CN116589176A - 一种芯棒弓曲度校准***及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种芯棒弓曲度校准***及方法,其包括校棒装置、智能机器人以及中央控制设备,校棒装置包括校棒车床、可移动地设于校棒车床上的喷灯以及校棒支架;中央控制设备与智能机器人、喷灯和校棒支架连接,并用于:根据选择、输入或接收的已完成延伸的母棒外径及长度,以及下一工序需求,在母棒上确定出切割位置;控制智能机器人从母棒上切割出芯棒,测量芯棒长度、外径和弓曲度,以形成在芯棒长度方向上的弓曲度分布曲线,并标注出超标点位置及超标值,以及将芯棒转运至校棒装置;控制校棒装置对超标点进行校直处理,本申请能够自动地对弓曲度不达标的芯棒进行校准,排除人为因素对工序的影响,提高了生产效率。
Description
技术领域
本申请涉及光纤预制棒制备技术领域,特别涉及一种芯棒弓曲度校准***及方法。
背景技术
在光纤预制棒的制造过程中,将VAD工序产生的母棒流转至OVD工序使用之前,必须进行延伸和校直。
现有对延伸后的芯棒进行校直的常用方法,通常是使用刻度尺或百分表进行观察与测量,然后通过人工对其进行手动校直,然而采用该种方法难以排除人为因素对工序的影响,同时受制于人为因素生产效率也较为低下,且不能保证全长得到校直,无法从根本上解决由于芯棒弓曲度较大而导致的后续光纤预制棒芯包同心度报废的技术难题。
发明内容
本申请实施例提供一种芯棒弓曲度校准***及方法,能够自动地对弓曲度不达标的芯棒进行校准,排除人为因素对工序的影响,提高了生产效率。
第一方面,提供了一种芯棒弓曲度校准***,其包括:
校棒装置,所述校棒装置包括校棒车床、可移动地设于所述校棒车床上的喷灯以及校棒支架;
智能机器人;
以及中央控制设备,所述中央控制设备与所述智能机器人、喷灯和校棒支架连接,并用于:根据选择、输入或接收的已完成延伸的母棒外径及长度,以及下一工序需求,在所述母棒上确定出切割位置;控制所述智能机器人从所述母棒上切割出芯棒,测量所述芯棒长度、外径和弓曲度,以形成在所述芯棒长度方向上的弓曲度分布曲线,并标注出超标点位置及超标值,以及将所述芯棒转运至所述校棒装置;控制所述校棒装置对超标点进行校直处理。
一些实施例中,所述***还包括存储单元;
所述中央控制设备还与所述存储单元相连,并用于:将所述芯棒校直前的长度和外径、校直前和校直后的弓曲度分布曲线、所述校棒装置每次工作时的校棒工艺参数,存储至所述存储单元,所述校棒工艺参数包括喷灯的氢氧焰流量、灼烧时间、喷灯位置、校棒支架的高度和校棒支架的位置;
所述中央控制设备还用于:
调用所述存储单元一段时间内的历史数据,并分析所述历史数据中所述芯棒校直前和校直后的弓曲度分布曲线,以获取弓曲度变化情况;
基于所述历史数据中所述芯棒校直前的长度和外径、弓曲度变化情况,调整所述校棒装置的校棒工艺参数。
一些实施例中,所述***还包括存储单元;
所述中央控制设备还与所述存储单元以及延伸塔相连,并用于:
基于所述芯棒校直前的弓曲度分布曲线,形成已完成延伸的母棒的弓曲度分布曲线;
将已完成延伸的母棒的弓曲度分布曲线、延伸塔每次开工的延伸工艺参数,存储至所述存储单元,所述延伸工艺参数包括延伸速度、氢氧气体流量、炉体温度;
所述中央控制设备还用于:
调用所述存储单元一段时间内的历史数据,并分析所述历史数据中已完成延伸的母棒的弓曲度分布曲线,以获取弓曲度变化情况;
基于所述弓曲度变化情况,分析所述历史数据中的延伸工艺参数,找出异常情况,并予以修正。
一些实施例中,所述中央控制设备还用于:当所述校棒装置对所有的超标点进行校直处理后,控制所述智能机器人从所述校棒装置上取下芯棒,并再次测量所述芯棒的弓曲度,以确认合格,若不合格,则标注出超标点位置及超标值,并再次送入所述校棒装置。
一些实施例中,所述中央控制设备还用于:当所述芯棒经过多次校直之后确认合格时,将所述校棒装置多次工作时的校棒工艺参数进行合并处理,以得到更新的校棒工艺参数;
所述校棒工艺参数包括喷灯的氢氧焰流量、灼烧时间、喷灯位置、校棒支架的高度和校棒支架的位置。
第二方面,提供了一种芯棒弓曲度校准方法,其包括如下步骤:
根据已完成延伸的母棒外径及长度,以及下一工序需求,在所述母棒上确定出切割位置;
从所述母棒上切割出芯棒,测量所述芯棒长度、外径和弓曲度,以形成在所述芯棒长度方向上的弓曲度分布曲线,并标注出超标点位置及超标值;
对超标点进行校直处理。
一些实施例中,所述方法还包括对校棒工艺参数进行调整,对校棒工艺参数进行调整,具体包括:
调取一段时间的历史数据,所述历史数据包括:所述芯棒校直前的长度和外径、校直前和校直后的弓曲度分布曲线、校棒装置每次工作时的校棒工艺参数,所述校棒工艺参数包括喷灯的氢氧焰流量、灼烧时间、喷灯位置、校棒支架的高度和校棒支架的位置;
分析所述历史数据中所述芯棒校直前和校直后的弓曲度分布曲线,以获取弓曲度变化情况;
基于所述历史数据中所述芯棒校直前的长度和外径、弓曲度变化情况,调整校棒装置的校棒工艺参数。
一些实施例中,所述方法还包括对延伸工艺参数进行调整,对延伸工艺参数进行调整,具体包括:
调取一段时间内的历史数据,所述历史数据包括:已完成延伸的母棒的弓曲度分布曲线、延伸塔每次开工的延伸工艺参数,所述延伸工艺参数包括延伸速度、氢氧气体流量、炉体温度;
分析所述历史数据中已完成延伸的母棒的弓曲度分布曲线,以获取弓曲度变化情况;
基于所述弓曲度变化情况,分析所述历史数据中的延伸工艺参数,找出异常情况,并予以修正。
一些实施例中,对超标点进行校直处理后,还包括如下步骤:
再次测量所述芯棒的弓曲度,以确认合格;
若不合格,则标注出超标点位置及超标值,并再次对超标点进行校直处理。
一些实施例中,将多次校直处理时的校棒工艺参数进行合并处理,以得到更新的校棒工艺参数;
所述校棒工艺参数包括喷灯的氢氧焰流量、灼烧时间、喷灯位置、校棒支架的高度和校棒支架的位置。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括:
本申请实施例提供了一种芯棒弓曲度校准***及方法,由于采用是中央控制设备全程控制,排除了人为因素对产品质量的干扰,对芯棒进行了精确校直,提高了加工效率,解决了因芯棒弓曲度超标导致后续光纤预制棒芯包同心度报废的隐患。
同时本申请利用了大数据分析的思想,能够通过数据的积累与反馈,不断改进设备的工艺水平,通过改善延伸塔的延伸工艺参数来达到对芯棒弓曲度进行改良的目的,以期延伸后的芯棒其弓曲度能够直接合格,通过改善校棒装置的校棒工艺参数,能够更为高效精准的校准芯棒的弓曲度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的芯棒弓曲度校准***框图;
图2为本申请实施例提供的一段时间内,相同延伸工艺参数下,多个产出的芯棒弓曲度分布曲线;
图3为本申请实施例提供的随着生产时间的推移,氢氧气体流量的波动示意图;
图4为本申请实施例提供的弓曲度预测值和实际值的拟合图;
图5为本申请实施例提供的一号生产线一段时间内,产出芯棒的弓曲度分布曲线;
图6为本申请实施例提供的三号生产线同一段时间内,产出芯棒的弓曲度分布曲线;
图7为本申请实施例提供的多个产线芯棒弓曲度的分布图;
图8为本申请实施例提供的多个产线芯棒弓曲度的箱线图;
图9为本申请实施例提供的芯棒的弓曲度分布曲线;
图10为本申请实施例提供的延伸速度分布曲线;
图11为本申请实施例提供的炉体温度分布曲线;
图12为本申请实施例提供的氢氧焰流量分布曲线。
图中:1、中央控制设备;2、校棒装置;20、校棒车床;21、喷灯;22、校棒支架;3、智能机器人;30、X轴测径仪;31、Y轴测径仪;32、收纳筒;33、机械臂;4、延伸塔。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
参见图1所示,本申请实施例提供了一种芯棒弓曲度校准***,其包括校棒装置、智能机器人和中央控制设备,校棒装置包括校棒车床、可移动地设于校棒车床上的喷灯以及校棒支架,中央控制设备与智能机器人、喷灯和校棒支架连接,并用于:根据选择、输入或接收的已完成延伸的母棒外径及长度,以及下一工序需求,在母棒上确定出切割位置;控制智能机器人从母棒上切割出芯棒,测量芯棒长度、外径和弓曲度,以形成在芯棒长度方向上的弓曲度分布曲线,并标注出超标点位置及超标值,以及将芯棒转运至校棒装置;控制校棒装置对超标点进行校直处理。
本申请实施例提供的***,中央控制设备根据已完成延伸的母棒外径及长度,以及下一工序需求,在母棒上确定出切割位置后,通过智能机器人进行切割,并测量芯棒的长度、外径和弓曲度,从而形成在芯棒长度方向上的弓曲度分布曲线,将弓曲度分布曲线与弓曲度阈值对比,即可获知是否超标,若超标则标注出超标点位置及超标值,最后送至校棒装置,通过控制校棒装置的喷灯以及校棒支架,实现对各个超标点的校直处理。由于采用是中央控制设备全程控制,排除了人为因素对产品质量的干扰,对芯棒进行了精确校直,提高了加工效率,解决了因芯棒弓曲度超标导致后续光纤预制棒芯包同心度报废的隐患。
参见图1所示,上述校棒装置包括校棒车床、喷灯和校棒支架,喷灯和校棒支架都可以在校棒车床上移动,利用中央控制设备,可以控制喷灯的氢氧焰流量、灼烧时间、喷灯位置,还可以控制校棒支架的高度和校棒支架的位置,利用喷灯对超标点进行灼烧软化,调节校棒支架的高度实现对超标点弓曲度的调整。
参见图1所示,上述智能机器人包括可以移动的X轴测径仪和Y轴测径仪,以实现对芯棒的测量,机械臂可以实现对母棒的切割并夹持芯棒,在转运过程中,机械臂可以将芯棒放入收纳筒中。
上述下一工序需求,具体是由实际生产确定的,比如,作为示例,下一工序需要的芯棒长度是1500mm,外径要求为40mm±0.5mm,那么就从已完成延伸的母棒的一端开始,找到外径开始合格的区域,切除1500mm的长度下来。
上述中央控制设备有多种方式得到已完成延伸的母棒外径及长度和下一工序需求。
比如,作为示例,中央控制设备具有显示屏,显示屏上可以显示多种常用规格的母棒以及下一工序需求,用户只需要进行选择即可。
再比如,作为示例,中央控制设备具有显示屏,显示屏上具有输入框,用户只需要在输入框中输入已完成延伸的母棒外径及长度、下一工序需求即可。
再比如,作为示例,中央控制设备与延伸塔和OVD设备相连,延伸塔将已完成延伸的母棒外径及长度发给中央控制设备,OVD设备将下一工序需求发给中央控制设备,中央控制设备只需接收数据即可。
对于相同规格的母棒,在相同条件下由延伸塔延伸得到的芯棒,其弓曲度超标点位置以及超标值通常是固定的,故通过校棒装置校直到合格时的校棒工艺参数事先是可以确定出来的。
在进行一次校直之后,通常芯棒的弓曲度应该是合格的,但是为了更加保险,在一些优选的实施方式中,中央控制设备还用于:当校棒装置对所有的超标点进行校直处理后,控制智能机器人从校棒装置上取下芯棒,并再次测量芯棒的弓曲度,以确认合格,若不合格,则标注出超标点位置及超标值,并再次送入校棒装置,再次进行校直。
当芯棒需要经过多次校直之后才合格,说明当前的一次校直的校棒工艺参数存在问题,后续芯棒可能都是需要经过多次校直之后才合格,为了提高效率,在一些优选的实施方式中,中央控制设备还用于:当芯棒经过多次校直之后确认合格时,将校棒装置多次工作时的校棒工艺参数进行合并处理,以得到更新的校棒工艺参数,以使对下一根芯棒在校直时采用更新的校棒工艺参数可以经过一次校直就合格;校棒工艺参数包括喷灯的氢氧焰流量、灼烧时间、喷灯位置、校棒支架的高度和校棒支架的位置。
比如,每次校棒工艺参数中除了灼烧时间不同,其他参数都相同,则合并处理时,将灼烧时间进行相加之后,作为更新的校棒工艺参数的灼烧时间,其他参数保持不变。
在利用校棒装置对芯棒校直过程中,会产生大量的数据,通常这些数据并没有得到利用,因此,为了充分利用这些大数据,以指导校棒工序,进行工艺改善,提高芯棒校直的效果和效率,在一些优选的实施方式中,***还包括存储单元;中央控制设备还与存储单元相连,并用于:
将芯棒校直前的长度和外径、校直前和校直后的弓曲度分布曲线、校棒装置每次工作时的校棒工艺参数,存储至存储单元,校棒工艺参数包括喷灯的氢氧焰流量、灼烧时间、喷灯位置、校棒支架的高度和校棒支架的位置;
中央控制设备还用于:
调用存储单元一段时间内的历史数据,并分析历史数据中芯棒校直前和校直后的弓曲度分布曲线,以获取弓曲度变化情况;
基于历史数据中芯棒校直前的长度和外径、弓曲度变化情况,调整校棒装置的校棒工艺参数。
比如,作为示例,中央控制设备分析最近几个月的历史数据,发现近两周芯棒,在校直前和校直后,其弓曲度变化幅度相比前一个月前减少了0.2,进一步分析近两周芯棒校直前的外径,发现与前一个月相比,近两周芯棒的平均外径减小了2mm,而校棒支架的高度与之前相比没有变化,反馈给工程师,发现在校棒过程中校棒支架没有与芯棒充分接触,因此弓曲度未得到有效校准。根据此情况调整校棒支架高度与芯棒外径的对应关系,后续芯棒弓曲度得到有效控制。
可见,本优选的实施方式利用了大数据分析的思想,能够通过数据的积累与反馈,不断改进设备的工艺水平,通过改善校棒装置的校棒工艺参数,能够更为高效精准的校准芯棒的弓曲度。
在利用延伸塔对母棒延伸过程中,会产生大量的数据,通常这些数据并没有得到利用,而且母棒延伸过程中,延伸塔的延伸工艺参数异常也会影响母棒的弓曲度数据,最终影响芯棒的弓曲度,因此,为了充分利用这些大数据,以指导延伸工序,进行工艺改善,提高延伸后芯棒直接合格的良率,在一些优选的实施方式中,***还包括存储单元;中央控制设备还与存储单元以及延伸塔相连,并用于:
基于芯棒校直前的弓曲度分布曲线,形成已完成延伸的母棒的弓曲度分布曲线;
将已完成延伸的母棒的弓曲度分布曲线、延伸塔每次开工的延伸工艺参数,存储至存储单元,延伸工艺参数包括延伸速度、氢氧气体流量、炉体温度;
中央控制设备还用于:
调用存储单元一段时间内的历史数据,并分析历史数据中已完成延伸的母棒的弓曲度分布曲线,以获取弓曲度变化情况;
基于弓曲度变化情况,分析历史数据中的延伸工艺参数,找出异常情况,并予以修正。
比如,作为示例,中央控制设备结合一段时间内的历史数据,向工程师反馈当前延伸工艺参数下芯棒弓曲度分布曲线,参见图2所示,为一段时间内,相同延伸工艺参数下,多个产出的芯棒弓曲度分布曲线,横坐标为测量点在芯棒上的位置坐标,纵坐标是弓曲度,可知芯棒从左至右,弓曲度普遍增大。
继续分析,发现延伸过程中,氢氧气体流量出现波动,且参见图3所示,随着生产时间的推移,氢氧气体流量的波动逐渐增大,横坐标为生产时间,纵坐标为氢氧气体流量。
可见,氢氧气体流量的波动,可能会影响芯棒的受热程度,进而影响芯棒的延伸精度。进一步地对氢氧气体流量波动和芯棒弓曲度做关联性分析,由关联性分析出发,根据回归模型,芯棒弓曲度实际值+0.1与预测值之间的散点图参见图4所示,图4为实际值与预测值的拟合图,横坐标为测量点在芯棒上的位置坐标,纵坐标为弓曲度,从图4中可以看出,6个样本的实际值与预测值的分布趋势大致相同,其中两个样本分布范围较为集中,预测值的波动范围也较小,均在0.075之间。三个样本预测指标较为分散。
样本编号 | 均方误差(MSE) | 平均绝对误差(MAE) | R方 | 回归指标项 |
1 | 6.93E-05 | 0.006646576 | 0.547836 | 78 |
2 | 1.23E-05 | 0.002804283 | 0.874289 | 74 |
3 | 1.53E-05 | 0.003114565 | 0.94199 | 74 |
4 | 4.70E-05 | 0.005261137 | 0.893261 | 75 |
5 | 4.21E-05 | 0.0046075 | 0.929895 | 78 |
6 | 2.61E-05 | 0.004058855 | 0.823351 | 74 |
本次分析中6个样本的均方误差均较小,MSE值较小,说明预测模型描述实验数据具有非常好的精确度。
工程师根据本次大数据分析结果,决定对延伸塔的MFC(mass flow controerl流量计)精度进行校准,控制流量波动,最后验证改善有效。
再比如,作为示例,中央控制设备结合一段时间内的历史数据,向工程师反馈延伸工序的产品弓曲度分布情况。
参见图5和图6所示,根据历史数据趋势图发现,一号产线与三号产线的弓曲度分布存在相反趋势。
参见图5所示,为一号生产线一段时间内,产出芯棒的弓曲度分布曲线,横坐标是测量点在芯棒上的位置作标,纵坐标是弓曲度,对于一号产线,随着延伸长度的增加,芯棒弓曲度也在随之增加。
参见图6所示,为三号生产线在同一段时间内,产出芯棒的弓曲度分布曲线,横坐标是测量点在芯棒上的位置作标,纵坐标是弓曲度,对于三号产线则相反,随着延伸长度的增加,芯棒弓曲度在随之下降。
参见图7和图8所示,对多个产线的延伸长度与弓曲度均值进行对比。其中图7为多个产线芯棒弓曲度的分布图,横坐标代表测量点在芯棒上的位置坐标,纵坐标是弓曲度,图8为多个产线芯棒弓曲度的箱线图,横坐标是不同产线,纵坐标为该产线所有芯棒弓曲度平均值的分布情况。
根据上述分析,提醒工程师重点分析一号产线与三号产线的设备差异,找出问题根源。
再比如,作为示例,中央控制设备结合一段时间内的历史数据,向工程师反馈近期产出的6个产品在300位置处的弓曲度普遍较大,参见图9所示,为某一生产线在同一段时间内,产出芯棒的弓曲度分布曲线,横坐标是测量点在芯棒上的位置作标,纵坐标是弓曲度。
同时,中央控制设备调出近期生产过程中的延伸速度,炉体温度,氢氧气体流量等曲线,观察异常情况,参见图10、图11和图12所示,图10为某一生产线在同一段时间内,生产芯棒时,每次开工生产过程中的延伸速度分布曲线,横坐标是生产时间,纵坐标是延伸速度,图11为某一生产线在同一段时间内,生产芯棒时,每次开工生产过程中的炉体温度分布曲线,横坐标是生产时间,纵坐标是炉体温度,图12为某一生产线在同一段时间内,生产芯棒时,每次开工生产过程中的氢氧焰流量分布曲线,横坐标是生产时间,纵坐标是氢氧焰流量。
对相关参数的曲线做拟合分析,首先排除气体流量的影响,因为6个样本的气体流量没有任何波动。
其次,研究炉体温度对弓曲度的影响,发现6个样本的炉体温度变化曲线相同,设备状态没有异常,300mm处对应的炉体温度相对偏高,可能是影响弓曲度的重要因素,但6个样本后段的弓曲度有较大差别,炉体温度无差别,拟合性较差,因此,炉体温度对弓曲度影响的预测拟合并不精确。
最后,研究延伸速度对弓曲度的影响,由于延伸工序工艺特性所致,为了得到较高的玻璃利用率,延伸起头300mm左右处的延伸速度普遍较快,玻璃在发热炉内受热时间相对较短,受设备的影响更小,更容易保持原有的状态,从理论上来说,可能导致弓曲度偏大。
对延伸速度分布与弓曲度分布做拟合分析,得到下表:
样本编号 | 均方误差(MSE) | 平均绝对误差(MAE) | R方 | 回归指标项 |
1 | 0.0000125 | 0.002386952 | 0.825401 | 62 |
2 | 0.0000321 | 0.001045089 | 0.910042 | 65 |
3 | 0.0000148 | 0.002056912 | 0.930241 | 65 |
4 | 0.0000356 | 0.004025041 | 0.854619 | 63 |
5 | 0.0000274 | 0.003105061 | 0.876356 | 67 |
6 | 0.0000213 | 0.001056081 | 0.890742 | 62 |
从上表可知,拟合精度良好,起头延伸速度快是导致弓曲度偏大的主要影响因素,工程师根据该数据,结合产生原因,做出改善假设:提高起头炉体温度,让玻璃充分受热,进而改善起头弓曲度。
本申请实施例还提供了一种芯棒弓曲度校准方法,其包括如下步骤:
101:根据已完成延伸的母棒外径及长度,以及下一工序需求,在母棒上确定出切割位置;
具体地,中央控制设备可以根据选择、输入或接收的已完成延伸的母棒外径及长度,以及下一工序需求,在母棒上确定出切割位置。
比如,作为示例,中央控制设备具有显示屏,显示屏上可以显示多种常用规格的母棒以及下一工序需求,用户只需要进行选择即可。
再比如,作为示例,中央控制设备具有显示屏,显示屏上具有输入框,用户只需要在输入框中输入已完成延伸的母棒外径及长度、下一工序需求即可。
再比如,作为示例,中央控制设备与延伸塔和OVD设备相连,延伸塔将已完成延伸的母棒外径及长度发给中央控制设备,OVD设备将下一工序需求发给中央控制设备,中央控制设备只需接收数据即可。
102:从母棒上切割出芯棒,测量芯棒长度、外径和弓曲度,以形成在芯棒长度方向上的弓曲度分布曲线,并标注出超标点位置及超标值;
具体地,中央控制设备控制智能机器人执行切割和测量工作,并利用测量的数据形成在芯棒长度方向上的弓曲度分布曲线,并标注出超标点位置及超标值,之后通过智能机器人将芯棒转运至校棒装置。
103:中央控制设备控制校棒装置的喷灯和校棒支架工作,以对超标点进行校直处理。
104:之后再次测量芯棒的弓曲度,以确认合格;若不合格,则标注出超标点位置及超标值,并再次对超标点进行校直处理,直至合格。然后将多次校直处理时的校棒工艺参数进行合并处理,以得到更新的校棒工艺参数,以供后续芯棒校直;校棒工艺参数包括喷灯的氢氧焰流量、灼烧时间、喷灯位置、校棒支架的高度和校棒支架的位置。
在利用校棒装置对芯棒校直过程中,会产生大量的数据,通常这些数据并没有得到利用,因此,为了充分利用这些大数据,以指导校棒工序,进行工艺改善,提高芯棒校直的效果和效率,在一些优选的实施方式中,所述方法还包括对校棒工艺参数进行调整,对校棒工艺参数进行调整,具体包括:
201:调取一段时间的历史数据,历史数据包括:芯棒校直前的长度和外径、校直前和校直后的弓曲度分布曲线、校棒装置每次工作时的校棒工艺参数,校棒工艺参数包括喷灯的氢氧焰流量、灼烧时间、喷灯位置、校棒支架的高度和校棒支架的位置。
202:分析历史数据中芯棒校直前和校直后的弓曲度分布曲线,以获取弓曲度变化情况。
203:基于历史数据中芯棒校直前的长度和外径、弓曲度变化情况,调整校棒装置的校棒工艺参数。
上述实施方式中利用了大数据分析的思想,能够通过数据的积累与反馈,不断改进设备的工艺水平,通过改善校棒装置的校棒工艺参数,能够更为高效精准的校准芯棒的弓曲度。
在利用延伸塔对母棒延伸过程中,会产生大量的数据,通常这些数据并没有得到利用,而且母棒延伸过程中,延伸塔的延伸工艺参数异常也会影响母棒的弓曲度数据,最终影响芯棒的弓曲度,因此,为了充分利用这些大数据,以指导延伸工序,进行工艺改善,提高延伸后芯棒直接合格的良率,在一些优选的实施方式中,所述方法还包括对延伸工艺参数进行调整,对延伸工艺参数进行调整,具体包括:
301:调取一段时间内的历史数据,历史数据包括:已完成延伸的母棒的弓曲度分布曲线、延伸塔每次开工的延伸工艺参数,延伸工艺参数包括延伸速度、氢氧气体流量、炉体温度。
302:分析历史数据中已完成延伸的母棒的弓曲度分布曲线,以获取弓曲度变化情况。
303:基于弓曲度变化情况,分析历史数据中的延伸工艺参数,找出异常情况,并予以修正。
上述实施方式中利用了大数据分析的思想,能够通过数据的积累与反馈,不断改进设备的工艺水平,通过改善延伸塔的延伸工艺参数来达到对芯棒弓曲度进行改良的目的,以期延伸后的芯棒其弓曲度能够直接合格。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是,在本申请中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种芯棒弓曲度校准***,其特征在于,其包括:
校棒装置,所述校棒装置包括校棒车床、可移动地设于所述校棒车床上的喷灯以及校棒支架;
智能机器人;
以及中央控制设备,所述中央控制设备与所述智能机器人、喷灯和校棒支架连接,并用于:根据选择、输入或接收的已完成延伸的母棒外径及长度,以及下一工序需求,在所述母棒上确定出切割位置;控制所述智能机器人从所述母棒上切割出芯棒,测量所述芯棒长度、外径和弓曲度,以形成在所述芯棒长度方向上的弓曲度分布曲线,并标注出超标点位置及超标值,以及将所述芯棒转运至所述校棒装置;控制所述校棒装置对超标点进行校直处理。
2.如权利要求1所述的芯棒弓曲度校准***,其特征在于:
所述***还包括存储单元;
所述中央控制设备还与所述存储单元相连,并用于:将所述芯棒校直前的长度和外径、校直前和校直后的弓曲度分布曲线、所述校棒装置每次工作时的校棒工艺参数,存储至所述存储单元,所述校棒工艺参数包括喷灯的氢氧焰流量、灼烧时间、喷灯位置、校棒支架的高度和校棒支架的位置;
所述中央控制设备还用于:
调用所述存储单元一段时间内的历史数据,并分析所述历史数据中所述芯棒校直前和校直后的弓曲度分布曲线,以获取弓曲度变化情况;
基于所述历史数据中所述芯棒校直前的长度和外径、弓曲度变化情况,调整所述校棒装置的校棒工艺参数。
3.如权利要求1所述的芯棒弓曲度校准***,其特征在于:
所述***还包括存储单元;
所述中央控制设备还与所述存储单元以及延伸塔相连,并用于:
基于所述芯棒校直前的弓曲度分布曲线,形成已完成延伸的母棒的弓曲度分布曲线;
将已完成延伸的母棒的弓曲度分布曲线、延伸塔每次开工的延伸工艺参数,存储至所述存储单元,所述延伸工艺参数包括延伸速度、氢氧气体流量、炉体温度;
所述中央控制设备还用于:
调用所述存储单元一段时间内的历史数据,并分析所述历史数据中已完成延伸的母棒的弓曲度分布曲线,以获取弓曲度变化情况;
基于所述弓曲度变化情况,分析所述历史数据中的延伸工艺参数,找出异常情况,并予以修正。
4.如权利要求1所述的芯棒弓曲度校准***,其特征在于:
所述中央控制设备还用于:当所述校棒装置对所有的超标点进行校直处理后,控制所述智能机器人从所述校棒装置上取下芯棒,并再次测量所述芯棒的弓曲度,以确认合格,若不合格,则标注出超标点位置及超标值,并再次送入所述校棒装置。
5.如权利要求4所述的芯棒弓曲度校准***,其特征在于:
所述中央控制设备还用于:当所述芯棒经过多次校直之后确认合格时,将所述校棒装置多次工作时的校棒工艺参数进行合并处理,以得到更新的校棒工艺参数;
所述校棒工艺参数包括喷灯的氢氧焰流量、灼烧时间、喷灯位置、校棒支架的高度和校棒支架的位置。
6.一种芯棒弓曲度校准方法,其特征在于,其包括如下步骤:
根据已完成延伸的母棒外径及长度,以及下一工序需求,在所述母棒上确定出切割位置;
从所述母棒上切割出芯棒,测量所述芯棒长度、外径和弓曲度,以形成在所述芯棒长度方向上的弓曲度分布曲线,并标注出超标点位置及超标值;
对超标点进行校直处理。
7.如权利要求6所述的芯棒弓曲度校准方法,其特征在于:
所述方法还包括对校棒工艺参数进行调整,对校棒工艺参数进行调整,具体包括:
调取一段时间的历史数据,所述历史数据包括:所述芯棒校直前的长度和外径、校直前和校直后的弓曲度分布曲线、校棒装置每次工作时的校棒工艺参数,所述校棒工艺参数包括喷灯的氢氧焰流量、灼烧时间、喷灯位置、校棒支架的高度和校棒支架的位置;
分析所述历史数据中所述芯棒校直前和校直后的弓曲度分布曲线,以获取弓曲度变化情况;
基于所述历史数据中所述芯棒校直前的长度和外径、弓曲度变化情况,调整校棒装置的校棒工艺参数。
8.如权利要求6所述的芯棒弓曲度校准方法,其特征在于:
所述方法还包括对延伸工艺参数进行调整,对延伸工艺参数进行调整,具体包括:
调取一段时间内的历史数据,所述历史数据包括:已完成延伸的母棒的弓曲度分布曲线、延伸塔每次开工的延伸工艺参数,所述延伸工艺参数包括延伸速度、氢氧气体流量、炉体温度;
分析所述历史数据中已完成延伸的母棒的弓曲度分布曲线,以获取弓曲度变化情况;
基于所述弓曲度变化情况,分析所述历史数据中的延伸工艺参数,找出异常情况,并予以修正。
9.如权利要求6所述的芯棒弓曲度校准方法,其特征在于:
对超标点进行校直处理后,还包括如下步骤:
再次测量所述芯棒的弓曲度,以确认合格;
若不合格,则标注出超标点位置及超标值,并再次对超标点进行校直处理。
10.如权利要求9所述的芯棒弓曲度校准方法,其特征在于:
将多次校直处理时的校棒工艺参数进行合并处理,以得到更新的校棒工艺参数;
所述校棒工艺参数包括喷灯的氢氧焰流量、灼烧时间、喷灯位置、校棒支架的高度和校棒支架的位置。
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CN202310236296.6A CN116589176A (zh) | 2023-03-13 | 2023-03-13 | 一种芯棒弓曲度校准***及方法 |
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