[发明专利]一种连续高温延伸和不间断切割玻璃棒的方法及其设备

说明书

技术领域

本发明一种连续高温延伸和不间断切割玻璃棒的方法及其设备涉及的是光纤预制棒制造领域，用这种方法为玻璃棒连续高温延伸和切割，实现快速延伸、切割、冷却的功能。

背景技术

目前一般的玻璃棒的延伸和切割主要是：玻璃棒上端固定悬挂后，下端固定套牢，玻璃棒上端静止，下端下移拉伸，拉伸玻璃棒靠玻璃棒下端使用金属套筒固定向下移动至最底部（一定行程），金属套筒到达最底部限位停止，然后开始自然冷却，冷却降温后开始手动从玻璃棒下端依次往上逐节切割。而这种拉伸和切割方法受玻璃棒总长度的制约，延伸的长度必须在金属套筒有效行程以内，且玻璃棒下端固定方式较繁琐，拆装耗时较长，同时冷却时间较长，手动切割玻璃棒不便捷，同时有一定安全隐患。

发明内容

本发明目的是针对上述要解决的技术问题和提出的技术任务提供一种连续高温延伸和不间断切割玻璃棒的方法及其设备，解决了玻璃棒延伸总长度不受限制和快速测量切割棒长及完成快速切割玻璃棒，有效的解决了大径玻璃棒延伸的问题，减少了操作时间，省去设备多余运行机构，降低设备成本，提高了延伸玻璃棒的质量和产量。

本发明一种连续高温延伸和不间断切割玻璃棒的方法及其设备是采取以下技术方案实现：

一种连续高温延伸和不间断切割玻璃棒的设备包括传动电机、三爪卡盘、金属吊杆、延伸炉、玻璃棒、弹性铝片滚轮、石墨滚轮、长度激光测量仪、自动切割装置、冷却池、 三角带一、铝片滚轮驱动电机、三角带二、石墨滚轮驱动电机、控制器一、控制器二和控制器三；冷却池装有冷却水，水温控制在20～25℃，冷却池内底部和周围壁板上装有缓冲海绵；三爪卡盘安装在传动电机输出轴上，金属吊杆固定安装在三爪卡盘，玻璃棒套入金属吊杆，金属吊杆下部安装有延伸炉，在延伸炉下部装有旋转的弹性铝片滚轮和石墨滚轮，带动玻璃棒下降延伸，控制器一通过控制信号线控制弹性铝片滚轮旋转，控制器二通过控制信号线控制石墨滚轮旋转，在冷却池上部装有长度激光测量仪和自动切割装置，长度激光测量仪通过信号线与控制器三相连，控制器三通过控制信号线与自动切割装置相连，长度激光测量仪通过信号线向控制器三传递信号，控制器三通过控制信号线传递控制信号给自动切割装置执行切割动作。

所述的铝片滚轮表面安装石墨块，内置气弹簧，防止延伸初期过程中牵引对玻璃棒的过大挤压。

所述的自动切割装置包括伺服旋转电机、伺服进给电机，电机联轴器一、电机联轴器二、轴承支撑座、传动轴、切割片、直线导轨滑块、滚珠丝杆、支撑主体及固定底座。

一种连续高温延伸和不间断切割玻璃棒的设备配套有计算机，计算机采用市售工业控制计算机。

控制器控制器一、控制器二和控制器三采用市售PLC可编程控制器。

所述的控制器一、控制器二和控制器三通过控制信号线与配套计算机相连，通过计算机进行系统控制。

一种连续高温延伸和不间断切割玻璃棒的方法步骤如下：

1)将金属吊杆安装在卡盘固定，玻璃棒套入金属吊杆内悬挂；

2)启动三爪卡盘旋转按钮，同时下移三爪卡盘至玻璃棒下底部卡入弹性铝片滚轮开口处；

3)启动延伸炉运行加热按钮，玻璃棒开始延伸；

4)同时启动铝片滚轮驱动电机旋转按钮，控制器一通过控制信号线控制铝片滚轮驱动电机旋转，旋转通过三角带一带动弹性铝片滚轮旋转，玻璃棒开始下拉，逐渐玻璃棒下端进入石墨滚轮，控制器二过控制信号线控制石墨滚轮驱动电机旋转，旋转通过三角带二带动石墨滚轮旋转，进行延伸校正及辅助牵引，玻璃棒持续向下延伸；

5)玻璃棒下底部移动至长度激光测量仪处，长度激光测量仪开始计算长度，再下移至一段长度后满足设定值后，信号通过控制信号线传输给控制器三，控制器三再通过另外控制信号线向自动切割装置的伺服旋转电机和伺服进给电机传递信号执行切割动作，旋转切割片向前移动将玻璃棒割断；

6)自动切割装置执行时间在1～2 S内完成，切割速度为28～30mm/s，被切割的玻璃棒缓缓掉入冷却池中冷却，冷却水温控制在20～25℃，取出擦干，进入下一道工序。