一種芯棒全自動退火的裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種芯棒全自動退火的裝置，其使得芯棒被及時轉運至退火結構內，每個芯棒獨立進行退火作業(yè)和轉運，確保對每個芯棒退火作業(yè)的全智能操作，提高整體設備的自動化程度與使用效率，同時避免因溫度過大，對人身的傷害。其特征在于：將單個光纖預制棒芯棒獨立退火、計時，并運用傳感器與機械手，實現每個芯棒在等待退火區(qū)、退火區(qū)、完成退火區(qū)三個區(qū)位置控制與轉移，所述退火區(qū)內恒溫控制在950℃～1100℃。
【專利說明】
一種芯棒全自動退火的裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及光纖預制棒制造的技術領域，具體為一種芯棒全自動退火的裝置。
【背景技術】
[0002]現有技術為減少光纖預制棒芯棒中的氣泡數量，消減內部的應力，降低拉絲后光纖的衰減，光纖預制棒芯棒在生產過程中要經過退火。為提高設備的利用率，芯棒積攢到一批后，再進行退火作業(yè)，這樣個別芯棒的流轉時間會被延長，不有利于芯棒的快速流轉。因芯棒拿取屬于人工操作，同時退火后的光纖預制棒芯棒，溫度較高，人員需要等待其冷卻后才能取下，生產下一批芯棒，設備利用率不高。
[0003]ZL201420768715.7《一種金屬退火爐》，介紹了使用若干個使用瓷片焊接的退火腔，退火金屬材質的裝置。由于是一種金屬退火爐，設備的自動化程度低，其難以保證光纖預制棒芯棒退火環(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，設備效率較低，同時設備的自動化程度低。
[0005]ZL200920247097.0《石英玻璃制品高效退火設備》，介紹采用臥式獨立腔體退火石英品的設備。獨立腔體敞口保溫，設備能耗很高，長時間的保溫后，分割爐管由于自身與退火物品的重量會導致塌陷、變形，設備壽命難以保證，同時設備不具備自動化。
[0006]因此，市場上急需一種可以進行批量及時對光纖預制棒芯棒進行且自動化程度高的退火爐。

【發(fā)明內容】

[0007]針對上述問題，本實用新型提供了一種芯棒全自動退火的裝置，其使得芯棒被及時轉運至退火結構內，每個芯棒獨立進行退火作業(yè)和轉運，確保對每個芯棒退火作業(yè)的全智能操作，提高整體設備的自動化程度與使用效率，同時避免因溫度過大，對人身的傷害。
[0008]—種芯棒全自動退火的裝置，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)具體為預制棒芯棒存放架，預制棒芯棒存放架內分別設置有獨立的放置槽，等待退火區(qū)的每個放置槽的底部設置有第一重量傳感器，完成退火區(qū)的每個放置槽的底部設置有第二重量傳感器，每個第一重量傳感器、第二重量傳感器對應有各自的編號，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)的機械行車架，所述機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，所述機械行車架連接有機械手，所述機械手用于夾持芯棒并轉運，所述機械手、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部存儲單元記錄每個編號第一重量傳感器、第二重量傳感器所對應的坐標以及陣列狀的每個內凹退火腔室的對應坐標，所述中心控制柜同時記錄每個退火腔室對芯棒的退火時間，所述退火爐保持恒溫。
[0009]其進一步特征在于:所述機械手內設置有電磁鐵，所述機械手的下端為夾爪結構，所述夾爪結構內設置有傳感器，所述夾爪結構在電磁鐵的作用下用于夾持芯棒的芯棒尾柄；
[0010]每個所述退火腔室的正上方覆蓋有可開合的上蓋板，所述上蓋板由一對蓋板組合形成，所述蓋板的相向側設置有吸合板，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械手的夾持；
[0012]退火工作時所述退火爐的爐體內部恒溫950°C?1100°C。
[0013]—種芯棒全自動退火的方法，其特征在于:將單個光纖預制棒芯棒獨立退火、計時，并運用傳感器與機械手，實現每個芯棒在等待退火區(qū)、退火區(qū)、完成退火區(qū)三個區(qū)位置控制與轉移，所述退火區(qū)內恒溫控制在950°C?IlOOcC。
[0014]其進一步特征在于:
[0015]使用行車機械手抓取芯棒，使得芯棒在等待退火區(qū)、退火區(qū)、完成退火區(qū)三個區(qū)位置進行轉移，消除高溫對人員的傷害，提高了設備的利用率；
[0016]等待退火區(qū)、完成退火區(qū)所對應的區(qū)域設置有多個獨立放置槽，每個槽體的底部設置有重量傳感器，退火區(qū)內設置有多個獨立的石英退火腔，重量傳感器用于感應對應的放置槽是否為空，行車機械手將芯棒放置于對應的空的放置槽內，行車機械手將芯棒從等待退火區(qū)放置于對應的石英退火腔后，系統(tǒng)記錄該石英退火腔的編號和放置起始時間，待達到預設退火時間后，行車機械手將芯棒從石英退火腔取出、并將芯棒轉運至完成退火區(qū)的空的放置槽內冷卻；
[0017]預設退火時間為8?15小時，具體根據實際情況確定精確時間。
[0018]采用上述方案后，將單個光纖預制棒芯棒獨立退火、計時，并運用傳感器與機械手，實現每個芯棒在等待退火區(qū)、退火區(qū)、完成退火區(qū)三個區(qū)位置控制與轉移，退火區(qū)內恒溫控制在950 °C?1100°C，其使得芯棒被及時轉運至退火結構內，每個芯棒獨立進行退火作業(yè)和轉運，確保對每個芯棒退火作業(yè)的全智能操作，提高整體設備的自動化程度與使用效率，同時避免因溫度過大，對人身的傷害。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的主視圖結構不意圖；
[0020]圖2為本實用新型的俯視圖結構不意圖；
[0021 ]圖3為本實用新型的機械手主視放大圖；
[0022]圖4為本實用新型的處于打開狀態(tài)下的上蓋板的俯視視放大圖；
[0023]圖中序號所對應的名稱如下:
[0024]中心控制柜1、機械手2、機械行車架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、夾爪結構19。
【具體實施方式】
[0025]—種芯棒全自動退火的裝置，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具體為預制棒芯棒存放架，預制棒芯棒存放架內分別設置有獨立的放置槽，等待退火區(qū)5的每個放置槽的底部設置有第一重量傳感器4，完成退火區(qū)10的每個放置槽的底部設置有第二重量傳感器12，每個第一重量傳感器4、第二重量傳感器12對應有各自的編號，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的機械行車架3，機械行車架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，機械行車架3連接有機械手2，機械手2用于夾持芯棒并轉運，機械手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的內部存儲單元記錄每個編號第一重量傳感器4、第二重量傳感器12所對應的坐標以及陣列狀的每個內凹退火腔室8的對應坐標，中心控制柜I同時記錄每個退火腔室8對芯棒的退火時間，退火爐保持恒溫。
[0026]機械手2內設置有電磁鐵，機械手2的下端為夾爪結構19，夾爪結構19內設置有傳感器17，夾爪結構19在電磁鐵的作用下用于夾持芯棒的芯棒尾柄7;
[0027]每個退火腔室8的正上方覆蓋有可開合的上蓋板14，上蓋板14由一對蓋板15組合形成，蓋板15的相向側設置有吸合板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便于機械手2的夾持；
[0029]退火工作時退火爐的爐體內部恒溫950 °C?1100 °C。
[0030]其具體操作的實施例如下: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的位置，同時根據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，中心控制柜I控制機械手2在雙向行車架3上移動到待退火芯棒6的上方，機械手2打開，以50mm/min?200mm/min的速度緩慢下降，當機械手中的傳感器17探測到物體時，芯棒尾柄7已進入機械手2中，機械手2再下降5cm?1cm后停止，機械手2內部的電磁鐵通入電源，機械手2閉合，此時機械手2抓取待退火芯棒6垂直上移至最高點，在雙向行車架3上移動到退火區(qū)9的空位上方。
[0031]當待退火芯棒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關閉，吸合板16通入電源在電磁鐵的帶動下吸合，夾住待退火芯棒6，機械手2切斷內部電磁鐵電源，松開待退火芯棒6，移至待機位置。
[0032]待退火芯棒6在退火腔室8中退火8小時?15小時，中心控制柜I記錄該芯棒的退火時間。
[0033]當退火時間結束后，中心控制柜I根據完成退火區(qū)10下方的第二重量傳感器12的信息，判斷空位坐標，之后控制機械手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關閉。退火芯棒11被機械手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，當下部重量傳感器12探測到重量變化時，停止下降。機械手2松開退火芯棒11，移至待機位置，整個退火作業(yè)完成。
[0034]整個裝置使用多種重量、位置傳感器，將整個設備組成一個物聯(lián)網，芯棒進行三維坐標定位，設備完全自動化;使用行車機械手抓取芯棒，消除高溫對人員的傷害，提高了設備的利用率;單個腔體獨立退火，獨立計時，使光纖預制棒芯棒的流轉時間得到明顯降低，有效的提高運轉速率，降低了單位產量的能耗;退火爐恒溫控制在950-1100°C，設備的穩(wěn)定性、壽命得到提尚。
[0035]—種芯棒全自動退火的方法:將單個光纖預制棒芯棒獨立退火、計時，并運用傳感器與機械手，實現每個芯棒在等待退火區(qū)、退火區(qū)、完成退火區(qū)三個區(qū)位置控制與轉移，退火區(qū)內恒溫控制在950 °C?1100 °C。
[0036]使用行車機械手抓取芯棒，使得芯棒在等待退火區(qū)、退火區(qū)、完成退火區(qū)三個區(qū)位置進行轉移，消除高溫對人員的傷害，提高了設備的利用率；
[0037]等待退火區(qū)、完成退火區(qū)所對應的區(qū)域設置有多個獨立放置槽，每個槽體的底部設置有重量傳感器，退火區(qū)內設置有多個獨立的石英退火腔，重量傳感器用于感應對應的放置槽是否為空，行車機械手將芯棒放置于對應的空的放置槽內，行車機械手將芯棒從等待退火區(qū)放置于對應的石英退火腔后，系統(tǒng)記錄該石英退火腔的編號和放置起始時間，待達到預設退火時間后，行車機械手將芯棒從石英退火腔取出、并將芯棒轉運至完成退火區(qū)的空的放置槽內冷卻，預設退火時間為8小時?15小時，具體根據實際情況確定精確時間。
[0038]以上對本實用新型的具體實施例進行了詳細說明，但內容僅為本實用新型創(chuàng)造的較佳實施例，不能被認為用于限定本實用新型創(chuàng)造的實施范圍。凡依本實用新型創(chuàng)造申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內。
【主權項】
1.一種芯棒全自動退火的裝置，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)具體為預制棒芯棒存放架，預制棒芯棒存放架內分別設置有獨立的放置槽，等待退火區(qū)的每個放置槽的底部設置有第一重量傳感器，完成退火區(qū)的每個放置槽的底部設置有第二重量傳感器，每個第一重量傳感器、第二重量傳感器對應有各自的編號，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)的機械行車架，所述機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，所述機械行車架連接有機械手，所述機械手用于夾持芯棒并轉運，所述機械手、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部存儲單元記錄每個編號第一重量傳感器、第二重量傳感器所對應的坐標以及陣列狀的每個內凹退火腔室的對應坐標，所述中心控制柜同時記錄每個退火腔室對芯棒的退火時間，所述退火爐保持恒溫。2.如權利要求1所述的一種芯棒全自動退火的裝置，其特征在于:所述機械手內設置有電磁鐵，所述機械手的下端為夾爪結構，所述夾爪結構內設置有傳感器，所述夾爪結構在電磁鐵的作用下用于夾持芯棒的芯棒尾柄。3.如權利要求1所述的一種芯棒全自動退火的裝置，其特征在于:每個所述退火腔室的正上方覆蓋有可開合的上蓋板，所述上蓋板由一對蓋板組合形成，所述蓋板的相向側設置有吸合板，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位置布置。4.如權利要求3所述的一種芯棒全自動退火的裝置，其特征在于:成對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.如權利要求1所述的一種芯棒全自動退火的裝置，其特征在于:退火工作時所述退火爐的爐體內部恒溫950 °C?1100 °C。
【文檔編號】C03B25/00GK205616777SQ201620328129
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年4月19日
【發(fā)明人】杜森, 柏文俊, 馬康庫, 王明軒, 鄭勇, 楊陽
【申請人】江蘇亨通光導新材料有限公司