[发明专利]一种光纤退火炉内衬管自动对中、清洁装置及其实现方法

权利要求书

1.一种光纤退火炉内衬管自动对中、清洁装置，其特征在于：包括插入于退火炉内部通过的内衬管，内衬管两端分别露出于退火炉的上端面和下端面，所述内衬管的上部由对中调节机构固定，下部由对中从动机构固定；在所述内衬管的顶部同轴设置有导模，所述导模底端与内衬管顶端紧密配合，在所述导模上设置有两对垂直交叉布置的红外传感器，两对红外传感器之间的红外光用于判断光纤的位置，并将获取的位置信号发送给控制面板，控制面板将位置信号转化为偏移量后发送给PLC控制器，PLC控制器根据获取的光纤位置数据来调节对中调节机构的动作，使得内衬管相对于退火炉径向的X轴、Y轴移动，实现对中作业。

2.根据权利要求1所述的一种光纤退火炉内衬管自动对中、清洁装置，其特征在于：所述导模采用不锈钢金属材质制成，内部为空心结构，在所述导模开设有冷却水入口和冷却水出口，并且在导模内形成与冷却水入口和冷却水出口连通的冷却回路，通过冷却水给导模降温。

3.根据权利要求1所述的一种光纤退火炉内衬管自动对中、清洁装置，其特征在于：在所述导模上设置有盖板，在所述盖板表面设置有光圈叶片，光圈叶片具有供光纤穿过并可以调整圆孔大小的虹膜口。

4.根据权利要求1所述的一种光纤退火炉内衬管自动对中、清洁装置，其特征在于：在所述盖板的侧面开设有穿孔，该穿孔与导气管路相连接，气管中通氦气或氩气时，用于热量传递，气管中通氮气时，用于内衬管内部吹扫。

5.根据权利要求1所述的一种光纤退火炉内衬管自动对中、清洁装置，其特征在于：所述对中调节机构包括卡爪、伸缩杆、X轴轨道、X轴滑座、伸缩马达和X轴移动马达，所述卡爪安装在伸缩杆的一端，卡爪的头部作用于内衬管，尾部设置有调节螺母，通过调节螺母将卡爪抓牢或松开内衬管，所述伸缩杆的另一端设置有螺纹段，与固定在X轴轨道上的螺纹固定座配合，且伸缩杆的螺纹段端部与伸缩马达相连，在伸缩马达的作用下，将卡爪抓牢的内衬管沿Y轴向移动调节，所述X轴滑座安装在X轴轨道上，并且X轴滑座与X轴移动马达的输出端连接，在X轴移动马达的作用下带动X轴滑座沿X轴轨道移动，实现卡爪抓牢的内衬管沿X轴向移动调节；所述伸缩马达和X轴移动马达分别与伺服电机相连，所述伺服电机与PLC控制器相连，所述PLC控制器则与红外传感器信号连接。

6.根据权利要求5所述的一种光纤退火炉内衬管自动对中、清洁装置，其特征在于：所述对中从动机构包含对中调节机构中除伸缩马达和X轴移动马达的所有结构，并且各个部件的连接关系相同，对中从动机构的卡爪作用于内衬管的底端，在调节内衬管位置的时候实现内衬管从上自下的同步调节。

7.一种如权利要求1—6所述的光纤退火炉内衬管自动对中、清洁装置的实现方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤一、在光棒掉头之前，将导模安装在陶瓷内衬管上部敞口处，并将导模上部配套的盖板盖在导模上，手动调节导模上部配套的光圈叶片，将虹膜口开至最大，手动开启进水管阀门和出水管阀门，使冷却水从冷却水进水口进入，从冷却水出水口流出，在导模内部形成冷却水循环模式；

步骤二、在光纤大头掉下后，通过导模上部的斜口，使光纤导入到内衬管内部，将对中调节机构和对中从动机构的卡爪移至内衬管附近，使内衬管在卡爪正中心，调节螺母，使卡爪紧紧抓牢陶瓷管；

步骤三、在光纤正常牵引至主牵引轮后，手动将虹膜口的直径大小调整至适当位置，在正常高速拉丝过程中，打开盖板侧向进气口阀门，并在内衬管内冲入少量氦气，氦气在高速运动的光纤带动下，向下运动，并保证热传导，通过导模上的红外传感器实时感应光纤位置，并将数据传输到PLC控制器上，若光纤在内衬管内的位置未在正中心，此时，PLC控制器开始工作，控制伺服电机启动，驱动X轴滑座在X轴轨道上进行横向运动，伸缩马达驱动伸缩杆在Y轴方向上进行微小运动，从而实现陶瓷管始终保持在对中位置上；

步骤四、光纤拉丝结束后，将光纤剪断抽离出退火炉后，将光圈叶片的虹膜口彻底关闭，通过气体转换从导模上部配套的盖板侧向进气口充入大流量氮气，气体通过从上至下冲刷内衬管内壁，使内衬管在高温下变实现清洁内壁的功能。