一种芯棒全自动退火的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种芯棒全自动退火的装置，其使得芯棒被及时转运至退火结构内，每个芯棒独立进行退火作业和转运，确保对每个芯棒退火作业的全智能操作，提高整体设备的自动化程度与使用效率，同时避免因温度过大，对人身的伤害。其特征在于：将单个光纤预制棒芯棒独立退火、计时，并运用传感器与机械手，实现每个芯棒在等待退火区、退火区、完成退火区三个区位置控制与转移，所述退火区内恒温控制在950℃～1100℃。
【专利说明】
一种芯棒全自动退火的装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及光纤预制棒制造的技术领域，具体为一种芯棒全自动退火的装置。
【背景技术】
[0002]现有技术为减少光纤预制棒芯棒中的气泡数量，消减内部的应力，降低拉丝后光纤的衰减，光纤预制棒芯棒在生产过程中要经过退火。为提高设备的利用率，芯棒积攒到一批后，再进行退火作业，这样个别芯棒的流转时间会被延长，不有利于芯棒的快速流转。因芯棒拿取属于人工操作，同时退火后的光纤预制棒芯棒，温度较高，人员需要等待其冷却后才能取下，生产下一批芯棒，设备利用率不高。
[0003]ZL201420768715.7《一种金属退火炉》，介绍了使用若干个使用瓷片焊接的退火腔，退火金属材质的装置。由于是一种金属退火炉，设备的自动化程度低，其难以保证光纤预制棒芯棒退火环境的洁净度。
[0004]ZL201410071044.3《一种大口径石英管退火方法及退火炉》，介绍采用阶梯式升温，退火石英管的方法与装置。由于每次只能退火单根石英管，设备效率较低，同时设备的自动化程度低。
[0005]ZL200920247097.0《石英玻璃制品高效退火设备》，介绍采用卧式独立腔体退火石英品的设备。独立腔体敞口保温，设备能耗很高，长时间的保温后，分割炉管由于自身与退火物品的重量会导致塌陷、变形，设备寿命难以保证，同时设备不具备自动化。
[0006]因此，市场上急需一种可以进行批量及时对光纤预制棒芯棒进行且自动化程度高的退火炉。
【发明内容】
[0007]针对上述问题，本实用新型提供了一种芯棒全自动退火的装置，其使得芯棒被及时转运至退火结构内，每个芯棒独立进行退火作业和转运，确保对每个芯棒退火作业的全智能操作，提高整体设备的自动化程度与使用效率，同时避免因温度过大，对人身的伤害。
[0008]—种芯棒全自动退火的装置，其特征在于:其包括顺次布置的等待退火区、退火区、完成退火区，所述等待退火区、完成退火区具体为预制棒芯棒存放架，预制棒芯棒存放架内分别设置有独立的放置槽，等待退火区的每个放置槽的底部设置有第一重量传感器，完成退火区的每个放置槽的底部设置有第二重量传感器，每个第一重量传感器、第二重量传感器对应有各自的编号，所述退火区具体为退火炉，所述退火炉的上端面布置有成阵列状的内凹的退火腔室，其还包括有覆盖等待退火区、退火区、完成退火区的机械行车架，所述机械行车架位于等待退火区、退火区、完成退火区的正上方，所述机械行车架连接有机械手，所述机械手用于夹持芯棒并转运，所述机械手、重量传感器、退火炉分别外接至中心控制柜，所述中心控制柜的内部存储单元记录每个编号第一重量传感器、第二重量传感器所对应的坐标以及阵列状的每个内凹退火腔室的对应坐标，所述中心控制柜同时记录每个退火腔室对芯棒的退火时间，所述退火炉保持恒温。
[0009]其进一步特征在于:所述机械手内设置有电磁铁，所述机械手的下端为夹爪结构，所述夹爪结构内设置有传感器，所述夹爪结构在电磁铁的作用下用于夹持芯棒的芯棒尾柄；
[0010]每个所述退火腔室的正上方覆盖有可开合的上盖板，所述上盖板由一对盖板组合形成，所述盖板的相向侧设置有吸合板，所述吸合板的一端分别通过轴接于支撑座，所述支撑座位于所述退火腔室的一侧位置布置，上盖板保证退火腔室与外界环境隔离，避免热量散失与异物掉入；
[0011]成对的所述吸合板闭合后其中部位置留有避让孔，所述避让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机械手的夹持；
[0012]退火工作时所述退火炉的炉体内部恒温950°C?1100°C。
[0013]—种芯棒全自动退火的方法，其特征在于:将单个光纤预制棒芯棒独立退火、计时，并运用传感器与机械手，实现每个芯棒在等待退火区、退火区、完成退火区三个区位置控制与转移，所述退火区内恒温控制在950°C?IlOOcC。
[0014]其进一步特征在于:
[0015]使用行车机械手抓取芯棒，使得芯棒在等待退火区、退火区、完成退火区三个区位置进行转移，消除高温对人员的伤害，提高了设备的利用率；
[0016]等待退火区、完成退火区所对应的区域设置有多个独立放置槽，每个槽体的底部设置有重量传感器，退火区内设置有多个独立的石英退火腔，重量传感器用于感应对应的放置槽是否为空，行车机械手将芯棒放置于对应的空的放置槽内，行车机械手将芯棒从等待退火区放置于对应的石英退火腔后，系统记录该石英退火腔的编号和放置起始时间，待达到预设退火时间后，行车机械手将芯棒从石英退火腔取出、并将芯棒转运至完成退火区的空的放置槽内冷却；
[0017]预设退火时间为8?15小时，具体根据实际情况确定精确时间。
[0018]采用上述方案后，将单个光纤预制棒芯棒独立退火、计时，并运用传感器与机械手，实现每个芯棒在等待退火区、退火区、完成退火区三个区位置控制与转移，退火区内恒温控制在950 °C?1100°C，其使得芯棒被及时转运至退火结构内，每个芯棒独立进行退火作业和转运，确保对每个芯棒退火作业的全智能操作，提高整体设备的自动化程度与使用效率，同时避免因温度过大，对人身的伤害。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的主视图结构不意图；
[0020]图2为本实用新型的俯视图结构不意图；
[0021 ]图3为本实用新型的机械手主视放大图；
[0022]图4为本实用新型的处于打开状态下的上盖板的俯视视放大图；
[0023]图中序号所对应的名称如下:
[0024]中心控制柜1、机械手2、机械行车架3、第一重量传感器4、等待退火区5、待退火芯棒6、芯棒尾柄7、退火腔室8、退火区9、完成退火区10、退火芯棒11第二重量传感器12、支撑座13、上盖板14、盖板15、吸合板16、传感器17、避让孔18、夹爪结构19。
【具体实施方式】
[0025]—种芯棒全自动退火的装置，见图1?图4:其包括顺次布置的等待退火区5、退火区9、完成退火区10，等待退火区5、完成退火区10具体为预制棒芯棒存放架，预制棒芯棒存放架内分别设置有独立的放置槽，等待退火区5的每个放置槽的底部设置有第一重量传感器4，完成退火区10的每个放置槽的底部设置有第二重量传感器12，每个第一重量传感器4、第二重量传感器12对应有各自的编号，退火区9具体为退火炉，退火炉的上端面布置有成阵列状的内凹的退火腔室8，其还包括有覆盖等待退火区5、退火区9、完成退火区10的机械行车架3，机械行车架3位于等待退火区5、退火区9、完成退火区10的正上方，机械行车架3连接有机械手2，机械手2用于夹持芯棒并转运，机械手2、第一重量传感器4、第二重量传感器12、退火炉分别外接至中心控制柜I，中心控制柜I的内部存储单元记录每个编号第一重量传感器4、第二重量传感器12所对应的坐标以及阵列状的每个内凹退火腔室8的对应坐标，中心控制柜I同时记录每个退火腔室8对芯棒的退火时间，退火炉保持恒温。
[0026]机械手2内设置有电磁铁，机械手2的下端为夹爪结构19，夹爪结构19内设置有传感器17，夹爪结构19在电磁铁的作用下用于夹持芯棒的芯棒尾柄7;
[0027]每个退火腔室8的正上方覆盖有可开合的上盖板14，上盖板14由一对盖板15组合形成，盖板15的相向侧设置有吸合板16，吸合板16的一端分别通过轴接于支撑座13，支撑座13位于退火腔室8的一侧位置布置，上盖板14保证退火腔室8与外界环境隔离，避免热量散失与异物掉入；
[0028]成对的吸合板16闭合后其中部位置留有避让孔18，避让孔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便于机械手2的夹持；
[0029]退火工作时退火炉的炉体内部恒温950 °C?1100 °C。
[0030]其具体操作的实施例如下:待退火芯棒6放到等待退火区5的芯棒存放架后，中心控制柜I通过芯棒存放架上的第一重量传感器4，可定位到此根芯棒在芯棒存放架存储的位置，同时根据在先的芯棒位于阵列状的退火腔室的位置情况确定退火区空位坐标，中心控制柜I控制机械手2在双向行车架3上移动到待退火芯棒6的上方，机械手2打开，以50mm/min?200mm/min的速度缓慢下降，当机械手中的传感器17探测到物体时，芯棒尾柄7已进入机械手2中，机械手2再下降5cm?1cm后停止，机械手2内部的电磁铁通入电源，机械手2闭合，此时机械手2抓取待退火芯棒6垂直上移至最高点，在双向行车架3上移动到退火区9的空位上方。
[0031]当待退火芯棒6移至退火区9的空位上方后，空位的上盖板14打开，机械手2将待退火芯棒6以30mm/min?100mm/min的速度，缓慢降到一定的高度后停止，上盖板14关闭，吸合板16通入电源在电磁铁的带动下吸合，夹住待退火芯棒6，机械手2切断内部电磁铁电源，松开待退火芯棒6，移至待机位置。
[0032]待退火芯棒6在退火腔室8中退火8小时?15小时，中心控制柜I记录该芯棒的退火时间。
[0033]当退火时间结束后，中心控制柜I根据完成退火区10下方的第二重量传感器12的信息，判断空位坐标，之后控制机械手2到退火区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切断电源，上盖板14打开，机械手2与退火芯棒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到退火区9的上方，上盖板14关闭。退火芯棒11被机械手2抓取，在双向行车架3上移到完成退火区10上，以50mm/min?200mm/min速度放入完成退火区10的芯棒存放架，当下部重量传感器12探测到重量变化时，停止下降。机械手2松开退火芯棒11，移至待机位置，整个退火作业完成。
[0034]整个装置使用多种重量、位置传感器，将整个设备组成一个物联网，芯棒进行三维坐标定位，设备完全自动化;使用行车机械手抓取芯棒，消除高温对人员的伤害，提高了设备的利用率;单个腔体独立退火，独立计时，使光纤预制棒芯棒的流转时间得到明显降低，有效的提高运转速率，降低了单位产量的能耗;退火炉恒温控制在950-1100°C，设备的稳定性、寿命得到提尚。
[0035]—种芯棒全自动退火的方法:将单个光纤预制棒芯棒独立退火、计时，并运用传感器与机械手，实现每个芯棒在等待退火区、退火区、完成退火区三个区位置控制与转移，退火区内恒温控制在950 °C?1100 °C。
[0036]使用行车机械手抓取芯棒，使得芯棒在等待退火区、退火区、完成退火区三个区位置进行转移，消除高温对人员的伤害，提高了设备的利用率；
[0037]等待退火区、完成退火区所对应的区域设置有多个独立放置槽，每个槽体的底部设置有重量传感器，退火区内设置有多个独立的石英退火腔，重量传感器用于感应对应的放置槽是否为空，行车机械手将芯棒放置于对应的空的放置槽内，行车机械手将芯棒从等待退火区放置于对应的石英退火腔后，系统记录该石英退火腔的编号和放置起始时间，待达到预设退火时间后，行车机械手将芯棒从石英退火腔取出、并将芯棒转运至完成退火区的空的放置槽内冷却，预设退火时间为8小时?15小时，具体根据实际情况确定精确时间。
[0038]以上对本实用新型的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本实用新型创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型创造的实施范围。凡依本实用新型创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种芯棒全自动退火的装置，其特征在于:其包括顺次布置的等待退火区、退火区、完成退火区，所述等待退火区、完成退火区具体为预制棒芯棒存放架，预制棒芯棒存放架内分别设置有独立的放置槽，等待退火区的每个放置槽的底部设置有第一重量传感器，完成退火区的每个放置槽的底部设置有第二重量传感器，每个第一重量传感器、第二重量传感器对应有各自的编号，所述退火区具体为退火炉，所述退火炉的上端面布置有成阵列状的内凹的退火腔室，其还包括有覆盖等待退火区、退火区、完成退火区的机械行车架，所述机械行车架位于等待退火区、退火区、完成退火区的正上方，所述机械行车架连接有机械手，所述机械手用于夹持芯棒并转运，所述机械手、重量传感器、退火炉分别外接至中心控制柜，所述中心控制柜的内部存储单元记录每个编号第一重量传感器、第二重量传感器所对应的坐标以及阵列状的每个内凹退火腔室的对应坐标，所述中心控制柜同时记录每个退火腔室对芯棒的退火时间，所述退火炉保持恒温。2.如权利要求1所述的一种芯棒全自动退火的装置，其特征在于:所述机械手内设置有电磁铁，所述机械手的下端为夹爪结构，所述夹爪结构内设置有传感器，所述夹爪结构在电磁铁的作用下用于夹持芯棒的芯棒尾柄。3.如权利要求1所述的一种芯棒全自动退火的装置，其特征在于:每个所述退火腔室的正上方覆盖有可开合的上盖板，所述上盖板由一对盖板组合形成，所述盖板的相向侧设置有吸合板，所述吸合板的一端分别通过轴接于支撑座，所述支撑座位于所述退火腔室的一侧位置布置。4.如权利要求3所述的一种芯棒全自动退火的装置，其特征在于:成对的所述吸合板闭合后其中部位置留有避让孔，所述避让孔用于放置外露于所述退火腔室的芯棒尾柄。5.如权利要求1所述的一种芯棒全自动退火的装置，其特征在于:退火工作时所述退火炉的炉体内部恒温950 °C?1100 °C。
【文档编号】C03B25/00GK205616777SQ201620328129
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】杜森, 柏文俊, 马康库, 王明轩, 郑勇, 杨阳
【申请人】江苏亨通光导新材料有限公司