一种用于光纤预制棒退火设备的挂棒机构的制作方法

本发明创造属于光纤预制棒制造技术领域，尤其是涉及一种用于光纤预制棒退火设备的挂棒机构。

背景技术：

光纤预制棒是制造石英系列光纤的核心原材料；简单地说，用于拉光纤(丝)的玻璃特种预制大棒,其制造工艺主要分为四种：OVD(棒外化学汽相沉积法)、VAD(轴向汽相沉积法)、MCVD(改进的化学汽相沉积法)、PCVD(等离子体激活化学汽相沉积法)；其中，OVD(棒外化学汽相沉积法)需要预制芯棒(又称母棒)作为沉积的载体，预制芯棒通常需要以下几个工艺步骤来制造：(1)通过VAD(轴向汽相沉积法)沉积一定直径和长度要求的光纤预制棒，(2)对光纤预制棒进行PK测试，测试合格后，运到切割机床间进行尾棒切割，(3)将切割好的预制棒运到氢氧焰接棒机床或者等离子机床上进行接棒工序，(4)接好的预制棒进行全跳动测试，测试满足工艺要求的预制棒，装夹到拉伸设备上，然后根据OVD工艺需求，拉伸成不同直径的预制芯棒，(5)将拉伸好的预制芯棒再一次运到切割机床间，根据OVD工艺需求，切割成一定长度的芯棒，(6)将切割好的芯棒运到氢氧焰接棒机床或者等离子机床上，连同尾棒一起熔接成一根OVD沉积需要的完整的预制芯棒；(7)对完整的预制芯棒进行全跳动测试，将满足工艺要求预制芯棒，运到洁净度为5千级要求的酸洗间，进行酸洗工序，(8)芯棒酸洗工序完成后，运回OVD沉积车间，供给OVD沉积设备用；在这一系列工艺流程中，芯棒在拉伸前逐一将棒子送进退火炉退火，如何高效批量安全地将光纤预制芯棒退火是一个亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明创造旨在克服上述现有技术中存在的缺陷，提出一种用于光纤预制棒退火设备的挂棒机构。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种用于光纤预制棒退火设备的挂棒机构，包括塔架以及塔架上滑动安装的挂棒平台，在塔架上还设有驱动挂棒平台沿竖直方向移动的传动机构；所述挂棒平台上安装有挂棒夹具，所述挂棒夹具包括夹具本体，该夹具本体上部穿过挂棒平台的一端固定在调节板上，所述挂棒平台上对应调节板设有位置调整组件；所述夹具本体下端设有数个夹持部。

进一步，所述传动机构包括竖直设置的丝杆，该丝杆上端通过支撑轴承座安装在塔架上，下端通过固定轴承座安装在塔架上；在挂棒平台上设有与丝杆配合的螺母；丝杆通过手轮驱动，在丝杆与手轮之间设有换向齿轮箱。

进一步，所述挂棒平台包括平台板和平台板后端的连接板，在连接板上设置与丝杆配合的螺母；所述平台板与连接板之间设有加强筋板。

进一步，所述塔架上设有导轨，所述连接板上安装有与导轨配合的导轨滑块。

进一步，对应所述调节板两侧，各设置一块所述加强筋板。

进一步，所述夹具本体还包括夹持部上端的连接部；所述连接部穿过所述调节板的一端，通过插装在其销孔内的插销定位；所述夹持部包括以连接部轴线均布设置的四组挂板，每组挂板包括对应设置的两块，在两挂板上对应设有水平的通槽，在通槽末端设有下凹的圆弧槽，两圆弧槽位置对应。

进一步，所述水平调整组件包括挂棒平台上对应调节板设置的X方向调节件和Y方向调整件；所述X方向调整件包括安装在挂棒平台上沿X方向设置的调整螺钉；所述Y方向调整件包括安装在挂棒平台上沿Y方向设置的调整螺钉。

进一步，所述塔架下端设有若干调整块。

相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：

本发明创造的塔架部分采用铝型材，轻量化的同时结构牢靠，轻量化的塔架也使得在调整水平时十分简单和省力。由于夹具平台可以方便的进行X、Y方向移动，使得同心度可调，减少磕碰，而夹具一次性可以装夹4根芯棒，大大提升工作效率，另外，工作人员挂棒时可在一楼操作，不会接触到炉子，大大提升安全性。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明创造的结构示意图；

图2为本发明创造中挂棒平台部分的结构示意图；

图3为图2中A处的结构示意图；

图4为本发明创造中挂棒夹具的结构示意图；

图5为本发明创造中挂棒夹具夹持部部分的结构示意图；

图6为本发明创造中悬挂有预制棒的挂棒夹具部分的结构示意图；

图7为本发明创造中传动机构部分的结构示意图。

附图标记说明：

1-塔架；2-挂棒平台；3-传动机构；4-挂棒夹具；5-夹具本体；6-调节板；7-位置调整组件；8-夹持部；9-连接部；10-销孔；11-插销；12-挂板；13-通槽；14-圆弧槽；15-丝杆；16-支撑轴承座；17-固定轴承座；18-手轮；19-换向齿轮箱；20-平台板；21-连接板；22-加强筋板；23-导轨；24-导轨滑块；25-X方向调节件；26-Y方向调整件；27-调整块；28-Z方向调整件；29-陶瓷销；30-光纤预制棒；31-固定块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，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发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

一种用于光纤预制棒退火设备的挂棒机构，如图1至7所示，包括塔架1以及塔架上滑动安装的挂棒平台2，在塔架1上还设有驱动挂棒平台沿竖直方向移动的传动机构3；所述挂棒平台上安装有挂棒夹具4，所述挂棒夹具4包括夹具本体5，该夹具本体5上部穿过挂棒平台的一端固定在调节板6上，所述挂棒平台上对应调节板设有位置调整组件7；所述夹具本体5下端设有数个夹持部8。

上述传动机构包括竖直设置的丝杆15，该丝杆上端通过支撑轴承座16安装在塔架上，下端通过固定轴承座17安装在塔架上；在挂棒平台上设有与丝杆配合的螺母；所述丝杆通过手轮18驱动，在丝杆与手轮之间设有换向齿轮箱19。

换向齿轮箱将手轮转动调整转成丝杆的转动，进而实现挂棒平台高度位置的调整。操作员通过摇动手轮，手轮通过换向齿轮箱带动丝杆旋转，丝杆通过导轨将旋转运动转化为直线运动，从而控制光纤预制棒30的升降。

在一个可选的实施例中，采取梯形丝杆，正是由于使用梯形丝杆，使得设备更加经济，运行平稳、免维护，同时梯形丝杆具有定位自锁功能。由于挂棒机构下部有热源，梯形丝杠采取上端支承，下端固定的配置方式，这样固定端的轴承同时承受轴向力和径向力，而支承端只承受径向力，并且能够做微量的轴向浮动，以及可以减少或者避免因丝杠自重而出现的弯曲，另外，丝杠的热变形可以自由的向一端伸，保证了整体结构的稳定性，配合精度高。

塔架由铝合金型材搭建，最大程度上完成轻量化，传动机构使用丝杠及导轨相配合进行上下运动，挂棒平台也使用铝合金材料，由于挂棒夹具要随预制棒下降至退火炉中，所以夹具使用材料为高纯石英。由于使用了手轮，使得工人在挂棒时，只需摇动手轮便可完成整个挂棒过程，大大减少了工人的劳动强度和增加了安全性。由于塔架全部采取铝型材，最大程度上使得整体设备轻量化，同时使得四个调节块调节起来十分省力，可以将塔架下部加宽，以保证整个塔架更加稳固。

为了进一步提升塔架的稳定性，塔架下部加宽的底架部分可以采用空心结构，在底架上部设置进料口，下部设置排出口。当需要使用本挂棒机构时，可以在空腔内填装配重填料，在运输或转运本机构时，可以通过底架上的排出口，将填料排出，以减轻重量，达到极致的轻量化。

上述挂棒平台包括平台板20和平台板后端的连接板21，在连接板上设置与丝杆配合的螺母；所述平台板与连接板之间设有加强筋板22。

上述塔架上设有导轨23，所述连接板上安装有与导轨配合的导轨滑块24。当然，导轨滑块也可以是与导轨匹配的组件形式，导轨滑块是滑动设置在导轨上的，装配时，只需将连接部与导轨滑块连接固定即可。

其中，对应所述调节板两侧，各设置一块所述加强筋板22。加强筋板不仅起到加强挂棒平台结构强度的左右，同时还有效的防护调节板及与其相连的组件，防止与外部结构件干涉，避免因刮碰撞击等造成(比较精密的)调整件(X方向调节件、Y方向调整件等等)损坏，而影响调整精度。

上述夹具本体还包括夹持部上端的连接部9；所述连接部9穿过所述调节板6的一端，通过插装在其销孔10内的插销11定位；所述夹持部8包括以连接部轴线均布设置的四组挂板，每组挂板12包括对应设置的两块，在两挂板上对应设有水平的通槽13，在通槽13末端设有下凹的圆弧槽14，两圆弧槽位置对应。

夹具由高纯石英制成，可以进入到高温炉中，预制棒通过陶瓷销29固定在夹持部每组挂板的圆弧槽位置。具体的，陶瓷销从一侧挂板穿入，穿过预制棒上端的连接孔后，从另一侧挂板上的圆弧槽位置传出，能牢靠的固定住预制棒，同时，操作非常简便，无任何技术难度，效率高。

每次装棒可以同时放入四根预制棒，夹具与棒之间通过陶瓷插销连接，由于预制棒与挂棒夹具都是易碎材料，所以采取插销形式的软连接，具体实施过程如下：操作员将插销先插入光纤预制棒30上端孔位，穿过夹具槽位(通槽)到底(即到下凹的圆弧槽处，插销下沉卡在圆弧槽上)，然后缓慢放下预制棒，预制棒会因重力卡入夹具孔位。

上述水平调整组件包括挂棒平台上对应调节板设置的X方向调节件25和Y方向调整件26；所述X方向调整件包括安装在挂棒平台上沿X方向设置的调整螺钉；所述Y方向调整件包括安装在挂棒平台上沿Y方向设置的调整螺钉。通过旋拧X方向设置的调整螺钉，可以在X方向上调整调节板的位置，通过旋拧Y方向设置的调整螺钉，可以在Y方向上调整调节板的位置。实际使用时，可以通过螺钉将固定块31安装在平台板上，固定块31对应调节板安装，相应的调整螺钉旋拧在相应位置的固定块上即可。

上述塔架下端设有若干调整块27，能够对塔架四角高度进行微调，以调整塔架的平衡性，保证塔架重心的稳定。

在一个可选的实施例中，还可以在调节板上设置高度调整组件，具体的，高度调整组件包括竖直设置在调节板上的Z方向调整件28，该Z方向调整件可以采用旋拧在调节板上的螺钉，其下端抵住所述挂棒平台。通过旋拧该螺钉(Z方向调整件)，来改变螺钉穿过调节板部分的长度(即改变调节板与挂棒平台间螺钉长度)，即可改变调节板的高度，可以根据实际工况，适当调整挂棒夹具的高度，进而实现预制棒高度的微调，非常方便，易于操作，在必要的时候，能够起到非常好的调整效果，避免了重新整体调整整体设备，提高了工作效率。

本发明创造的塔架部分采用铝型材，轻量化的同时结构牢靠，轻量化的塔架也使得在调整水平时十分简单和省力。由于夹具平台可以方便的进行X、Y方向移动，使得同心度可调，减少磕碰，而夹具一次性可以装夹4根芯棒，大大提升工作效率，另外，工作人员挂棒时可在一楼操作，不会接触到炉子，大大提升安全性。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。