高效换棒拉丝送料装置的制作方法

1.本实用新型涉及高效换棒拉丝送料装置。


背景技术：

2.目前，石英纤维的制造方式主要是通过一级拉丝方法进行制造，石英棒被熔制石英纤维时，需要使用装置带动多根石英棒分别经过其对应的燃烧器，以对石英棒进行熔融，后经过拉制以加工纤细的石英纤维，一般每次需要拉制几十到几百根石英棒，所以换装棒时耗费的时间很长，换装棒过程中是停止拉丝的状态，严重影响加工效率。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供高效换棒拉丝送料装置，用以解决现有拉丝送料装置换棒耗时过长，拉丝效率低的技术问题。
4.本实用新型的技术方案如下：
5.高效换棒拉丝送料装置包括：
6.底座，用于安装在固定体上；
7.转台，安装在底座上，包括转台电机；
8.机架，安装在转台上，通过转台相对于底座旋转，机架包括对称设置的两个矩形框体，每个矩形框体内均设置有一套送棒机构，送棒机构包括用于装夹多根石英棒的夹棒机构以及用于带动夹棒机构沿上下方向移动的直线运动组件，夹棒机构上设有多个用于竖直装夹石英棒的夹棒槽；两个矩形框体在随转台旋转的行程上具有用于为夹棒机构装夹石英棒的装棒工位以及用于向下送棒以熔融石英棒的送棒工位；
9.对齐板，设置在矩形框体的装棒工位的正下方，相对于底座固定，对齐板的上表面光滑且水平设置以供多根石英棒的下端对齐；
10.燃烧器，设置在矩形框体的送棒工位的正下方，相对于底座固定，燃烧器上设置有多个与石英棒一一对应设置的火焰口，火焰口水平喷射火焰以对经过的石英棒加热；
11.控制器，与直线运动组件和转台电机控制连接，以控制各直线运动组件的升降运动以及两个矩形框体在送棒工位和装棒工位之间切换。
12.进一步地，直线运动组件为直线模组。
13.进一步地，所述燃烧器的前、后侧面上分别设置有一排火焰口，两排火焰口对称设置，所述夹棒机构上对应设置两排夹棒槽。
14.进一步地，夹棒机构包括对称间隔设置的两块固定夹板以及设在两块固定夹板之间的两块对称设置的活动夹板，两块活动夹板与对应侧的固定夹板之间分别组成供一排石英棒穿过的穿棒通道，所述夹棒槽设置在活动夹板和/或固定夹板的靠近穿棒通道的一侧侧面上。
15.进一步地，夹棒槽为v形或弧形槽且设置在固定夹板上，活动夹板上于靠近穿棒通道的一侧侧面上设有弹性层。
16.进一步地，活动夹板的靠近穿棒通道的一侧侧面上可拆安装有弹性橡胶条，弹性橡胶条构成所述弹性层。
17.进一步地，夹棒机构还包括于活动夹板上方一定距离设置的一块上导向板或至少两块间隔设置的上导向板，上导向板上与各石英棒一一对应设置有穿棒导向孔以为各石英棒导向，夹棒机构的两侧对称设置有侧板，固定夹板和各上导向板的两端分别固定在两侧的侧板上，以围成一体式结构，夹棒机构通过一侧的侧板与所述直线运动组件固定连接。
18.进一步地，夹棒机构还包括用于驱动两块活动夹板同步朝向和远离对应的固定夹板的夹板驱动机构。
19.进一步地，矩形框体包括上方的上横架、与转台同轴的中间机架、设在外侧的外竖架以及连接在中间机架和外竖架的下端之间的下导向板，下导向板上与各石英棒一一对应设置有穿棒导向孔以为各石英棒导向。
20.进一步地，夹棒机构与下导向板之间还设置有活动导向板，下导向板上设置有多根导向限位杆，活动导向板滑动装配在导向限位杆上，活动导向板在导向限位杆上的上极限位可调。
21.本实用新型的有益效果：本实用新型的高效换棒拉丝送料装置在使用时，对称设置有两套送棒机构以构成两个工位，分别为用于为夹棒机构装夹石英棒的装棒工位以及用于向下送棒以熔融石英棒的送棒工位，当送棒工位的送棒机构在送棒拉丝时，装棒工位的送棒机构上可以用来装填石英棒，在送棒工位的送棒机构送棒完成前，装棒工位的送棒机构上完成装棒过程，通过转台的旋转可实现两个工位的互换，实现持续装棒和持续送棒的完美对接，整个设备的送棒拉丝过程是基本处于连续状态的，无需等待装棒后再送棒，也无需等待送棒后再装棒，装棒和送棒同时进行，且切换过程完全自动化，不仅提高了生产效率而且也提高了自动化程度。对齐板的设置使得装棒时石英棒的下端自动对齐。
附图说明
22.图1为本实用新型的高效换棒拉丝送料装置的一种实施方式的主视图；
23.图2为图1中a处的局部放大图；
24.图3为夹棒机构的局部立体图；
25.图4为夹棒机构的工作原理示意图；
26.图5为图5中的滑动杆与丝杆对接处的结构示意图；
27.图6为图5中的c-c处的剖视示意图；
28.图7为活动导向机构的立体图；
29.图8为燃烧器的单侧主视图；
30.图中：1-机架，11-中间机架，12-上横架，13-外竖架，2-底座，3-数控转台，4-直线模组，5-下导向板，6-活动导向板，7-弹簧平衡器，71-牵引绳，8-夹棒机构，81-滑动杆，811-环形凹槽，82-丝杆，821-旋转卡套，822-滑块，83-固定螺母，84-连杆，85-活动夹板，851-弹性橡胶条，86-固定夹板，861-弧形凹槽，87-铰接轴，88-横导向杆，89-导向套管，9-燃烧器，91-火焰口，10-导向限位杆，101-限位螺母，20-导向轴，21-光轴滑套，30-上导向板，40-对齐板，50-送棒机构，k-穿棒导向孔。
具体实施方式
31.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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
32.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
34.以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。
35.本实用新型的高效换棒拉丝送料装置的一种实施方式：如图1所示，高效换棒拉丝送料装置包括可相对于平台或桌面固定的底座2，底座2通过螺栓或焊接等方式相对于平台固定。在平台上安装有转台，可选择高精度的数控转台3，该转台具有方便编程控制的功能，可通过程序控制状态的旋转频率、旋转速度、旋转角度和旋转方向等，数控转台3为现有技术，不再赘述。在转台上部对称固定竖直延伸的机架1，机架1整体呈两个对称的矩形框架结构，包括沿转台轴线方向延伸的中间机架11，中间机架11两侧对称设置竖直延伸的导轨，每个导轨对应一个直线模组4，直线模组4为现有技术，优选高精度数控直线模组4，其包括高精度的导轨和在导轨上滑动的直线滑座。中间机架11的上部设置上横架12，上横架12上设置多个弹簧平衡器7，本实施例中上横架12上共对称设置10个弹簧平衡器7，每侧的弹簧平衡器7中有四个呈矩形排布。上横架12的外端向下连接有外竖架13，外竖架13与中间机架11平行设置，外竖架13与中间机架11的底部通过下导向板5连接，下导向板5上沿其长度方向设置两排穿棒导向孔k以用于穿装石英棒，每排穿棒导向孔k数量有几十至几百个，且彼此间隔相同距离。
36.如图1-3所示，两个直线模组4上分别设置有一套夹棒机构8和随之移动的一组上导向板30，夹棒机构8、上导向板30组成的板组和对应的直线模组4构成一套送棒机构50，本实施例中对称设置有两套送棒机构50以构成两个工位，当第一个工位的送棒机构50在送棒拉丝时，另一个工位的送棒机构50上可以用来装填石英棒，在第一个工位的送棒机构50送棒完成前，另一个工位的送棒机构50上完成装棒过程，通过转台的旋转可实现两个工位的互换，实现持续装棒和持续送棒的完美对接，整个设备的送棒拉丝过程是基本处于连续状态的，无需等待装棒后再送棒，也无需等待送棒后再装棒，装棒和送棒同时进行。夹棒机构8用于夹紧各石英棒并带动石英棒随直线模组4向下送。
37.如图1、7所示，每套送棒机构50的两侧，即分别靠近中间机架11和外竖架13处对称设置有两根平行设置的导向轴20，导向轴20为光杆，两端分别固定在下导向板5和上横架12上，每套送棒机构50的其中一块上导向板30的两端通过光轴滑套21滑动套设在两根导向轴20上，从而为送棒机构50的上下移动进行精准导向。如图1所示，每个送棒机构50的最上端的上导向板30上还连接有弹簧平衡器7，即弹簧平衡器7的牵引绳71的下端与最上端的上导向板30的远离中间机架11的一端固定连接，弹簧平衡器7为现有技术，内部具有涡卷弹簧，可提供给送棒机构50以一定的上拉力，以平衡送棒机构50的重力。
38.如图3-4所示，夹棒机构8包括对称间隔设置的两块固定夹板86，固定夹板86相对的一侧侧面上设置多个弧形凹槽861，弧形凹槽861的弧度略大于石英棒的外周面弧度，弧形凹槽861的数量、间隔和位置与下导向板5上的穿棒导向孔k一一对应设置。在两块固定夹板86之间的间隔空间内设置有两块对称设置的活动夹板85，两块活动夹板85分别与对应侧的固定夹板86构成一组夹棒机构8，本实施例共两组夹棒机构8，两块活动夹板85与对应侧的固定夹板86相对的侧面上设置有弹性橡胶条851，以用于将石英棒压紧在对应的弧形凹槽861内，弹性橡胶条851不仅可将石英棒压紧在固定夹板86的弧形凹槽861内，而且具有很大的摩擦阻力，以便可以带动石英棒顺利无滑动的下送。两块固定夹板86的两端之间分别连接有横导向杆88，两个横导向杆88对称平行设置，两个活动夹板85的两端分别通过穿孔穿装在两根横导向杆88上，两块活动夹板85可沿两横导向杆88的长度方向往复滑动。夹棒机构8还包括设在两活动夹板85中间上方位置的滑动杆81，滑动杆81的两端分别穿入两个同轴设置的导向套管89内，在两个导向套管89对滑动杆81的导向下，使滑动杆81可以沿其轴向做直线往复运动，滑动杆81的轴线方向沿活动夹板85的长度方向延伸。滑动杆81的长度方向上间隔设置有至少两组连杆84，每组连杆84包括两根对称设置的连杆84，连杆84的一端铰接在滑动杆81上、另一端铰接在对应侧的活动夹板85上，当滑动杆81沿其轴向方向往复移动时，可通过各组连杆84带动两块活动夹板85沿其宽度方向移动以靠近或远离对应侧的固定夹板86，当活动夹板85靠近对应侧的固定夹板86时则可将两者之间的石英棒夹紧，反之，当活动夹板85远离对应侧的固定夹板86时，则两者之间的距离增大，可以用来装石英棒。滑动杆81的一端连接有丝杆82，丝杆82与滑动杆81同轴设置，丝杆82上套设有与之螺纹配合的固定螺母83，固定螺母83相对于固定夹板86固定，旋转丝杆82时，丝杆82可相对于固定螺母83轴向移动，丝杆82与滑动杆81轴向固定限位配合、周向滑动配合，使得丝杆82沿轴向移动时可以带动滑动杆81沿其轴向移动，但丝杆82的旋转运动不会带动滑动杆81旋转，具体为如图4-6所示，滑动杆81的一端的外周面上设有环形凹槽811，丝杆82的一端设有环形的旋转卡套821，旋转卡套821的前端具有三个瓦片状的指爪，指爪的内周面上设有圆柱形的滑块822，滑块822可在滑动杆81的环形凹槽811内滑动，从而实现丝杆82与滑动杆81的周向滑动配合、轴向固定限位配合的连接结构。工作时，可以通过人工手动或者通过电机驱动的方式带动丝杆82旋转，进而与固定螺母83之间产生轴向位移，带动滑动杆81轴向移动，带动各连杆84动作，由于横导向杆88对活动夹板85的导向作用，使得连杆84能够带动活动夹板85沿横导向杆88移动，从而靠近或远离对应侧的固定夹板86。如图3所示，在活动夹板85的上方间隔设置多块上导向板30，以用于为石英棒导向和定位。
39.如图7所示，下导向板5的上部向上延伸有四根相互平行的导向限位杆10，导向限位杆10呈矩形分布，下端相对于下导向板5固定，上端一段上具有一段螺纹，螺纹段上旋装
有限位螺母101，通过旋拧限位螺母101可调节限位螺母101在导向限位杆10上的高度。下导向板5的上方还设有一块活动导向板6，活动导向板6同时滑动套设在四根导向限位杆10上，在四根导向限位杆10的导向下可确保活动导向板6时刻处于水平状态且仅能沿上下方向往复运动。限位螺母101的下表面可对活动导向板6的上表面进行挡止，从而限制活动导向板6的最大上极限位，通过调节限位螺母101，即可调节活动导向板6的最大上极限位的高度。活动导向板6的四个角上分别被四个弹簧平衡器7的牵引绳71悬吊，从而提供给活动导向板6一个向上的弹性作用力，使活动导向板6时刻具有向上运动的运动趋势。活动导向板6上与下方的下导向板5上的穿棒导向孔k一一对应设置有两排穿棒导向孔k。工作时，当送棒机构50向下移动时，送棒机构50的下端接触活动导向板6并带动活动导向板6同步下行，当送棒机构50向上移动时，在弹簧平衡器7的作用下，活动导向板6自动向上移动直至接触限位螺母101为止。
40.如图1、8所示，在两个工位的下方，即分别对应于两个送棒机构50的下方位置，分别设置有燃烧器9和对齐板40，如图8所示为燃烧器9的一侧火焰口91的排布状态，火焰口91是与上方的穿棒导向孔k的位置一一对应设置的，而且火焰口91包括两排，分别与两排穿棒导向孔k对应设置，每排火焰口91也有几十至几百个。燃烧器9分别朝向两侧设置两排火焰口91，两排石英棒向下移动时分别经过对应的火焰口91以被熔融。燃烧器9和对齐板40相对于平台等固定体固定。对齐板40是一块水平设置且上表面十分光滑平整的板，其作用是在装棒时起到让多根石英棒的下端对齐的作用。对齐板40的高度高于燃烧器9的高度，以避免装棒后的石英棒的下端旋转时触碰到燃烧器9的外壳。
41.高效换棒拉丝送料装置还包括总控制器，用于控制转台的旋转、控制送棒机构50的直线模组4的升降等。
42.高效换棒拉丝送料装置在工作时，如图1所示，左侧为装棒工位、右侧为送棒熔融拉丝工位，人工在装棒工位操作，首先控制左侧的送棒机构50移动至下端，通过旋转丝杆82以使得活动夹板85与对应的固定夹板86脱离开，然后从上往下插装石英棒，如图3，石英棒依次穿过送棒机构50的几个上导向板30上的穿棒导向孔k，然后穿过固定夹板86上的弧形凹槽861，然后穿过活动导向板6和下导向板5上的穿棒导向孔k，最后落在对齐板40上，被对齐板40对齐后，控制送棒机构50上行直至石英棒的上端略高于固定夹板86的上表面，然后通过旋拧丝杆82使活动夹板85朝向固定夹板86移动，带动弹性橡胶条851将各石英棒挤压在对应的弧形凹槽861内，实现了对石英棒的夹紧。然后控制转台旋转180度，使得刚才装棒完成的送棒机构50运动至右侧的送棒熔制拉丝工位，同时，原来处于右侧的送棒机构50旋转至左侧的装棒工位，以便继续进行装棒，而装棒完成的送棒机构50在直线模组4的驱动下下行送棒，石英棒的下端缓慢经过对应的火焰口91，被火焰熔融后拉制石英纤维。在右侧工作的石英纤维拉制完成前，左侧的装棒工位处则完成了另一批的装棒，从而使得拉丝过程几乎是连续的工作过程，大大提高拉丝效率。以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。