一种采用VAD法的制造精良的光纤预制棒生产设备制造技术

本发明专利技术涉及一种采用VAD法的制造精良的光纤预制棒生产设备，包括种棒、坯棒、传动机构、供料机构、加热机构和两个支撑机构，供料机构包括齿轮、支撑轴、齿条、平移单元和至少两个氢氧焰喷灯，平移单元包括第一电机、第一连杆和第二连杆，加热机构包括加热环和至少两个加热组件，加热组件包括调节板、X光探测器、激光发射器和调节单元，该采用VAD法的制造精良的光纤预制棒生产设备通过供料机构使氢氧焰喷灯转动，对坯棒底端各处提供的反应气体，有利于种棒外周的粉尘均匀附着，不仅如此，通过加热机构控制坯棒外周各处的加热情况，根据生产情况控制各处的反应程度，使粉尘均匀附着在种棒的表面，从而提高了光纤预制棒的生产质量。

An excellent manufacturing equipment of optical fiber preform using VAD method

【技术实现步骤摘要】
一种采用VAD法的制造精良的光纤预制棒生产设备
本专利技术涉及光纤设备领域，特别涉及一种采用VAD法的制造精良的光纤预制棒生产设备。
技术介绍
光纤预制棒又称制棒，其制造过程为将四氯化硅等原材料制成与光纤具有相同折射率分布，直径为1至3厘米的预制棒的过程。制造方法有多种，普遍采用的有：MCVD法、VCD法、OVD法和PCVD法。其中VCD法属于外管法，是将高纯度的四氯化硅、四绿化锗等试剂以气态送入氢氧焰喷灯中氧化成超细的二氧化硅和二氧化锗等粉尘沉积在旋转状态的作为靶子的石英玻璃种棒的下端面，形成轴向生长的一个坯，种棒不断旋转且向上提升，便形成多孔粉尘预制棒。该棒在环装的加热器内，由较高压力的氦气为载体携带高纯度的氯气进行脱水并缩熔缩成透明的光纤预制棒。在利用VAD法制造光纤预制棒时，由于在坯棒的底端氢氧焰喷灯的位置固定不变，导致进入坯棒内部的种棒外周的反应气体分布不均匀，致使二氧化硅和二氧化锗等粉尘沉积部分不均匀，影响了光纤预制棒的生产质量，不仅如此，在坯棒的顶端通常设有环形加热器对坯棒外周进行加热，从而促进反应进行，但是由于环形加热器对各个方向的热辐射量均等，从而使得坯棒内部各处反应程度相同，由于种棒外周粉尘沉积存在细微的差别，因此均匀的加热方式无法保证种棒外周的粉尘沉积均等，因此采用环形加热器进行加热反应无法对种棒外周进行细微地调节，从而降低了光纤预制棒的生产质量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种采用VAD法的制造精良的光纤预制棒生产设备。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种采用VAD法的制造精良的光纤预制棒生产设备，包括底座、顶板、种棒、坯棒、传动机构、供料机构、加热机构和两个支撑机构，两个支撑机构分别位于底座的上方的两侧，所述顶板架设在两个支撑机构上，所述供料机构、坯棒、种棒和传动机构从下而上依次设置，所述种棒的底端设置在坯棒内，所述加热机构设置在坯棒的顶端，所述传动机构与种棒传动连接，所述支撑机构包括支柱和侧板，所述支柱的底端和顶端分别与底座和顶板固定连接，所述侧板的一端固定在支柱上，所述侧板的另一端与坯棒固定连接；所述供料机构包括齿轮、支撑轴、齿条、平移单元和至少两个氢氧焰喷灯，所述平移单元与齿条传动连接，所述齿轮与齿条啮合，所述支撑轴的底端固定在底座上，所述支撑轴的顶端设置在齿轮内，所述氢氧焰喷灯周向均匀分布在齿轮的上方，所述平移单元包括第一电机、第一连杆和第二连杆，所述第一电机固定在底座上，所述第一电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与齿条铰接；所述加热机构包括加热环和至少两个加热组件，所述加热环套设在坯棒上，所述加热组件周向均匀分布在加热环的内侧，所述加热组件包括调节板、X光探测器、激光发射器和调节单元，所述调节单元设置在调节板的靠近加热环的内壁的一侧，所述调节单元与调节板传动连接，所述X光探测器和激光发射器设置在调节板的另一侧。作为优选，为了使齿条平稳地移动，所述齿条的远离齿轮的一侧设有限位组件，所述限位组件包括第三连杆、滑环和滑轨，所述滑轨的形状为U形，所述滑轨的两端固定在底座上，所述滑环套设在滑轨上，所述滑环通过第三连杆与齿条固定连接。作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第一电机的驱动力，所述第一电机为直流伺服电机。作为优选，为了调节调节板的角度，使加热组件从不同的角度对坯棒进行加热，所述调节单元包括第二电机、缓冲块、第二驱动轴、滑块、第四连杆和第五连杆，所述第二电机和缓冲块均固定在加热环的内壁上，所述第二驱动轴设置在第二电机和缓冲块之间，所述第二电机与第二驱动轴传动连接，所述第二驱动轴的外周设有外螺纹，所述滑块套设在第二驱动轴上，所述滑块内的内螺纹与第二驱动轴上的外螺纹相匹配，所述滑块通过第四连杆与调节板的一端铰接，所述调节板的另一端通过第五连杆与滑环的内壁铰接。作为优选，为了带动坯棒旋转并上升，所述传动机构从上而下依次包括升降组件、第三电机和转盘，所述升降组件与第三电机传动连接，所述第三电机与转盘传动连接，所述种棒的顶端固定在转盘的下方。作为优选，为了拉动种棒向上移动，所述升降组件包括第四电机、轴承、第四驱动轴、线盘、吊线和两个吊杆，所述第四电机通过其中一个吊杆固定在顶板的下方，所述轴承通过另一个吊杆固定在顶板的下方，所述第四驱动轴设置在第四电机和轴承之间，所述第四电机与第四驱动轴传动连接，所述线盘套设在第四驱动轴上，所述吊线的一端设置在线盘上，所述吊线的另一端与第三电机固定连接。作为优选，为了固定种棒上升的轨迹，所述第三电机的两侧设有横杆、竖杆和套环，所述套环通过横杆与第三电机固定连接，所述竖杆的顶端固定在顶部上，所述竖杆的底端固定在侧板上，所述套环套设在竖杆上。作为优选，由于光纤预制棒在高温环境中生产，利用铁氟龙耐热的特性，为了保证吊线在高温环境下的正常使用，所述吊线的材质为铁氟龙。作为优选，为了防止侧板受力变形，所述支撑机构还包括三角板，所述三角板位于侧板的下方，所述三角板的两条直角边中，其中一条直角边固定在侧板的下方，另一条直角边固定在支柱上。作为优选，利用一体成型结构结构稳固的特点，为了保证加热环、坯棒和侧板连接的稳固性，所述加热环、坯棒和侧板为一体成型结构。本专利技术的有益效果是，该采用VAD法的制造精良的光纤预制棒生产设备通过供料机构使氢氧焰喷灯转动，对坯棒底端各处提供的反应气体，有利于种棒外周的粉尘均匀附着，与传统的供料机构相比，该供料机构能够带动齿轮旋转任意角度，使氢氧焰喷灯的供料范围更广且更均匀，不仅如此，通过加热机构控制坯棒外周各处的加热情况，根据生产情况控制各处的反应程度，使粉尘均匀附着在种棒的表面，从而提高了光纤预制棒的生产质量。与传统的加热机构相比，该加热机构能够利用X光探测器检测粉尘的附着状况，根据附着状况进行灵活的温度控制，保证了粉尘的均匀分布。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的采用VAD法的制造精良的光纤预制棒生产设备的结构示意图；图2是本专利技术的采用VAD法的制造精良的光纤预制棒生产设备的供料机构的结构示意图；图3是本专利技术的采用VAD法的制造精良的光纤预制棒生产设备的加热机构的结构示意图；图4是本专利技术的采用VAD法的制造精良的光纤预制棒生产设备的传动机构的结构示意图；图中：1.底座，2.顶板，3.种棒，4.坯棒，5.支柱，6.侧板，7.齿轮，8.支撑轴，9.齿条，10.平移单元，11.氢氧焰喷灯，12.第一电机，13.第一连杆，14.第二连杆，15.加热环，16.调节板，17.X光探测器，18.激光发射器，19.第三连杆，20.滑环，21.滑轨，22.第二电机，23.缓冲块，24.第二驱动轴，25.滑块，26.第四连杆，27.第五连杆，28.第三电机，29.转盘，30.第四电机，31.轴承，32.第四驱动轴，33.线盘，34.吊线，35.吊杆，36.横杆，37.竖杆，38.套环，39.三角板。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1所示，一种采用VAD法的制造精良的光纤预制棒生产设备，包括底座1、顶板2、种棒3、坯棒4、传动机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用VAD法的制造精良的光纤预制棒生产设备，其特征在于，包括底座(1)、顶板(2)、种棒(3)、坯棒(4)、传动机构、供料机构、加热机构和两个支撑机构，两个支撑机构分别位于底座(1)的上方的两侧，所述顶板(2)架设在两个支撑机构上，所述供料机构、坯棒(4)、种棒(3)和传动机构从下而上依次设置，所述种棒(3)的底端设置在坯棒(4)内，所述加热机构设置在坯棒(4)的顶端，所述传动机构与种棒(3)传动连接，所述支撑机构包括支柱(5)和侧板(6)，所述支柱(5)的底端和顶端分别与底座(1)和顶板(2)固定连接，所述侧板(6)的一端固定在支柱(5)上，所述侧板(6)的另一端与坯棒(4)固定连接；所述供料机构包括齿轮(7)、支撑轴(8)、齿条(9)、平移单元(10)和至少两个氢氧焰喷灯(11)，所述平移单元(10)与齿条(9)传动连接，所述齿轮(7)与齿条(9)啮合，所述支撑轴(8)的底端固定在底座(1)上，所述支撑轴(8)的顶端设置在齿轮(7)内，所述氢氧焰喷灯(11)周向均匀分布在齿轮(7)的上方，所述平移单元(10)包括第一电机(12)、第一连杆(13)和第二连杆(14)，所述第一电机(12)固定在底座(1)上，所述第一电机(12)与第一连杆(13)传动连接，所述第一连杆(13)通过第二连杆(14)与齿条(9)铰接；所述加热机构包括加热环(15)和至少两个加热组件，所述加热环(15)套设在坯棒(4)上，所述加热组件周向均匀分布在加热环(15)的内侧，所述加热组件包括调节板(16)、X光探测器(17)、激光发射器(18)和调节单元，所述调节单元设置在调节板(16)的靠近加热环(15)的内壁的一侧，所述调节单元与调节板(16)传动连接，所述X光探测器(17)和激光发射器(18)设置在调节板(16)的另一侧。...

【技术特征摘要】
1.一种采用VAD法的制造精良的光纤预制棒生产设备，其特征在于，包括底座(1)、顶板(2)、种棒(3)、坯棒(4)、传动机构、供料机构、加热机构和两个支撑机构，两个支撑机构分别位于底座(1)的上方的两侧，所述顶板(2)架设在两个支撑机构上，所述供料机构、坯棒(4)、种棒(3)和传动机构从下而上依次设置，所述种棒(3)的底端设置在坯棒(4)内，所述加热机构设置在坯棒(4)的顶端，所述传动机构与种棒(3)传动连接，所述支撑机构包括支柱(5)和侧板(6)，所述支柱(5)的底端和顶端分别与底座(1)和顶板(2)固定连接，所述侧板(6)的一端固定在支柱(5)上，所述侧板(6)的另一端与坯棒(4)固定连接；所述供料机构包括齿轮(7)、支撑轴(8)、齿条(9)、平移单元(10)和至少两个氢氧焰喷灯(11)，所述平移单元(10)与齿条(9)传动连接，所述齿轮(7)与齿条(9)啮合，所述支撑轴(8)的底端固定在底座(1)上，所述支撑轴(8)的顶端设置在齿轮(7)内，所述氢氧焰喷灯(11)周向均匀分布在齿轮(7)的上方，所述平移单元(10)包括第一电机(12)、第一连杆(13)和第二连杆(14)，所述第一电机(12)固定在底座(1)上，所述第一电机(12)与第一连杆(13)传动连接，所述第一连杆(13)通过第二连杆(14)与齿条(9)铰接；所述加热机构包括加热环(15)和至少两个加热组件，所述加热环(15)套设在坯棒(4)上，所述加热组件周向均匀分布在加热环(15)的内侧，所述加热组件包括调节板(16)、X光探测器(17)、激光发射器(18)和调节单元，所述调节单元设置在调节板(16)的靠近加热环(15)的内壁的一侧，所述调节单元与调节板(16)传动连接，所述X光探测器(17)和激光发射器(18)设置在调节板(16)的另一侧。2.如权利要求1所述的采用VAD法的制造精良的光纤预制棒生产设备，其特征在于，所述齿条(9)的远离齿轮(7)的一侧设有限位组件，所述限位组件包括第三连杆(19)、滑环(20)和滑轨(21)，所述滑轨(21)的形状为U形，所述滑轨(21)的两端固定在底座(1)上，所述滑环(20)套设在滑轨(21)上，所述滑环(20)通过第三连杆(19)与齿条(9)固定连接。3.如权利要求1所述的采用VAD法的制造精良的光纤预制棒生产设备，其特征在于，所述第一电机(12)为直流伺服电机。4.如权利要求1所述的采用VAD法的制造精良的光纤预制棒生产设备，其特征在于，所述调节单元包括第二电机(22)、缓冲块(23)、第二驱动轴(24)、滑块(25)、第四连杆(...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞桂英，
申请(专利权)人：南京卓茨机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32