CN104624571B - 石英反应管自动洗管机及其自动洗管方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石英反应管自动洗管机及其自动洗管方法，石英反应管自动洗管机包括壳体，壳体内分为上、下两个腔室，壳体的顶部设有转动切换机构，上腔室的左、右侧面上分别设有进管门和出管门，上腔室的内部自左至右依次设有第一、第二自动门，第一自动门和第二自动门将上腔室自左至右分隔为待洗区、清洗区和烘干区，待洗区、清洗区和烘干区中分别设有第一、第二和第三卡座盘，下腔室内设清洗池，清洗区与清洗池通过可启闭的冲洗门连通；转动切换机构根据PLC控制器发出的指令控制第一、第二和第三卡座盘按照一定顺序移动。本发明，减少了人工操作及设备停机时间，让清洗更快捷高效，实现了设备的高效运转，更好地满足了后续工艺的生产需求。

Description

石英反应管自动洗管机及其自动洗管方法

技术领域

本发明涉及石英反应管的清洗装置，具体涉及石英反应管自动洗管机及其自动洗管方法。

背景技术

随着光纤行业的飞速发展，光纤的质量要求也越来越高，而光预制棒作为光纤生产的原材料，其制造过程和质量尤为重要，因此与光预制棒的制造有关的设备的使用效率也需进一步提高。

光纤一般通过气相沉淀法生产制造，高纯度金属卤化物的蒸汽和氧气发生反应，形成一些氧化物微粒，这些氧化物微粒会沉积在石英管上，通过烧结形成光预制棒，经过拉纤、涂覆工艺后形成光纤裸纤，光纤裸纤经着色、缠绕、包覆等工艺后形成大家看到的光缆，因此石英管对光预制棒的质量具有很大影响。若光预制棒表面有微裂纹，在拉纤过程中不可避免地会转变成光纤裸纤表面的微裂纹，当光纤裸纤受到的外部应力大于这些微裂纹的扩展临界应力时，微裂纹会逐渐增大最终导致光纤断裂。由于内涂涂料和光纤裸纤之间有空隙，当受到一定外力时，涂层处首先发生断裂，进而引起光纤裸纤断裂，而表面沾污会降低光纤裸纤与内涂涂料的结合紧密度，因此保证光纤裸纤的清洁很重要。

为了保证光预制棒的清洁，石英反应管清洗就成了预制棒制作中的一个很重要的工艺流程。目前，光纤行业对石英反应管的清洁处理是用去离子水兑一定比例的碱清洗去油、去离子水兑一定比例的酸清洗抛光的方法对石英反应管的内壁进行清洗。在清洗前由人工将反应管放入清洗腔体中，由设备自动或手动清洗数小时后，再人工拿出来吹扫烘干，而后投入下一步的生产，这种方法时间较长，而且设备未能高效利用，自动化程度低。

由此可见，目前的反应管清洗装置存在自动化程度低的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是反应管清洗装置存在自动化程度低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供了一种石英反应管自动洗管机，包括壳体，所述壳体内部分为隔为封闭的上腔室和下腔室，

所述壳体的顶部设有转动切换机构，所述上腔室的左、右侧面上分别设有进管门和出管门，所述上腔室的内部自左至右依次设有第一自动门和第二自动门，所述第一自动门和第二自动门将所述上腔室自左至右分隔为封闭的待洗区、清洗区和烘干区，所述待洗区、清洗区和烘干区中分别设有用于安装石英反应管的第一、第二和第三卡座盘，所述下腔室内设清洗池，所述清洗区与所述清洗池通过可启闭的冲洗门连通；

所述转动切换机构根据PLC控制器发出的指令控制所述第一、第二和第三卡座盘移动，在所述待洗区、清洗区和烘干区中的两个相邻区内对换位置，所述转动切换结构包括两个电动卡爪，所述电动卡爪分别设置在所述第一自动门和所述第二自动门上方，所述电动卡爪包括电机和与所述电机联动的连杆，所述连杆的两端用于卡紧所述第一、第二或第三卡座盘中相邻的两个。

在上述石英反应管自动洗管机中，所述清洗池内设有用于将清洗液泵入所述清洗区的泵。

在上述石英反应管自动洗管机中，所述清洗池包括并列设置的酸池和碱池，所述酸池和碱池的顶面分别设有酸冲洗门和碱冲洗门。

在上述石英反应管自动洗管机中，所述烘干区设有氮气烘干装置。

本发明还提供了一种自动洗管方法，包括以下步骤：

将要清洗的石英反应管装入待洗区的第一卡座盘上，关闭进管门；

PLC控制器检测进管门是否关闭，若进管门未关闭，发出警示信号直至进管门关闭；

PLC控制器检测石英反应管是否安装好，安装好后，第一自动门自动打开，转动切换机构将第一卡座盘和第二卡座盘对换位置，第一卡座盘从待洗区移动切换至清洗区，第一自动门自动关闭，若没安装好，PLC控制器发出紧急报警信号，直至进管门打开进行重新安装后紧急报警信号才消失；

第一自动门和第二自动门都关闭后，PLC控制器启动清洗流程，冲洗门开启，清洗池中的清洗液在泵的作用下对石英反应管进行清洗；

清洗完毕后，PLC控制器会检测出管门是否关闭，若出管门未关闭，则发出警示信号，直至出管门关闭后警示信号才消失；

出管门关闭后，PLC控制器控制第二自动门开启，转动切换机构将第一卡座盘与第三卡座盘对换位置，第一卡座盘从清洗区移动切换至烘干区，第二自动门自动关闭，对石英反应管进行烘干处理；

烘干处理完成后，PLC控制器发出提示信号，打开出管门将石英反应管取出。

在上述自动洗管方法中,在清洗流程中，酸冲洗门先开启，酸池中的酸液对石英反应管进行清洗，酸清洗完成后，碱冲洗门再开启，碱池中的碱液再对石英反应管进行清洗。

在上述自动洗管方法中,在烘干处理中，采用氮气烘干装置对石英反应管进行烘干处理。

本发明，将上腔室分成待洗区、清洗区和烘干区，用PLC控制器对清洗步骤进行严格操作和检测，流程规范，在清洗过程中和从清洗区移到烘干区时，都要保证各区的两侧门关闭，密封性好，不会有化学腐蚀性的气体泄漏，自动化程度高，石英反应管在设备内可自动实现清洗烘干的流程，操作人员只需要将石英反应管装到卡座盘上或者从卡座盘上取出，减少了人工操作及设备停机时间，而且还能根据设备给出的提示合理安排每一步的步骤，提高了石英反应管清洗过程的灵活性和可控性，让清洗更快捷高效，实现了设备的高效运转，更好地满足了后续工艺的生产需求。

附图说明

图1为本发明的内部结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明中转动切换机构的结构示意图；

图4为图3的俯视图。

具体实施方式

本发明提供了一种石英反应管自动洗管机及其自动洗管方法，结构简单，自动化程度高。下面结合具体实施例和说明书附图对本发明予以详细说明。

如图1和图2所示，本发明提供的石英反应管自动洗管机包括壳体，壳体内分隔为封闭的上、下两个腔室，上腔室为清洗区域，下腔室为清洗池，由PLC控制器1控制清洗步骤，PLC控制器1与石英反应管自动洗管机通过电缆连接。

壳体的顶部设有转动切换机构8，上腔室的左、右侧面上分别设有进管门9、出管门10，上腔室的内部自左至右依次设有第一自动门15和第二自动门14，第一自动门15和第二自动门14将上腔室自左至右分为待洗区2、清洗区5和烘干区7，待洗区2、清洗区5和烘干区7中分别设有第一卡座盘3、第二卡座盘4和第三卡座盘6，石英反应管13安装在第一卡座盘3、第二卡座盘4和第三卡座盘6上。转动切换机构8能根据PLC控制器1发出的指示控制第一卡座盘3、第二卡座盘4和第三卡座盘6移动，在待洗区2、清洗区5和烘干区7中的两个相邻区内对换位置。

清洗池包括并列设置的酸池11和碱池12，顶面上分别设有酸冲洗门16和碱冲洗门17，从而与清洗区5连通。酸池11和碱池12内均设有泵，启动后泵将清洗液泵入清洗区5内，清洗液可对清洗区5内的石英反应管13进行清洗。

如图3和图4所示，转动切换结构8包括两个电动卡爪，分别为第一电动卡爪和第二电动卡爪，并分别设置在第一自动门15和第二自动门14上方，第一电动卡爪包括第一电机21和与第一电机21联动的第一连杆19，第二电动卡爪包括第二电机18和与第二电机18联动的第二连杆20。第一卡座盘3、第二卡座盘4和第三卡座盘6的移动循环顺序是：装有石英反应管13时，待洗区2-清洗区5-烘干区7，不装石英反应管13时，从烘干区7-清洗区5-待洗区2。

如图4所示，当第一卡座盘3与第二卡座盘4切换时，通过PLC控制器1控制第一电机21旋转，让第一连杆19由与第二连杆20平行的位置旋转至垂直状态，扣紧第一卡座盘3与第二卡座盘4，然后继续旋转180°后停止，并松开第一卡座盘3与第二卡座盘4，实现第一卡座盘3与第二卡座盘4的位置对换，最后第一电机21反转270°让第一连杆19回至初始位置。

当第二卡座盘4与第三卡座盘6切换时，通过PLC控制器1控制第二电机18旋转90°，让第二连杆20扣紧第二卡座盘4与第三卡座盘6，然后继续旋转180°后停止，并松开第二卡座盘4与第三卡座盘6，实现第二卡座盘4与第三卡座盘6的位置对换，第二电机18反转270°让第二连杆20回至初始位置。

本发明还提供了一种自动洗管方法，具有如下步骤：

将要清洗的石英反应管装入待洗区2的第一卡座盘3上，关闭进管门9；

PLC控制器1检测进管门9是否关闭，若进管门9未关闭，发出警示信号直至进管门9关闭；

PLC控制器1检测石英反应管13是否安装好，安装好后，第一自动门15自动打开，转动切换机构8将第一卡座盘3和第二卡座盘4对换位置，第一卡座盘3从待洗区2移动切换至清洗区5，第一自动门15自动关闭，若没安装好，PLC控制器1发出紧急报警信号，直至进管门9打开进行重新安装后紧急报警信号才消失；

第一自动门15和第二自动门14都关闭后，PLC控制器1启动清洗流程，冲洗门开启，清洗池中的清洗液在泵的作用下对石英反应管13进行清洗；

清洗完毕后，PLC控制器1会检测出管门10是否关闭，若出管门10未关闭，则发出警示信号，直至出管门10关闭后警示信号才消失；

出管门10关闭后，PLC控制器控制第二自动门14开启，转动切换机构8将第一卡座盘3与第三卡座盘6对换位置，第一卡座盘3从清洗区5移动切换至烘干区7，第二自动门14自动关闭，对石英反应管13进行烘干处理；

烘干处理完成后，PLC控制器1发出提示信号，打开出管门10将石英反应管13取出。

进一步地,在清洗流程中，酸冲洗门16先开启，酸池11中的酸液对石英反应管13进行清洗，酸清洗完成后，碱冲洗门17再开启，碱池12中的碱液再对石英反应管13进行清洗。

进一步地,在烘干处理中，采用氮气烘干装置对石英反应管13进行烘干处理。

本发明，将上腔室分成待洗区、清洗区和烘干区，用PLC控制器对清洗步骤进行严格操作和检测，流程规范，在清洗过程中和从清洗区移到烘干区时，都要保证各区的两侧门关闭，密封性好，不会有化学腐蚀性的气体泄漏，自动化程度高，石英反应管在设备内可自动实现清洗烘干的流程，操作人员只需要将石英反应管装到卡座盘上或者从卡座盘上取出，减少了人工操作及设备停机时间，而且还能根据设备给出的提示合理安排每一步的步骤，提高了石英反应管清洗过程的灵活性和可控性，让清洗更快捷高效，实现了设备的高效运转，更好地满足了后续工艺的生产需求。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.石英反应管自动洗管机，包括壳体，所述壳体内部分隔为封闭的上腔室和下腔室，其特征在于：

所述壳体的顶部设有转动切换机构，所述上腔室的左、右侧面上分别设有进管门和出管门，所述上腔室的内部自左至右依次设有第一自动门和第二自动门，所述第一自动门和第二自动门将所述上腔室自左至右分隔为封闭的待洗区、清洗区和烘干区，所述待洗区、清洗区和烘干区中分别设有用于安装石英反应管的第一、第二和第三卡座盘，所述下腔室内设清洗池，所述清洗区与所述清洗池通过可启闭的冲洗门连通；

所述转动切换机构根据PLC控制器发出的指令控制所述第一、第二和第三卡座盘移动，在所述待洗区、清洗区和烘干区中的两个相邻区内对换位置，所述转动切换机构包括两个电动卡爪，所述电动卡爪分别设置在所述第一自动门和所述第二自动门上方，所述电动卡爪包括电机和与所述电机联动的连杆，所述连杆的两端用于卡紧所述第一、第二或第三卡座盘中相邻的两个。

2.如权利要求1所述的石英反应管自动洗管机，其特征在于,所述清洗池内设有用于将清洗液泵入所述清洗区的泵。

3.如权利要求1所述的石英反应管自动洗管机，其特征在于,所述清洗池包括并列设置的酸池和碱池，所述酸池和碱池的顶面分别设有酸冲洗门和碱冲洗门。

4.如权利要求1所述的石英反应管自动洗管机，其特征在于,所述烘干区设有氮气烘干装置。

5.自动洗管方法，其特征在于,包括以下步骤：

将要清洗的石英反应管装入待洗区的第一卡座盘上，关闭进管门；

PLC控制器检测进管门是否关闭，若进管门未关闭，发出警示信号直至进管门关闭；

PLC控制器检测石英反应管是否安装好，安装好后，第一自动门自动打开，转动切换机构将第一卡座盘和第二卡座盘对换位置，第一卡座盘从待洗区移动切换至清洗区，第一自动门自动关闭，若没安装好，PLC控制器发出紧急报警信号，直至进管门打开进行重新安装后紧急报警信号才消失；

第一自动门和第二自动门都关闭后，PLC控制器启动清洗流程，冲洗门开启，清洗池中的清洗液在泵的作用下对石英反应管进行清洗；

清洗完毕后，PLC控制器会检测出管门是否关闭，若出管门未关闭，则发出警示信号，直至出管门关闭后警示信号才消失；

出管门关闭后，PLC控制器控制第二自动门开启，转动切换机构将第一卡座盘与第三卡座盘对换位置，第一卡座盘从清洗区移动切换至烘干区，第二自动门自动关闭，对石英反应管进行烘干处理；

烘干处理完成后，PLC控制器发出提示信号，打开出管门将石英反应管取出。

6.如权利要求5所述的自动洗管方法，其特征在于,在清洗流程中，酸冲洗门先开启，酸池中的酸液对石英反应管进行清洗，酸清洗完成后，碱冲洗门再开启，碱池中的碱液再对石英反应管进行清洗。

7.如权利要求5所述的自动洗管方法，其特征在于,在烘干处理中，采用氮气烘干装置对石英反应管进行烘干处理。