一種芯棒全自動(dòng)退火的裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種芯棒全自動(dòng)退火的裝置，其使得芯棒被及時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)至退火結(jié)構(gòu)內(nèi)，每個(gè)芯棒獨(dú)立進(jìn)行退火作業(yè)和轉(zhuǎn)運(yùn)，確保對(duì)每個(gè)芯棒退火作業(yè)的全智能操作，提高整體設(shè)備的自動(dòng)化程度與使用效率，同時(shí)避免因溫度過大，對(duì)人身的傷害。其特征在于：將單個(gè)光纖預(yù)制棒芯棒獨(dú)立退火、計(jì)時(shí)，并運(yùn)用傳感器與機(jī)械手，實(shí)現(xiàn)每個(gè)芯棒在等待退火區(qū)、退火區(qū)、完成退火區(qū)三個(gè)區(qū)位置控制與轉(zhuǎn)移，所述退火區(qū)內(nèi)恒溫控制在950℃～1100℃。
【專利說明】
一種芯棒全自動(dòng)退火的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及光纖預(yù)制棒制造的技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種芯棒全自動(dòng)退火的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)為減少光纖預(yù)制棒芯棒中的氣泡數(shù)量，消減內(nèi)部的應(yīng)力，降低拉絲后光纖的衰減，光纖預(yù)制棒芯棒在生產(chǎn)過程中要經(jīng)過退火。為提高設(shè)備的利用率，芯棒積攢到一批后，再進(jìn)行退火作業(yè)，這樣個(gè)別芯棒的流轉(zhuǎn)時(shí)間會(huì)被延長(zhǎng)，不有利于芯棒的快速流轉(zhuǎn)。因芯棒拿取屬于人工操作，同時(shí)退火后的光纖預(yù)制棒芯棒，溫度較高，人員需要等待其冷卻后才能取下，生產(chǎn)下一批芯棒，設(shè)備利用率不高。
[0003]ZL201420768715.7《一種金屬退火爐》，介紹了使用若干個(gè)使用瓷片焊接的退火腔，退火金屬材質(zhì)的裝置。由于是一種金屬退火爐，設(shè)備的自動(dòng)化程度低，其難以保證光纖預(yù)制棒芯棒退火環(huán)境的潔凈度。
[0004]ZL201410071044.3《一種大口徑石英管退火方法及退火爐》，介紹采用階梯式升溫，退火石英管的方法與裝置。由于每次只能退火單根石英管，設(shè)備效率較低，同時(shí)設(shè)備的自動(dòng)化程度低。
[0005]ZL200920247097.0《石英玻璃制品高效退火設(shè)備》，介紹采用臥式獨(dú)立腔體退火石英品的設(shè)備。獨(dú)立腔體敞口保溫，設(shè)備能耗很高，長(zhǎng)時(shí)間的保溫后，分割爐管由于自身與退火物品的重量會(huì)導(dǎo)致塌陷、變形，設(shè)備壽命難以保證，同時(shí)設(shè)備不具備自動(dòng)化。
[0006]因此，市場(chǎng)上急需一種可以進(jìn)行批量及時(shí)對(duì)光纖預(yù)制棒芯棒進(jìn)行且自動(dòng)化程度高的退火爐。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型提供了一種芯棒全自動(dòng)退火的裝置，其使得芯棒被及時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)至退火結(jié)構(gòu)內(nèi)，每個(gè)芯棒獨(dú)立進(jìn)行退火作業(yè)和轉(zhuǎn)運(yùn)，確保對(duì)每個(gè)芯棒退火作業(yè)的全智能操作，提高整體設(shè)備的自動(dòng)化程度與使用效率，同時(shí)避免因溫度過大，對(duì)人身的傷害。
[0008]—種芯棒全自動(dòng)退火的裝置，其特征在于:其包括順次布置的等待退火區(qū)、退火區(qū)、完成退火區(qū)，所述等待退火區(qū)、完成退火區(qū)具體為預(yù)制棒芯棒存放架，預(yù)制棒芯棒存放架內(nèi)分別設(shè)置有獨(dú)立的放置槽，等待退火區(qū)的每個(gè)放置槽的底部設(shè)置有第一重量傳感器，完成退火區(qū)的每個(gè)放置槽的底部設(shè)置有第二重量傳感器，每個(gè)第一重量傳感器、第二重量傳感器對(duì)應(yīng)有各自的編號(hào)，所述退火區(qū)具體為退火爐，所述退火爐的上端面布置有成陣列狀的內(nèi)凹的退火腔室，其還包括有覆蓋等待退火區(qū)、退火區(qū)、完成退火區(qū)的機(jī)械行車架，所述機(jī)械行車架位于等待退火區(qū)、退火區(qū)、完成退火區(qū)的正上方，所述機(jī)械行車架連接有機(jī)械手，所述機(jī)械手用于夾持芯棒并轉(zhuǎn)運(yùn)，所述機(jī)械手、重量傳感器、退火爐分別外接至中心控制柜，所述中心控制柜的內(nèi)部存儲(chǔ)單元記錄每個(gè)編號(hào)第一重量傳感器、第二重量傳感器所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)以及陣列狀的每個(gè)內(nèi)凹退火腔室的對(duì)應(yīng)坐標(biāo)，所述中心控制柜同時(shí)記錄每個(gè)退火腔室對(duì)芯棒的退火時(shí)間，所述退火爐保持恒溫。
[0009]其進(jìn)一步特征在于:所述機(jī)械手內(nèi)設(shè)置有電磁鐵，所述機(jī)械手的下端為夾爪結(jié)構(gòu)，所述夾爪結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有傳感器，所述夾爪結(jié)構(gòu)在電磁鐵的作用下用于夾持芯棒的芯棒尾柄；
[0010]每個(gè)所述退火腔室的正上方覆蓋有可開合的上蓋板，所述上蓋板由一對(duì)蓋板組合形成，所述蓋板的相向側(cè)設(shè)置有吸合板，所述吸合板的一端分別通過軸接于支撐座，所述支撐座位于所述退火腔室的一側(cè)位置布置，上蓋板保證退火腔室與外界環(huán)境隔離，避免熱量散失與異物掉入；
[0011]成對(duì)的所述吸合板閉合后其中部位置留有避讓孔，所述避讓孔用于放置外露于所述退火腔室的芯棒尾柄，外露的芯棒尾柄便于機(jī)械手的夾持；
[0012]退火工作時(shí)所述退火爐的爐體內(nèi)部恒溫950°C?1100°C。
[0013]—種芯棒全自動(dòng)退火的方法，其特征在于:將單個(gè)光纖預(yù)制棒芯棒獨(dú)立退火、計(jì)時(shí)，并運(yùn)用傳感器與機(jī)械手，實(shí)現(xiàn)每個(gè)芯棒在等待退火區(qū)、退火區(qū)、完成退火區(qū)三個(gè)區(qū)位置控制與轉(zhuǎn)移，所述退火區(qū)內(nèi)恒溫控制在950°C?IlOOcC。
[0014]其進(jìn)一步特征在于:
[0015]使用行車機(jī)械手抓取芯棒，使得芯棒在等待退火區(qū)、退火區(qū)、完成退火區(qū)三個(gè)區(qū)位置進(jìn)行轉(zhuǎn)移，消除高溫對(duì)人員的傷害，提高了設(shè)備的利用率；
[0016]等待退火區(qū)、完成退火區(qū)所對(duì)應(yīng)的區(qū)域設(shè)置有多個(gè)獨(dú)立放置槽，每個(gè)槽體的底部設(shè)置有重量傳感器，退火區(qū)內(nèi)設(shè)置有多個(gè)獨(dú)立的石英退火腔，重量傳感器用于感應(yīng)對(duì)應(yīng)的放置槽是否為空，行車機(jī)械手將芯棒放置于對(duì)應(yīng)的空的放置槽內(nèi)，行車機(jī)械手將芯棒從等待退火區(qū)放置于對(duì)應(yīng)的石英退火腔后，系統(tǒng)記錄該石英退火腔的編號(hào)和放置起始時(shí)間，待達(dá)到預(yù)設(shè)退火時(shí)間后，行車機(jī)械手將芯棒從石英退火腔取出、并將芯棒轉(zhuǎn)運(yùn)至完成退火區(qū)的空的放置槽內(nèi)冷卻；
[0017]預(yù)設(shè)退火時(shí)間為8?15小時(shí)，具體根據(jù)實(shí)際情況確定精確時(shí)間。
[0018]采用上述方案后，將單個(gè)光纖預(yù)制棒芯棒獨(dú)立退火、計(jì)時(shí)，并運(yùn)用傳感器與機(jī)械手，實(shí)現(xiàn)每個(gè)芯棒在等待退火區(qū)、退火區(qū)、完成退火區(qū)三個(gè)區(qū)位置控制與轉(zhuǎn)移，退火區(qū)內(nèi)恒溫控制在950 °C?1100°C，其使得芯棒被及時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)至退火結(jié)構(gòu)內(nèi)，每個(gè)芯棒獨(dú)立進(jìn)行退火作業(yè)和轉(zhuǎn)運(yùn)，確保對(duì)每個(gè)芯棒退火作業(yè)的全智能操作，提高整體設(shè)備的自動(dòng)化程度與使用效率，同時(shí)避免因溫度過大，對(duì)人身的傷害。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的主視圖結(jié)構(gòu)不意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型的俯視圖結(jié)構(gòu)不意圖；
[0021 ]圖3為本實(shí)用新型的機(jī)械手主視放大圖；
[0022]圖4為本實(shí)用新型的處于打開狀態(tài)下的上蓋板的俯視視放大圖；
[0023]圖中序號(hào)所對(duì)應(yīng)的名稱如下:
[0024]中心控制柜1、機(jī)械手2、機(jī)械行車架3、第一重量傳感器4、等待退火區(qū)5、待退火芯棒6、芯棒尾柄7、退火腔室8、退火區(qū)9、完成退火區(qū)10、退火芯棒11第二重量傳感器12、支撐座13、上蓋板14、蓋板15、吸合板16、傳感器17、避讓孔18、夾爪結(jié)構(gòu)19。
【具體實(shí)施方式】
[0025]—種芯棒全自動(dòng)退火的裝置，見圖1?圖4:其包括順次布置的等待退火區(qū)5、退火區(qū)9、完成退火區(qū)10，等待退火區(qū)5、完成退火區(qū)10具體為預(yù)制棒芯棒存放架，預(yù)制棒芯棒存放架內(nèi)分別設(shè)置有獨(dú)立的放置槽，等待退火區(qū)5的每個(gè)放置槽的底部設(shè)置有第一重量傳感器4，完成退火區(qū)10的每個(gè)放置槽的底部設(shè)置有第二重量傳感器12，每個(gè)第一重量傳感器4、第二重量傳感器12對(duì)應(yīng)有各自的編號(hào)，退火區(qū)9具體為退火爐，退火爐的上端面布置有成陣列狀的內(nèi)凹的退火腔室8，其還包括有覆蓋等待退火區(qū)5、退火區(qū)9、完成退火區(qū)10的機(jī)械行車架3，機(jī)械行車架3位于等待退火區(qū)5、退火區(qū)9、完成退火區(qū)10的正上方，機(jī)械行車架3連接有機(jī)械手2，機(jī)械手2用于夾持芯棒并轉(zhuǎn)運(yùn)，機(jī)械手2、第一重量傳感器4、第二重量傳感器12、退火爐分別外接至中心控制柜I，中心控制柜I的內(nèi)部存儲(chǔ)單元記錄每個(gè)編號(hào)第一重量傳感器4、第二重量傳感器12所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)以及陣列狀的每個(gè)內(nèi)凹退火腔室8的對(duì)應(yīng)坐標(biāo)，中心控制柜I同時(shí)記錄每個(gè)退火腔室8對(duì)芯棒的退火時(shí)間，退火爐保持恒溫。
[0026]機(jī)械手2內(nèi)設(shè)置有電磁鐵，機(jī)械手2的下端為夾爪結(jié)構(gòu)19，夾爪結(jié)構(gòu)19內(nèi)設(shè)置有傳感器17，夾爪結(jié)構(gòu)19在電磁鐵的作用下用于夾持芯棒的芯棒尾柄7;
[0027]每個(gè)退火腔室8的正上方覆蓋有可開合的上蓋板14，上蓋板14由一對(duì)蓋板15組合形成，蓋板15的相向側(cè)設(shè)置有吸合板16，吸合板16的一端分別通過軸接于支撐座13，支撐座13位于退火腔室8的一側(cè)位置布置，上蓋板14保證退火腔室8與外界環(huán)境隔離，避免熱量散失與異物掉入；
[0028]成對(duì)的吸合板16閉合后其中部位置留有避讓孔18，避讓孔18用于放置外露于退火腔室8的芯棒尾柄7，外露的芯棒尾柄7便于機(jī)械手2的夾持；
[0029]退火工作時(shí)退火爐的爐體內(nèi)部恒溫950 °C?1100 °C。
[0030]其具體操作的實(shí)施例如下:待退火芯棒6放到等待退火區(qū)5的芯棒存放架后，中心控制柜I通過芯棒存放架上的第一重量傳感器4，可定位到此根芯棒在芯棒存放架存儲(chǔ)的位置，同時(shí)根據(jù)在先的芯棒位于陣列狀的退火腔室的位置情況確定退火區(qū)空位坐標(biāo)，中心控制柜I控制機(jī)械手2在雙向行車架3上移動(dòng)到待退火芯棒6的上方，機(jī)械手2打開，以50mm/min?200mm/min的速度緩慢下降，當(dāng)機(jī)械手中的傳感器17探測(cè)到物體時(shí)，芯棒尾柄7已進(jìn)入機(jī)械手2中，機(jī)械手2再下降5cm?1cm后停止，機(jī)械手2內(nèi)部的電磁鐵通入電源，機(jī)械手2閉合，此時(shí)機(jī)械手2抓取待退火芯棒6垂直上移至最高點(diǎn)，在雙向行車架3上移動(dòng)到退火區(qū)9的空位上方。
[0031]當(dāng)待退火芯棒6移至退火區(qū)9的空位上方后，空位的上蓋板14打開，機(jī)械手2將待退火芯棒6以30mm/min?100mm/min的速度，緩慢降到一定的高度后停止，上蓋板14關(guān)閉，吸合板16通入電源在電磁鐵的帶動(dòng)下吸合，夾住待退火芯棒6，機(jī)械手2切斷內(nèi)部電磁鐵電源，松開待退火芯棒6，移至待機(jī)位置。
[0032]待退火芯棒6在退火腔室8中退火8小時(shí)?15小時(shí)，中心控制柜I記錄該芯棒的退火時(shí)間。
[0033]當(dāng)退火時(shí)間結(jié)束后，中心控制柜I根據(jù)完成退火區(qū)10下方的第二重量傳感器12的信息，判斷空位坐標(biāo)，之后控制機(jī)械手2到退火區(qū)9的退火芯棒11上方，下降到一定的高度后停止，抓住退火芯棒11，吸合板16切斷電源，上蓋板14打開，機(jī)械手2與退火芯棒11 一起以201111]1/1]1；[11?2001]11]1/1]1；[11的速度提出退火腔室8到退火區(qū)9的上方，上蓋板14關(guān)閉。退火芯棒11被機(jī)械手2抓取，在雙向行車架3上移到完成退火區(qū)10上，以50mm/min?200mm/min速度放入完成退火區(qū)10的芯棒存放架，當(dāng)下部重量傳感器12探測(cè)到重量變化時(shí)，停止下降。機(jī)械手2松開退火芯棒11，移至待機(jī)位置，整個(gè)退火作業(yè)完成。
[0034]整個(gè)裝置使用多種重量、位置傳感器，將整個(gè)設(shè)備組成一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)，芯棒進(jìn)行三維坐標(biāo)定位，設(shè)備完全自動(dòng)化;使用行車機(jī)械手抓取芯棒，消除高溫對(duì)人員的傷害，提高了設(shè)備的利用率;單個(gè)腔體獨(dú)立退火，獨(dú)立計(jì)時(shí)，使光纖預(yù)制棒芯棒的流轉(zhuǎn)時(shí)間得到明顯降低，有效的提高運(yùn)轉(zhuǎn)速率，降低了單位產(chǎn)量的能耗;退火爐恒溫控制在950-1100°C，設(shè)備的穩(wěn)定性、壽命得到提尚。
[0035]—種芯棒全自動(dòng)退火的方法:將單個(gè)光纖預(yù)制棒芯棒獨(dú)立退火、計(jì)時(shí)，并運(yùn)用傳感器與機(jī)械手，實(shí)現(xiàn)每個(gè)芯棒在等待退火區(qū)、退火區(qū)、完成退火區(qū)三個(gè)區(qū)位置控制與轉(zhuǎn)移，退火區(qū)內(nèi)恒溫控制在950 °C?1100 °C。
[0036]使用行車機(jī)械手抓取芯棒，使得芯棒在等待退火區(qū)、退火區(qū)、完成退火區(qū)三個(gè)區(qū)位置進(jìn)行轉(zhuǎn)移，消除高溫對(duì)人員的傷害，提高了設(shè)備的利用率；
[0037]等待退火區(qū)、完成退火區(qū)所對(duì)應(yīng)的區(qū)域設(shè)置有多個(gè)獨(dú)立放置槽，每個(gè)槽體的底部設(shè)置有重量傳感器，退火區(qū)內(nèi)設(shè)置有多個(gè)獨(dú)立的石英退火腔，重量傳感器用于感應(yīng)對(duì)應(yīng)的放置槽是否為空，行車機(jī)械手將芯棒放置于對(duì)應(yīng)的空的放置槽內(nèi)，行車機(jī)械手將芯棒從等待退火區(qū)放置于對(duì)應(yīng)的石英退火腔后，系統(tǒng)記錄該石英退火腔的編號(hào)和放置起始時(shí)間，待達(dá)到預(yù)設(shè)退火時(shí)間后，行車機(jī)械手將芯棒從石英退火腔取出、并將芯棒轉(zhuǎn)運(yùn)至完成退火區(qū)的空的放置槽內(nèi)冷卻，預(yù)設(shè)退火時(shí)間為8小時(shí)?15小時(shí)，具體根據(jù)實(shí)際情況確定精確時(shí)間。
[0038]以上對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但內(nèi)容僅為本實(shí)用新型創(chuàng)造的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型創(chuàng)造的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型創(chuàng)造申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種芯棒全自動(dòng)退火的裝置，其特征在于:其包括順次布置的等待退火區(qū)、退火區(qū)、完成退火區(qū)，所述等待退火區(qū)、完成退火區(qū)具體為預(yù)制棒芯棒存放架，預(yù)制棒芯棒存放架內(nèi)分別設(shè)置有獨(dú)立的放置槽，等待退火區(qū)的每個(gè)放置槽的底部設(shè)置有第一重量傳感器，完成退火區(qū)的每個(gè)放置槽的底部設(shè)置有第二重量傳感器，每個(gè)第一重量傳感器、第二重量傳感器對(duì)應(yīng)有各自的編號(hào)，所述退火區(qū)具體為退火爐，所述退火爐的上端面布置有成陣列狀的內(nèi)凹的退火腔室，其還包括有覆蓋等待退火區(qū)、退火區(qū)、完成退火區(qū)的機(jī)械行車架，所述機(jī)械行車架位于等待退火區(qū)、退火區(qū)、完成退火區(qū)的正上方，所述機(jī)械行車架連接有機(jī)械手，所述機(jī)械手用于夾持芯棒并轉(zhuǎn)運(yùn)，所述機(jī)械手、重量傳感器、退火爐分別外接至中心控制柜，所述中心控制柜的內(nèi)部存儲(chǔ)單元記錄每個(gè)編號(hào)第一重量傳感器、第二重量傳感器所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)以及陣列狀的每個(gè)內(nèi)凹退火腔室的對(duì)應(yīng)坐標(biāo)，所述中心控制柜同時(shí)記錄每個(gè)退火腔室對(duì)芯棒的退火時(shí)間，所述退火爐保持恒溫。2.如權(quán)利要求1所述的一種芯棒全自動(dòng)退火的裝置，其特征在于:所述機(jī)械手內(nèi)設(shè)置有電磁鐵，所述機(jī)械手的下端為夾爪結(jié)構(gòu)，所述夾爪結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有傳感器，所述夾爪結(jié)構(gòu)在電磁鐵的作用下用于夾持芯棒的芯棒尾柄。3.如權(quán)利要求1所述的一種芯棒全自動(dòng)退火的裝置，其特征在于:每個(gè)所述退火腔室的正上方覆蓋有可開合的上蓋板，所述上蓋板由一對(duì)蓋板組合形成，所述蓋板的相向側(cè)設(shè)置有吸合板，所述吸合板的一端分別通過軸接于支撐座，所述支撐座位于所述退火腔室的一側(cè)位置布置。4.如權(quán)利要求3所述的一種芯棒全自動(dòng)退火的裝置，其特征在于:成對(duì)的所述吸合板閉合后其中部位置留有避讓孔，所述避讓孔用于放置外露于所述退火腔室的芯棒尾柄。5.如權(quán)利要求1所述的一種芯棒全自動(dòng)退火的裝置，其特征在于:退火工作時(shí)所述退火爐的爐體內(nèi)部恒溫950 °C?1100 °C。
【文檔編號(hào)】C03B25/00GK205616777SQ201620328129
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年4月19日
【發(fā)明人】杜森, 柏文俊, 馬康庫(kù), 王明軒, 鄭勇, 楊陽(yáng)
【申請(qǐng)人】江蘇亨通光導(dǎo)新材料有限公司