一种基于物联网的智能型光纤预制棒生产设备的制作方法

本发明涉及光纤设备领域，特别涉及一种基于物联网的智能型光纤预制棒生产设备。

背景技术：

光纤制造是指将四氯化硅等原材料制成光纤的过程。光纤制造的过程决定了光纤的机械强度、传输特性和使用寿命，对保证光纤质量十分重要。通信光纤的制造分为制棒和拉丝两道工序。

现有的光纤预制棒生产设备主要采用vad法来生产光纤预制棒，通过种棒的不断旋转与上升来形成多孔粉尘预制棒，种棒的旋转容易导致二氧化硅和二氧化锗分布不均匀，从而影响多孔粉尘预制棒的产品质量，且目前的进气管道大多固定在外壳内的底部，容易导致外壳内的气体分布不均匀，造成多孔粉尘预制棒每处的形成速度不同，从而导致多孔粉尘预制棒的整体形成过程较为缓慢，大大降低了光纤预制棒生产设备的工作效率，从而降低了光纤预制棒生产设备的实用性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的智能型光纤预制棒生产设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的智能型光纤预制棒生产设备，包括外壳、种棒和调节机构，所述调节机构固定在外壳的上方，所述调节机构与种棒传动连接，所述外壳内设有限位块、进气管和移动机构，所述限位块固定在外壳的内壁上，所述移动机构与进气管传动连接，所述移动机构设置在外壳内的底部；

所述移动机构包括第一电机、第一丝杆、固定板、移动块和两个导向杆，所述第一电机固定在外壳内的底部，所述第一电机与第一丝杆传动连接，所述固定板套设在第一丝杆上，所述固定板固定在外壳的内壁上，两个导向杆均固定在固定板的上方，两个导向杆分别设置在第一丝杆的两侧，所述移动块套设在第一丝杆和导向杆上，所述第一丝杆上设有第一外螺纹，所述移动块内设有第一内螺纹，所述第一丝杆上的第一外螺纹与移动块内的第一内螺纹相匹配，所述进气管固定在移动块的一侧；

所述调节机构包括第二电机、第一驱动轴、滚筒、从动轮、转动轴、升降组件和夹紧组件，所述转动轴与种棒固定连接，所述第二电机与外壳的外壁固定连接，所述滚筒套设在第一驱动轴上，所述第二电机通过第一驱动轴与滚筒传动连接，所述滚筒的竖向截面的形状为梯形，所述从动轮与转动轴同轴设置，所述滚筒的一侧与从动轮抵靠，所述升降组件设置在外壳上，所述升降组件位于转动轴的远离第二电机的一侧，所述升降组件与夹紧组件传动连接，所述夹紧组件设置在升降组件的上方；

所述升降组件包括驱动单元、伸缩架、固定块、第二滑块和第二滑槽，所述驱动单元设置在外壳上，所述驱动单元与伸缩架传动连接，所述固定块和第二滑槽均与夹紧组件连接，所述伸缩架的顶端的一侧与固定块铰接，所述伸缩架的顶端的另一侧与第二滑块铰接，所述第二滑块设置在第二滑槽内，所述第二滑块与第二滑槽滑动连接；

所述夹紧组件包括支撑板、动力单元、第三滑块、第三滑槽、连接块和两个夹紧单元，所述支撑板的下方设有第四滑槽，所述固定块设置在第四滑槽内，所述第四滑槽与固定块滑动连接，所述第四滑槽设置在第二滑槽的上方，所述第四滑槽与第二滑槽固定连接，所述动力单元设置在支撑板上，所述动力单元与第三滑块传动连接，所述第三滑槽水平设置，所述第三滑块设置在第三滑槽内，所述第三滑块与第三滑槽传动连接，所述连接块设置在第三滑槽的远离动力单元的一侧，两个夹紧单元分别设置在连接块的两侧；

所述夹紧单元包括从动杆、曲柄和夹爪，所述从动杆的一端与连接块铰接，所述从动杆的另一端与曲柄的中端铰接，所述曲柄的一端与连接块铰接，所述曲柄的另一端与夹爪固定连接。

作为优选，为了更稳定地驱动伸缩架，所述驱动单元包括第三电机、第二丝杆、限位环、第一滑槽和两个第一滑块，所述第一滑槽水平设置，所述第一滑槽固定在外壳上，所述第三电机固定在第一滑槽上，所述第三电机与第二丝杆传动连接，所述限位环和两个第一滑块均套设在第二丝杆上，所述限位环固定在第一滑槽上，两个第一滑块的底端设置在第一滑槽内，所述第一滑块与第一滑槽滑动连接，所述第二丝杆的靠近第三电机的一侧上设有第二外螺纹，所述第二丝杆的远离第三电机的一侧上设有第三外螺纹，所述第二外螺纹的方向与第三外螺纹的方向相反，两个第一滑块中靠近第三电机的一个第一滑块内设有第二内螺纹，两个第一滑块中远离第三电机的一个第一滑块内设有第三内螺纹，所述第二丝杆上的第二外螺纹与其中一个第一滑块内的第二内螺纹相匹配，所述第二丝杆上的第三外螺纹与另一个第一滑块内的第三内螺纹相匹配。

作为优选，为了更精准地驱动第三滑块，所述动力单元第四电机、飞轮和驱动杆，所述第四电机固定在支撑板上，所述第四电机与飞轮传动连接，所述驱动杆的一端与飞轮铰接，所述驱动杆与飞轮的铰接点位于飞轮上远离圆心处，所述驱动杆的另一端与第三滑块的远离从动杆的一端铰接。

作为优选，为了使第四滑槽滑动得更稳定，所述第四滑槽为燕尾槽。

作为优选，为了使转动轴转动得更稳定，所述从动轮内至少设有两个凹槽，所述转动轴上至少设有两个凸块，所述凹槽的数量与凸块的数量相等，所述凹槽与凸块一一对应，所述凹槽与凸块相匹配。

作为优选，为了提高电机的精准度和延长电机的使用寿命，所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均为伺服电机。

作为优选，为了延长第一丝杆和第二丝杆的使用寿命，所述第一丝杆和第二丝杆的材质均为不锈钢。

作为优选，为了使夹爪夹取得更牢固，所述夹爪上设有防滑纹。

作为优选，为了提高进气管的耐热性，所述进气管的材质为钨合金。

作为优选，为了提高结构强度，所述导向杆与固定板为一体成型结构。

本发明的有益效果是，该基于物联网的智能型光纤预制棒生产设备，通过调节机构控制种棒的转速，从而使光纤预制棒更均匀，提高了产品的质量，通过移动机构调节进气管的高度，从而对缺少原料的部位进行补充，使产品的粗细更均匀，提高了该智能型光纤预制棒生产设备的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基于物联网的智能型光纤预制棒生产设备的结构示意图；

图2是本发明的基于物联网的智能型光纤预制棒生产设备的移动机构的结构示意图；

图3是本发明的基于物联网的智能型光纤预制棒生产设备的调节机构的结构示意图；

图4是本发明的基于物联网的智能型光纤预制棒生产设备的升降组件的结构示意图；

图5是本发明的基于物联网的智能型光纤预制棒生产设备的从动轮、凸块与转动轴的连接结构示意图；

图6是本发明的基于物联网的智能型光纤预制棒生产设备的夹紧组件的结构示意图；

图7是本发明的基于物联网的智能型光纤预制棒生产设备的固定块与第四滑槽的连接结构示意图；

图中：1.外壳，2.种棒，3.限位块，4.进气管，5.第一电机，6.固定板，7.第一丝杆，8.导向杆，9.移动块，10.第二电机，11.第一驱动轴，12.滚筒，13.从动轮，14.转动轴，15.第三电机，16.第二丝杆，17.第一滑块，18.限位环，19.第一滑槽，20.固定块，21.第二滑槽，22.第二滑块，23.伸缩架，24.第四电机，25.飞轮，26.驱动杆，27.第三滑块，28.第三滑槽，29.从动杆，30.连接块，31.曲柄，32.夹爪，33.支撑板，34.第四滑槽，35.凸块。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-7所示，一种基于物联网的智能型光纤预制棒生产设备，包括外壳1、种棒2和调节机构，所述调节机构固定在外壳1的上方，所述调节机构与种棒2传动连接，所述外壳1内设有限位块3、进气管4和移动机构，所述限位块3固定在外壳1的内壁上，所述移动机构与进气管4传动连接，所述移动机构设置在外壳1内的底部；

通过调节机构控制种棒2的转速，从而使光纤预制棒更均匀，提高了产品的质量，通过移动机构调节进气管4的高度，从而对缺少原料的部位进行补充，使产品的粗细更均匀，提高了该智能型光纤预制棒生产设备的实用性。

所述移动机构包括第一电机5、第一丝杆7、固定板6、移动块9和两个导向杆8，所述第一电机5固定在外壳1内的底部，所述第一电机5与第一丝杆7传动连接，所述固定板6套设在第一丝杆7上，所述固定板6固定在外壳1的内壁上，两个导向杆8均固定在固定板6的上方，两个导向杆8分别设置在第一丝杆7的两侧，所述移动块9套设在第一丝杆7和导向杆8上，所述第一丝杆7上设有第一外螺纹，所述移动块9内设有第一内螺纹，所述第一丝杆7上的第一外螺纹与移动块9内的第一内螺纹相匹配，所述进气管4固定在移动块9的一侧；

第一电机5驱动第一丝杆7转动，导向杆8限制了移动块9的转动，使得移动块9沿着导向杆8和第一丝杆7上下移动，带动进气管4向上移动，当进气管4到达限位块3处时，第一电机5反向转动，带动进气管4向下移动，从而控制进气管4的高度，对缺少原料的部位进行补充；

所述调节机构包括第二电机10、第一驱动轴11、滚筒12、从动轮13、转动轴14、升降组件和夹紧组件，所述转动轴14与种棒2固定连接，所述第二电机10与外壳1的外壁固定连接，所述滚筒12套设在第一驱动轴11上，所述第二电机10通过第一驱动轴11与滚筒12传动连接，所述滚筒12的竖向截面的形状为梯形，所述从动轮13与转动轴14同轴设置，所述滚筒12的一侧与从动轮13抵靠，所述升降组件设置在外壳1上，所述升降组件位于转动轴14的远离第二电机10的一侧，所述升降组件与夹紧组件传动连接，所述夹紧组件设置在升降组件的上方；

所述升降组件包括驱动单元、伸缩架23、固定块20、第二滑块22和第二滑槽21，所述驱动单元设置在外壳1上，所述驱动单元与伸缩架23传动连接，所述固定块20和第二滑槽21均与夹紧组件连接，所述伸缩架23的顶端的一侧与固定块20铰接，所述伸缩架23的顶端的另一侧与第二滑块22铰接，所述第二滑块22设置在第二滑槽21内，所述第二滑块22与第二滑槽21滑动连接；

所述夹紧组件包括支撑板33、动力单元、第三滑块27、第三滑槽28、连接块30和两个夹紧单元，所述支撑板33的下方设有第四滑槽34，所述固定块20设置在第四滑槽34内，所述第四滑槽34与固定块20滑动连接，所述第四滑槽34设置在第二滑槽21的上方，所述第四滑槽34与第二滑槽21固定连接，所述动力单元设置在支撑板33上，所述动力单元与第三滑块27传动连接，所述第三滑槽28水平设置，所述第三滑块27设置在第三滑槽28内，所述第三滑块27与第三滑槽28传动连接，所述连接块30设置在第三滑槽28的远离动力单元的一侧，两个夹紧单元分别设置在连接块30的两侧；

所述夹紧单元包括从动杆29、曲柄31和夹爪32，所述从动杆29的一端与连接块30铰接，所述从动杆29的另一端与曲柄31的中端铰接，所述曲柄31的一端与连接块30铰接，所述曲柄31的另一端与夹爪32固定连接；

第二电机10通过第一驱动轴11驱动滚筒12转动，滚筒12带动从动轮13转动，从而带动转动轴14转动，当需要调节种棒2的转速时，动力单元驱动第三滑块27沿着第三滑槽28左右移动，带动夹紧单元夹紧从动轮13，然后驱动单元控制第二滑块22沿着第二滑槽21左右移动，同时伸缩架23进行上升或下降，从而带动从动轮13上下移动，因滚筒12与从动轮13抵靠，所以滚筒12的线速度与从动轮13的线速度相等，角速度等于线速度乘以半径，滚筒12的半径处处不等，从而调节从动轮13的角速度，调节转动轴14的转动速度，达到了调节种棒2转动速度的目的，从而使光纤预制棒更均匀，提高了产品的质量。

作为优选，为了更稳定地驱动伸缩架23，所述驱动单元包括第三电机15、第二丝杆16、限位环18、第一滑槽19和两个第一滑块17，所述第一滑槽19水平设置，所述第一滑槽19固定在外壳1上，所述第三电机15固定在第一滑槽19上，所述第三电机15与第二丝杆16传动连接，所述限位环18和两个第一滑块17均套设在第二丝杆16上，所述限位环18固定在第一滑槽19上，两个第一滑块17的底端设置在第一滑槽19内，所述第一滑块17与第一滑槽19滑动连接，所述第二丝杆16的靠近第三电机15的一侧上设有第二外螺纹，所述第二丝杆16的远离第三电机15的一侧上设有第三外螺纹，所述第二外螺纹的方向与第三外螺纹的方向相反，两个第一滑块17中靠近第三电机15的一个第一滑块17内设有第二内螺纹，两个第一滑块17中远离第三电机15的一个第一滑块17内设有第三内螺纹，所述第二丝杆16上的第二外螺纹与其中一个第一滑块17内的第二内螺纹相匹配，所述第二丝杆16上的第三外螺纹与另一个第一滑块17内的第三内螺纹相匹配，第三电机15驱动第二丝杆16转动，第一滑槽19限制了第一滑块17的转动，使得第一滑块17沿着第二丝杆16相向运动或相背运动，从而更稳定地驱动伸缩架23。

作为优选，为了更精准地驱动第三滑块27，所述动力单元第四电机24、飞轮25和驱动杆26，所述第四电机24固定在支撑板33上，所述第四电机24与飞轮25传动连接，所述驱动杆26的一端与飞轮25铰接，所述驱动杆26与飞轮25的铰接点位于飞轮25上远离圆心处，所述驱动杆26的另一端与第三滑块27的远离从动杆29的一端铰接，第四电机24驱动飞轮25转动，飞轮25带动驱动杆26往复摆动，因飞轮25的转动稳定，可以精准地控制驱动杆26的摆动，从而更精准地驱动第三滑块27。

作为优选，为了使第四滑槽34滑动得更稳定，所述第四滑槽34为燕尾槽。

作为优选，为了使转动轴14转动得更稳定，所述从动轮13内至少设有两个凹槽，所述转动轴14上至少设有两个凸块35，所述凹槽的数量与凸块35的数量相等，所述凹槽与凸块35一一对应，所述凹槽与凸块35相匹配。

作为优选，为了提高电机的精准度和延长电机的使用寿命，所述第一电机5、第二电机10、第三电机15和第四电机24均为伺服电机。

作为优选，为了延长第一丝杆7和第二丝杆16的使用寿命，所述第一丝杆7和第二丝杆16的材质均为不锈钢。

作为优选，为了使夹爪32夹取得更牢固，所述夹爪32上设有防滑纹。

作为优选，为了提高进气管4的耐热性，所述进气管4的材质为钨合金。

作为优选，为了提高结构强度，所述导向杆8与固定板6为一体成型结构。

与现有技术相比，该基于物联网的智能型光纤预制棒生产设备，通过调节机构控制种棒2的转速，从而使光纤预制棒更均匀，提高了产品的质量，通过移动机构调节进气管4的高度，从而对缺少原料的部位进行补充，使产品的粗细均匀，提高了该智能型光纤预制棒生产设备的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。