为2019106354638,发明名称为“光纤预制棒的加工方法”的分案申请。

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。

背景技术

光纤制造中,在拉丝工序前需要对预制棒本体进行火焰研磨操作,在对预制棒本体进行火焰研磨前,在预制棒本体的两端分别熔接一根辅助棒,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,带动预制棒本体和辅助棒转动,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,能够清除预制棒本体表面的杂质和灰尘,释放预制棒内原本分布不均匀的内应力,使预制棒本体表面的细微裂纹愈合,避免在拉丝过程中出现断纤。火焰研磨后,在进行拉丝工序前,需要把其中一根辅助棒熔断,剩下的一根辅助棒用于跟拉丝设备的夹具配合,起到被夹持的作用。

现有工艺中,预制棒本体与辅助棒熔接后,通过自然冷却,这种方式冷却效率低,此外,现有制造过程中,熔接完成后,熔接是否合格主要靠肉眼观察,这种判断形式容易出现失误,如果判断失误,熔接不合格的预制棒在输送或进行拉丝过程中,熔接处会发生断裂,造成较大损失。

发明内容

本发明针对上述问题,克服至少一个不足,提出了一种光纤预制棒的加工方法。

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)将预制棒本体与辅助棒进行火焰熔接操作,熔接完成后,通过吹风冷却,冷却时控制预制棒本体和辅助棒转动;

2)冷却完成后,保持预制棒本体的夹紧状态,移走辅助棒对应的卡盘,对辅助棒施加一个设定范围的力,观察辅助棒与预制棒本体熔接处,如果没有裂纹,则熔接合格,当熔接处有裂纹,则熔接不合格。

通过风冷冷却且在冷却时控制预制棒本体和辅助棒转动,这种方式能够保证均匀快速的冷却,提高冷却效率;对冷却后的辅助棒施加背向预制棒本体的力,通过观察是否有裂纹来判断熔接是否合格,这种检测方式更为可靠。

实际运用时,对于熔接不合格的预制棒本体和辅助棒,可以重新进行熔接操作,也可以先移入缓存区,后期统一进行处理。

实际运用时,施加的力可以为预制棒本体重量的1.3~1.5倍。

于本发明其中一实施例中,步骤1)的火焰熔接操作包括以下步骤:

将辅助棒和预制棒本体分别固定在两个同轴设置的卡盘上,移动卡盘,使预制棒本体与辅助棒靠拢;

控制两个卡盘以相同速度转动,通过喷灯对预制棒本体与辅助棒相互靠拢的端部进行加热;

预制棒本体和辅助棒端部融化,控制两个卡盘相对运动,使预制棒本体与辅助棒的两个端部相互交接,熔融成一体。

于本发明其中一实施例中,所述辅助棒远离预制棒本体的一端具有腰型孔,腰型孔的长度方向与辅助棒的长度方向相同,步骤1)和步骤2)通过熔接设备进行操作,所述熔接设备包括:

基座;

喷灯座,安装在基座上,喷灯座上固定有喷灯;

两个移动座,安装在所述基座上,且分别位于喷灯座的两侧,各移动座上均安装有卡盘,两个卡盘同轴设置,两个移动座分别为第一移动座和第二移动座,第一移动座滑动设置在基座上;

第一驱动机构,用于驱动第一移动座往复移动;

熔接冷却测试机构,用于对熔接处进行冷却,并用于测试熔接是否合格。

于本发明其中一实施例中,所述熔接冷却测试机构包括:

机架,设置在基座的一侧,能够沿平行于基座的长度方向往复移动,机架上设置有至少两条平行设置的防脱槽;

冷却喷嘴,安装在机架上,一端与供气装置连接,另一端用于对熔接处进行吹风冷却;

测试座,通过与防脱槽配合的滑块滑动设置在机架上,测试座面向基座的一侧具有限位槽;

压力传感器,安装在测试座的一侧;

推动元件,安装在机架上,包括可伸缩的施压杆,所述施压杆伸出时与所述压力传感器相抵,推动元件用于推动测试座相对机架移动;

测试杆,用于连接辅助棒和测试座,测试时,测试杆的一端穿过所述腰型孔后伸入所述防脱槽,推动元件对测试座的压力通过测试杆传递给辅助棒。

于本发明其中一实施例中,还包括安装在机架上的温度传感器,所述温度传感器用于测量熔接处的温度。设置温度传感器能够方便冷却喷嘴的工作,当温度降到设定范围后,可以快速确定。

熔接设备的工作原理如下:

熔接操作——将辅助棒安装在第一移动座的卡盘上,将预制棒本体安装在第二移动座的卡盘上,移动卡盘,使预制棒本体与辅助棒靠拢;控制两个卡盘以相同速度转动,通过喷灯对预制棒本体与辅助棒相互靠拢的端部进行加热;预制棒本体和辅助棒端部融化,控制两个卡盘相对运动,使预制棒本体与辅助棒的两个端部相互交接,熔融成一体。

冷却操作——移动机架,使冷却喷嘴对准熔接处,通过吹风冷却,冷却时控制预制棒本体和辅助棒转动。

检测操作——松开辅助棒对应的卡盘,控制第一移动座向远离第二移动座的一侧移动,移动机架,使测试座的限位槽大致与辅助棒的腰型孔对齐,控制预制棒本体和辅助棒转动,使腰型孔与限位槽对齐,将测试杆穿过腰型孔,一端插入限位槽中;控制推动元件工作,施压杆对压力传感器施加作用力,推动测试座向远离预制棒本体的一侧移动,直至压力传感器的数据达到设定值;观察辅助棒与预制棒本体熔接处,如果没有裂纹,则熔接合格,当熔接处有裂纹,则熔接不合格。

于本发明其中一实施例中,所述供气装置为气泵。

于本发明其中一实施例中,所述限位槽的底壁为圆弧形,限位槽的底壁所对应的轴线与卡盘的轴线重合。

这种结构使得在安装测试杆时,辅助棒合适的位置区域比较广,腰型孔与限位槽大致对齐即可,配合腰型孔的结构,能够方便快速的操作,降低安装测试杆的难度。

于本发明其中一实施例中,所述限位槽安装有第一磁性件,所述测试杆的端部具有与第一磁性件磁性吸合的第二磁性件。

磁性吸合的形式,能够有效防止测试杆从限位槽中掉落。实际运用时,优选的,限位槽的槽宽等于或略大于测试杆的外径。

于本发明其中一实施例中,所述推动元件为电动推杆或液压缸。

于本发明其中一实施例中,所述机架滑动设置在基座上,所述喷灯座滑动设置在基座上,熔接冷却测试机构还包括第二驱动机构和第三驱动机构,所述第二驱动机构用于驱动所述机架往复移动,所述第三驱动机构用于驱动所述喷灯座往复移动。

实际运用时,第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构可以采用现有的驱动结构,比如可以采用齿条齿轮、滚珠丝杆副、气缸或液压缸等。

于本发明其中一实施例中,所述防脱槽为梯形、T形或燕尾形,所述滑块的形状与防脱槽相适配。

本发明的有益效果是:通过风冷冷却且在冷却时控制预制棒本体和辅助棒转动,这种方式能够保证均匀快速的冷却,提高冷却效率;对冷却后的辅助棒施加背向预制棒本体的力,通过观察是否有裂纹来判断熔接是否合格,这种检测方式更为可靠。

附图说明

图1是熔接设备熔接操作的示意图;

图2是熔接设备冷却操作的示意图;

图3是熔接设备检测操作的示意图;

图4是熔接冷却测试机构的示意图。

图中各附图标记为:

1、预制棒本体;2、辅助棒;3、腰型孔;4、基座;5、喷灯座;6、喷灯;7、第一移动座;8、第二移动座;9、熔接冷却测试机构;10、机架;11、防脱槽;12、冷却喷嘴;13、测试座;14、滑块;15、限位槽;16、压力传感器;17、推动元件;18、施压杆;19、测试杆。

具体实施方式

下面结合各附图,对本发明做详细描述。

一种光纤预制棒的加工方法,包括以下步骤:

1)将预制棒本体与辅助棒进行火焰熔接操作,熔接完成后,通过吹风冷却,冷却时控制预制棒本体和辅助棒转动;

2)冷却完成后,保持预制棒本体的夹紧状态,移走辅助棒对应的卡盘,对辅助棒施加一个设定范围的力,观察辅助棒与预制棒本体熔接处,如果没有裂纹,则熔接合格,当熔接处有裂纹,则熔接不合格。

通过风冷冷却且在冷却时控制预制棒本体和辅助棒转动,这种方式能够保证均匀快速的冷却,提高冷却效率;对冷却后的辅助棒施加背向预制棒本体的力,通过观察是否有裂纹来判断熔接是否合格,这种检测方式更为可靠。

实际运用时,对于熔接不合格的预制棒本体和辅助棒,可以重新进行熔接操作,也可以先移入缓存区,后期统一进行处理。

实际运用时,施加的力可以为预制棒本体1重量的1.3~1.5倍。

于本实施例中,步骤1)的火焰熔接操作包括以下步骤:

将辅助棒和预制棒本体分别固定在两个同轴设置的卡盘上,移动卡盘,使预制棒本体与辅助棒靠拢;

控制两个卡盘以相同速度转动,通过喷灯对预制棒本体与辅助棒相互靠拢的端部进行加热;

预制棒本体和辅助棒端部融化,控制两个卡盘相对运动,使预制棒本体与辅助棒的两个端部相互交接,熔融成一体。

如图1~4所示,于本实施例中,辅助棒2远离预制棒本体1的一端具有腰型孔3,腰型孔3的长度方向与辅助棒2的长度方向相同,步骤1)和步骤2)通过熔接设备进行操作,熔接设备包括:

基座4;

喷灯座5,安装在基座4上,喷灯座5上固定有喷灯6;

两个移动座,安装在基座4上,且分别位于喷灯座5的两侧,各移动座上均安装有卡盘(图中未标出),两个卡盘同轴设置,两个移动座分别为第一移动座7和第二移动座8,第一移动座7滑动设置在基座4上;

第一驱动机构,用于驱动第一移动座7往复移动;

熔接冷却测试机构9,用于对熔接处进行冷却,并用于测试熔接是否合格。

如图1和4所示,于本实施例中,熔接冷却测试机构9包括:

机架10,设置在基座4的一侧,能够沿平行于基座4的长度方向往复移动,机架10上设置有至少两条平行设置的防脱槽11;

冷却喷嘴12,安装在机架10上,一端与供气装置连接,另一端用于对熔接处进行吹风冷却;

测试座13,通过与防脱槽11配合的滑块14滑动设置在机架10上,测试座13面向基座4的一侧具有限位槽15;

压力传感器16,安装在测试座13的一侧;

推动元件17,安装在机架10上,包括可伸缩的施压杆18,施压杆18伸出时与压力传感器16相抵,推动元件17用于推动测试座13相对机架10移动;

测试杆19,用于连接辅助棒2和测试座13,测试时,测试杆19的一端穿过腰型孔3后伸入防脱槽11,推动元件17对测试座13的压力通过测试杆19传递给辅助棒2。

于本实施例中,还包括安装在机架10上的温度传感器,温度传感器用于测量熔接处的温度。设置温度传感器能够方便冷却喷嘴12的工作,当温度降到设定范围后,可以快速确定。

熔接设备的工作原理如下:

熔接操作——见图1,将辅助棒2安装在第一移动座7的卡盘上,将预制棒本体1安装在第二移动座8的卡盘上,移动卡盘,使预制棒本体1与辅助棒2靠拢;控制两个卡盘以相同速度转动,通过喷灯6对预制棒本体1与辅助棒2相互靠拢的端部进行加热;预制棒本体1和辅助棒2端部融化,控制两个卡盘相对运动,使预制棒本体1与辅助棒2的两个端部相互交接,熔融成一体。

冷却操作——见图2,移动机架10,使冷却喷嘴12对准熔接处,通过吹风冷却,冷却时控制预制棒本体1和辅助棒2转动。

检测操作——见图3,松开辅助棒2对应的卡盘,控制第一移动座7向远离第二移动座8的一侧移动,移动机架10,使测试座13的限位槽15大致与辅助棒2的腰型孔3对齐,控制预制棒本体1和辅助棒2转动,使腰型孔3与限位槽15对齐,将测试杆19穿过腰型孔3,一端插入限位槽15中;控制推动元件17工作,施压杆18对压力传感器16施加作用力,推动测试座13向远离预制棒本体1的一侧移动,直至压力传感器16的数据达到设定值;观察辅助棒2与预制棒本体1熔接处,如果没有裂纹,则熔接合格,当熔接处有裂纹,则熔接不合格。

于本实施例中,供气装置为气泵。

于本实施例中,限位槽15的底壁为圆弧形,限位槽15的底壁所对应的轴线与卡盘的轴线重合。这种结构使得在安装测试杆19时,辅助棒2合适的位置区域比较广,腰型孔3与限位槽15大致对齐即可,配合腰型孔3的结构,能够方便快速的操作,降低安装测试杆19的难度。

实际运用时,限位槽15安装有第一磁性件,测试杆19的端部具有与第一磁性件磁性吸合的第二磁性件。磁性吸合的形式,能够有效防止测试杆19从限位槽15中掉落。实际运用时,优选的,限位槽15的槽宽等于或略大于测试杆19的外径。

于本实施例中,推动元件17为电动推杆或液压缸。

于本实施例中,机架10滑动设置在基座4上,喷灯座5滑动设置在基座4上,熔接冷却测试机构9还包括第二驱动机构和第三驱动机构,第二驱动机构用于驱动机架10往复移动,第三驱动机构用于驱动喷灯座5往复移动。实际运用时,第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构可以采用现有的驱动结构,比如可以采用齿条齿轮、滚珠丝杆副、气缸或液压缸等。

实际运用时,防脱槽11为梯形、T形或燕尾形,滑块14的形状与防脱槽11相适配。

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。

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