一种光纤预制棒外部气相沉积法沉积机床的制作方法【技术领域】。[0002]光纤预制棒的制造有多种方法，目前主要分为管内沉积法和管外沉积法。管内法主要有改进的化学气相沉积法MCVD和微波等离子化学气相沉积法PCVD，管内沉积方法由于受到沉积管径的限制，直径不易做大，适于制造预制棒的芯棒及较小直径的特种光纤预制棒，芯棒制成后再进行套管或等离子喷涂，以制造预制棒的外包层部分，最终制造大直径预制棒，制作过程较为复杂。管外沉积法主要有轴向气相沉积法VAD和外部气相沉积法0VD，外部气相沉积法不受沉积管直径的限制，理论上直径和长度可以不受限制，目前在实际生产中，预制棒的外径能够达到150mm以上。[0003]光纤市场的发展极为迅速，竞争也越来越激烈，为降低光纤制造成本，近年来OVD(Outside Chemical Vapor Deposition)沉积法制造预制棒向二个方向发展,一是预制棒越做越大，已经实现单个预制棒可拉丝光纤8000km以上。中国专利号CN 101328012A采用VAD方法制造大直径光纤预制棒芯棒，将芯棒延伸后插入到石英套管内，送入到延伸炉内进行加热软化熔合成大尺寸的预制棒。中国专利号CN1884165提供了一种VAD方法制造预制棒芯棒，在光纤拉丝的同时把芯棒与套管一起熔缩实现拉丝，减少工序，降低成本，突现制造大预制棒的方法。另一个方向是单一设备内部沉积的预制棒数量增加，单台OVD设备可以同时沉积多个预制 棒，沉积设备的效率得到充分的利用，在设备投资增加很少的情况下，单一设备产能得到大幅提高，中国专利号为CN 1778743A提出了一种能同时安装和制造多个预制棒，并能够根据预制棒长度进行车床调整的单一设备多预制棒同时制造系统。然而，现有的外部气相沉积设备中喷灯与靶棒的中心线间距是固定不变的，随着沉积预制棒直径的变化，喷灯与预制棒沉积面的距离会越来越小，这不仅会影响粉尘颗粒度和沉积效果，而且也会影响沉积加工的效率。
[0004]本发明所要解决的技术问题在于提供一种能使喷灯与预制棒沉积面的间距进行动态调整以保持相对恒定的光纤预制棒外部气相沉积法沉积机床，它不仅能增强预制棒的沉积质量而且能提闻沉积的效率。[0005]本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为:包括有床身，床身上分别安设往复移动座和喷灯，往复移动座上安设有旋转夹头，其特征在于所述的喷灯对应于旋转夹头安设在旋转轴线的下方，且喷灯与进给机构相连，所述进给机构的进给方向与旋转轴线相垂直。[0006]按上述方案，在床身上还安设有测距单元，测距单元对喷灯与沉积面之间的间距进行连续或间断的在线检测。[0007]按上述方案，设置有控制单元，所述的控制单元与测距单元和进给机构分别相连，使喷灯与预制棒沉积面的间距进行动态调整或保持相对恒定。
[0008]按上述方案，在床身的两侧分别安设固定滑板，固定滑板上设置有导轨，所述的往复移动座安设在固定滑板上与导轨相配置，旋转夹头安设在往复移动座上，两侧对应设置的旋转夹头的旋转轴线相重合。
[0009]按上述方案，所述的往复移动座为水平往复移动座，所述的进给机构为垂直进给机构。
[0010]按上述方案，测距单元在沉积过程中连续测量喷灯与沉积面之间的间距，并实时反馈到控制单元，控制单元对比设定值后，输出信号到进给机构的驱动系统，实现喷灯和沉积面间距的实时动态控制。
[0011]按上述方案，所述的垂直进给机构包括垂直升降平台，垂直升降平台两端与导杆或垂直导轨相连，中间与丝杆螺母驱动装置相连，在垂直升降平台上安设喷灯。
[0012]按上述方案，所述的水平往复移动座包括水平移动台，水平移动台的下面前后两侧设置导槽与固定滑板上设置的纵向导轨相配置，水平移动台的下面还与往复驱动装置相连。
[0013]按上述方案，所述的水平往复移动座上平行间隔安设有1~4对旋转夹头，对应于旋转夹头在垂直升降平台上间隔安设1~4个喷灯。
[0014]按上述方案，在往复移动座上方旋转夹头外安设有防护罩，防护罩上设置有观察窗，防护罩上方与排气 管道相连通。
[0015]本发明的有益效果在于:1、喷灯可以随着预制棒沉积直径的变化进行动态调整和控制，使喷灯与预制棒沉积面的间距保持相对恒定，使得沉积过程中喷灯始终保持最佳喷射距，这不仅能保持喷射粉尘颗粒度的均匀性，而且可有效提高预制棒的沉积精度和沉积质量；2、由于沉积过程中喷灯始终保持最佳喷射距，能使喷射粉末尽可能多的沉积在靶棒上，从而有效提高沉积加工的效率；3、采用多个旋转夹头和多个喷灯的结构，使得一台设备能同时加工多根预制棒，能够大大提高外部法沉积加工光纤预制棒的加工效率；4、可以避免腐蚀性化学反应物对加工环境的影响。



[0016]图1是本发明一个实施例的喷灯垂直升降平台的侧视结构图。
[0017]图2是本发明一个实施例的喷灯的正视结构图。
[0018]图3是本发明一个实施例的正视结构图。

[0019]以下结合附图进一步说明本发明的具体实施方案。
[0020]包括有床身8，在床身的两侧分别安设固定滑板13，固定滑板上设置有纵向导轨，在固定滑板上安设往复移动座与纵向导轨相配置，所述的往复移动座为水平往复移动座，所述的水平往复移动座包括水平移动台，水平移动台的下面前后两侧设置导槽与固定滑板上设置的纵向导轨项配置，水平移动台的下面还与往复驱动装置相连。水平往复移动座上平行间隔安设3对旋转夹头14，每对旋转夹头分别与两侧的水平往复移动座相连，每对对应设置的旋转夹头的旋转轴线相重合。旋转夹头能随水平往复移动座沿旋转轴线前后移动，以调整每对旋转夹头之间的距离，用于加工不同长度的靶棒12。对应于旋转夹头在旋转轴线的下方安设3个喷灯2，喷灯与进给机构相连，所述的进给机构为垂直进给机构，所述的垂直进给机构包括垂直升降平台6，垂直升降平台两端与导杆或垂直导轨4相连，中间与丝杆螺母驱动装置相连，所述的丝杆螺母驱动装置包括与垂直升降平台固联的螺母套5，和与螺母套向配置的丝杆7，丝杆的下端通过联轴器10与步进电机相联。在垂直升降平台上对应于旋转夹头平行间隔安设喷灯。喷灯通过喷灯固定单元3与垂直升降平台相联，喷灯固定单元3包括固定组件和气体连接管件，固定组件保证喷灯固定在垂直升降平台上，使得喷灯可以随着升降平台6的移动而上下移动，气体连接管道上端连接喷灯，下端连接气体流量控制系统。在床身上还安设有测距单元11，测距单元对喷灯与沉积面之间的间距进行连续或间断的在线检测。设置有控制单元，所述的控制单元与测距单元和进给机构分别相连，使喷灯与预制棒I沉积面的间距进行动态调整或保持相对恒定。在往复移动座上方旋转夹头外安设有防护罩，防护罩上设置有观察窗，防护罩上方与排气管道相连通。
[0021]喷灯2提供化学气体燃烧反应器，主要的化学反应如下:
2H2+02=2H20
SiCL4+H20=Si02+HCL (水解反应)
SiCL4+02=Si02+2CL2 (氧化反应)
由氢气与氧气反应产生热量，四氯化娃反应生产二氧化娃，大部分的二氧化娃粉末会沉积在靶棒的表面，形成粉末预制棒，同时预制棒的直径和重量慢慢增加，没有成为预制棒的部分由排气系统带走 ，进行后续处理。