一种套管制棒的自动配棒方法与流程

1.本发明涉及光纤生产技术领域，尤其涉及一种套管制棒的自动配棒方法。


背景技术：

2.光纤预制棒的制备工艺是光纤生产的关键环节，为增加拉丝长度，降低光纤生产成本，光纤预制棒一般采用两步制棒技术，即先制作芯棒再制造外包层，芯棒的制备技术决定了光纤的光学性能，外包层的制备技术决定了光纤的成本。目前常用的外包层制备技术主要包括ovd(外部气相沉积)和套管法。其中，套管法是将芯棒插入石英套管组成光纤预制棒，是制造大尺寸光纤预制棒的较好方法。
3.随着国内光纤预制棒生产的发展需求，套管制棒工艺对套管、芯棒库存、在制、成品、配棒、流转等信息处理能力提出更高的要求，尤其是离线棒由于其生产周期相对较长，对拉丝异常成品的有效溯源及信息时效性具有更紧迫的需求。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种套管制棒的自动配棒方法，其能够精确控制ric套管工艺核心原材料库存，实现套管和芯棒的自动配棒，有效记录芯棒切割数据，降低芯棒的配棒损耗，提高效率，使得产品溯源更为方便，有效衔接前后段芯棒沉积工艺和拉丝工艺，便于及时调整芯棒沉积标准线。
5.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
6.一种套管制棒的自动配棒方法，具体包括如下步骤：
7.s1、数据录入；将库存的套管和芯棒分别编号id，将每根套管的长度l、外径d、内径规格cx、内径d、重量w录入数据库中，与其套管编号id一一对应；将每根芯棒的长度an、外径b、外径规格cy、芯径a、芯棒芯层折射率n1、芯棒包层折射率n2、芯棒重量w录入数据库中，与其芯棒编号id一一对应；在mes系统中设置芯棒拟合截止波长c的规格线，对每一编号id的芯棒通过拟合公式得到与其对应的套管外径匹配区间，取该区间中位数为该芯棒的匹配外径d’，并将匹配外径d’输入数据库中与该芯棒的编号id关联，如此完成每根芯棒匹配外径d’的计算和录入；其中，拟合公式为，v是归一化常数，且v＝2.405；
8.s2、库存对比；选取一个芯棒外径规格cy，对库存中内径规格cx与选取的芯棒外径规格cy相同的套管进行每个外径d在长度l上的累加，并对库存中满足该外径规格cy的芯棒进行每个匹配外径d’在长度an上的累加；对比套管外径d和芯棒匹配外径d’相同的一组套管长度累加值和芯棒长度累加值，得到该外径规格cy中每个匹配外径d’上芯棒与套管的短缺冗余情况，以此为依据调整套管和芯棒的生产规格线；当匹配的芯棒与套管在长度上库存充足时，进行步骤s3的自动配棒；
9.s3、自动配棒；
10.s31、在mes系统中预设一组芯棒的截止波长c、模场直径m的预期区间，选定一根套管，确定其长度l、外径d及内径规格cx，通过其内径规格cx和外径d与数据库中的芯棒外径规格cy及匹配外径d’进行对比，得到内径规格cx与外径规格cy相同、且匹配外径d’与该套管外径d匹配的一批芯棒；通过拟合公式从该批芯棒中获得拟合参数芯径a、芯棒芯层折射率n1、芯棒包层折射率n2满足条件的的a类芯棒n根和b类芯棒m根；其中，拟合公式为
11.且且a类芯棒为长芯棒，b类芯棒为短芯棒；
12.s32、对于n根a类芯棒，将其按长度由大到小排列为a1
……
an；根据套管的长度l确定所需芯棒总长为l-q+4z，其中，q为所需芯棒总长和套管长度l之间的差值且根据需求自定义，z为所需芯棒数量，4为每根芯棒端面的加工损耗；
13.s33、用穷举法得到a1+......+a(x+1)≥l-q+4(x+1)，an+......+a(n-y)≥l-q+4(y+1)，得到全部使用a类芯棒时所需的a类芯棒数量在x+1至y+1间，其中，以y-x≤1限定a类芯棒的长度，且z＝x+1；选择合适数量的芯棒进行长度匹配，匹配方式按优先级依次为全部使用a类芯棒、使用多根a类芯棒与b类芯棒组合、分切一根任意类型芯棒与多根a类芯棒组合、分切一根任意类型芯棒与多根a类芯棒及b类芯棒组合；
14.s4、打印表单；配棒完成后生成并打印表单，便于生产流转记录；
15.s5、录入配棒信息；录入芯棒实际投料长度和重量，统计配棒和切割损耗；
16.s6、芯棒组装；结合选定的芯棒长度信息、截止波长c和模场直径m，按照芯棒总长度中点远离芯棒组装节点、芯棒截止波长c两端较大中间较小、短芯棒位于末端的规则自定义组装顺序对芯棒进行组装。
17.进一步地，步骤s3中还包括：
18.步骤s34、当需要a类芯棒数量z为奇数时，所需芯棒总长为l-q+4z，所需a类芯棒的平均长度为将满足参数的a类芯棒按长度由大到小赋值给数组a[1to n]，将该数组元素与一一比较，得到差值最小的元素a[i]；
[0019]
步骤s35、取到的一组芯棒对其进行求和，并将其和与l-q+4z相比较得到差值δ；当δ满足-p≤δ≤p时(p为加工误差)，进行步骤s36，当δ＜-p，令k＝1，j＝0，进行步骤s37，当δ＞p时，令k＝1,j＝0，进行步骤s38；
[0020]
步骤s36、完成一组配棒，配棒结束；
[0021]
步骤s37、用替换步骤s35中的与其他项求和后与l-q+4z的差值为δ1，当δ1满足-p≤δ1≤p，则进行步骤s36；当δ1＞p时，提示自动配棒失败，进入步骤s39；当δ1＜-p时，进入步骤s371；
[0022]
步骤s371、令j＝j+1，当j＜z时，重复步骤s37；当j＝z时，进入步骤s372；
[0023]
步骤s372、若则进入步骤s39；否则，令k＝k+1,j＝0，重复步骤s37；
[0024]
步骤s38、用替换步骤s35中的与其他项求和后与l-q+4z的差值为δ2，当δ2满足-p≤δ2≤p，则进行步骤s36；当δ2＜-p时，提示自动配棒失败，进入步骤s39；当δ2＞p时，进入步骤s381；
[0025]
步骤s381、令j＝j+1，当j＜z时，重复步骤s38；当j＝z时，进入步骤s382；
[0026]
步骤s382、若则进入步骤s39；否则，令k＝k+1,j＝0，重复步骤s38；
[0027]
步骤s39、提示自动配棒失败，开放芯棒显示并进行手动选棒，预选退出循环时的一组a类芯棒id，开放分切标记，选取b类芯棒，根据选取的b类芯棒的不同，实时显示预选的一组a类芯棒与所选取的b类芯棒长度的和与l-q+4z差值δ3，当满足-p≤δ3≤p，选取的该b类芯棒为选定b类芯棒，进行步骤s36；当找不到合适长度的b类芯棒时，人工选择将某一根a类芯棒或b类芯棒进行分切，且此时选取的a类芯棒或b类芯棒与预选的a类芯棒的长度和，与l-q+4z差值δ4满足δ4＞200mm。
[0028]
进一步地，步骤s3中还包括步骤s34’，当需要a类芯棒数量z为偶数时，选择(z-1)根a类芯棒和2根b类芯棒，所需芯棒总数量为z+1，所需芯棒总长度为l-q+4(z+1)，所需a类芯棒的平均长度为将满足参数的a类芯棒按长度由大到小赋值给数组a[1to n]，将该数组元素与一一比较，得到差值最小的元素a[i]；到为预选的一组a类芯棒，对其求和得到所选a类芯棒的总长lena；所需芯棒总长l-q+4(z+1)与lena之差lenb为所需2根b类芯棒的总长，将满足参数的b类芯棒按长度由大到小赋值给数组b[1to m]，将该组元素与一一比较，得到差值最小的元素b[i]；
[0029]
步骤s35’、取b[i]到b[i+1]的一组b类芯棒对其进行求和，并将其和与lenb相比较得到差值δ’；当δ’满足-p≤δ’≤p时(p为加工误差)，进行步骤s36’；当δ’＜-p，令k＝1，j＝0，进行步骤s37’，当δ’＞p时，令k＝1,j＝0，进行步骤s38’；
[0030]
步骤s36’、完成一组配棒，配棒结束；
[0031]
步骤s37’、用b[i-k]替换步骤s35’中的b[i+j]，与另一项求和后与lenb的差值为δ1’，当δ1’满足-p≤δ1’≤p，则进行步骤s36’；当δ1’＞p时，提示自动配棒失败，进入步骤s39’；当δ1’＜-p时，进入步骤s371’；
[0032]
步骤s371’、令j＝j+1，当j＜2时，重复步骤s37’；当j＝2时，进入步骤s372’；
[0033]
步骤s372’、若i-k＜1，则进入步骤s39’；否则，令k＝k+1,j＝0，重复步骤s37’；
[0034]
步骤s38’、用b[i+1+k]替换步骤s35’中的b[i+1-j]，与另一项求和后与lenb的差值为δ2’，当δ2’满足-p≤δ2’≤p，则进行步骤s36’；当δ2’＜-p时，提示自动配棒失败，进入步骤s39’；当δ2’＞p时，进入步骤s381’；
[0035]
步骤s381’、令j＝j+1，当j＜2时，重复步骤s38’；当j＝2时，进入步骤s382’；
[0036]
步骤s382’、若i+1+k＞m，则进入步骤s39’；否则，令k＝k+1,j＝0，重复步骤s38’；
[0037]
步骤s39’、提示自动配棒失败，开放芯棒显示并进行手动选棒，预选退出循环时的b类芯棒id，开放分切标记，选取另一根b类芯棒，根据选取的b类芯棒的不同，实时显示预选的b类芯棒与所选取的b类芯棒长度的和与lenb差值δ3’；当满足-p≤δ3’≤p，选取的该b类芯棒为选定b类芯棒，进行步骤s36’；当找不到合适长度的b类芯棒时，人工选择将某一根a类芯棒或b类芯棒进行分切，且此时选取的a类芯棒或b类芯棒与预选的a类芯棒、符合逻辑的b类芯棒的长度和，与l-q+4(z+1)差值δ4’满足δ4’＞200mm。
[0038]
进一步地，当z为偶数且选取(z-1)根a类芯棒和2根b类芯棒进行组装时，(z-1)根a类芯棒均位于2根b类芯棒之间。
[0039]
进一步地，加工误差p＝2mm。
[0040]
进一步地，步骤s33中，所需a类芯棒数量优先选择奇数根进行长度匹配。
[0041]
综上所述，本发明具有以下有益效果：
[0042]
1、本发明通过库存对比，对比库存中特定规格外径的套管每个外径在长度上的累加值与库存中该规格芯棒匹配外径在长度上的累加值，得到该规格外径尺寸上芯棒与套管的短缺冗余情况，以此为依据调整套管和芯棒的生产规格线，从而精确控制ric套管工艺核心原材料库存；
[0043]
2、本发明能够实现套管和芯棒的自动配棒，降低芯棒的配棒损耗，提高配棒效率；
[0044]
3、本发明有效记录芯棒切割数据，使得产品溯源更为方便，有效衔接前后段芯棒沉积工艺和拉丝工艺，便于及时调整芯棒沉积标准线；
[0045]
4、本发明根据组装后芯棒的顺序和长度信息，可以得到每一公里光纤所使用的芯棒信息，分析实际拉丝光纤参数，可以对芯棒制棒工艺提供反馈数据，进而调整优化。
附图说明
[0046]
图1是一种套管制棒的自动配棒方法的流程图；
[0047]
图2是现有技术中以套管直径作为单一变量时截止波长、模场直径、零散波长随套管直径变化的拟合曲线图；
[0048]
图3是一种套管制棒的自动配棒方法中套管外径变化区间不大于30mm时，截止波长、模场直径、零散波长随套管直径变化的拟合曲线图；
[0049]
图4是一种套管制棒的自动配棒方法中mes系统的ui界面图；
[0050]
图5是一种套管制棒的自动配棒方法中选取奇数根a类芯棒的逻辑图；
[0051]
图6是一种套管制棒的自动配棒方法中中选取两根b类芯棒的逻辑图。
具体实施方式
[0052]
以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的
具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0053]
一种套管制棒的自动配棒方法，如1所示，具体包括如下步骤：
[0054]
s1、数据录入；将库存的套管和芯棒分别编号id，将每根套管的长度l、外径d、内径规格cx、内径d、重量w录入数据库中，与其套管编号id一一对应；将每根芯棒的长度an、外径b、外径规格cy、芯径a、芯棒芯层折射率n1、芯棒包层折射率n2、芯棒重量w录入数据库中，与其芯棒编号id一一对应。
[0055]
在mes系统中设置芯棒拟合截止波长c的规格线，对每一编号id的芯棒通过拟合公式得到与其对应的套管外径匹配区间，取该区间中位数为该芯棒的匹配外径d’，并将匹配外径d’输入数据库中与该芯棒的编号id关联，如此完成每根芯棒匹配外径d’的计算和录入。其中，拟合公式为且v是归一化常数，且v＝2.405。
[0056]
芯棒在套用拟合公式后，可以得到在给定套管外径后芯棒的截止波长和模场直径的预估值，如图2和图3所示，当套管外径变化区间不大于30mm时，固定芯棒参数只改变套管直径时，拟合截止波长、模场直径与套管外径线性相关。所以只要设置截止波长的规格线，就能得到某一特定规格芯棒对应的套管外径匹配区间，取该区间中位数则得到芯棒与套管可以匹配的外径，一般以1mm为分度一一映射。
[0057]
s2、库存对比；选取一个芯棒外径规格cy，对库存中内径规格cx与选取的芯棒外径规格cy相同的套管进行每个外径d在长度l上的累加，并对库存中满足该外径规格cy的芯棒进行每个匹配外径d’在长度an上的累加；对比套管外径d和芯棒匹配外径d’相同的一组套管长度累加值和芯棒长度累加值，得到该外径规格cy中每个匹配外径d’上芯棒与套管的短缺冗余情况，以此为依据调整套管和芯棒的生产规格线；当匹配的芯棒与套管在长度上库存充足时，进行步骤s3的自动配棒。
[0058]
芯棒外径规格cy和套管内径规格cx是相对应的，举例说明，选定规格c49,外径规格为c49的芯棒有很多根，且该规格下芯棒的匹配外径d’以1mm为分度，有190mm、191mm、192mm、193mm、194mm、195mm等多种，内径规格为c49的套管也有很多根，且该规格下套管的外径d同样以以1mm为分度，有190mm、191mm、192mm、193mm、194mm、195mm等多种。对内径规格为c49且外径d为191mm的所有套管进行长度累加，对外径规格为c49且匹配外径d’为191mm的所有芯棒进行长度累加，比较两个累加值，即可得到c49规格下外径d为191mm的套管与匹配外径d’为191mm的芯棒的短缺冗余情况。同理，可得到其他规格下每个外径上套管与芯棒的短缺冗余情况，从而完成库存对比，以此为依据进行生产规格线的调整。
[0059]
s3、自动配棒；
[0060]
s31、如图4所示，在mes系统中预设一组芯棒的截止波长c、模场直径m的预期区间，如cutoff 1260-1300nm，mfd 9-9.4um。选定一根套管，输入其编号id，其长度l、外径d及内径规格cx即可确定，通过其内径规格cx和外径d与数据库中的芯棒外径规格cy及匹配外径d’进行对比，即可得到内径规格cx与外径规格cy相同、且匹配外径d’与该套管外径d匹配的一批芯棒。
[0061]
将该批芯棒中的每根芯棒按照其id，将其芯径a、芯棒芯层折射率n1、芯棒包层折射率n2代入拟合公式中，判断其实际计算的截止波长c和模场直径m是否满足预设的预期区
间，从而从该批芯棒中获得拟合参数芯径a、芯棒芯层折射率n1、芯棒包层折射率n2满足条件的的a类芯棒n根和b类芯棒m根。
[0062]
其中，拟合公式为其中，拟合公式为且且另外，a类芯棒为长芯棒，a类芯棒的长度可以按实际产出的芯棒长度的中位数合理规定，为了便于逻辑处理，也可以按步骤s33中x与y的差值不大于1作为条件进行限定。b类芯棒为短芯棒，包括本身长度较短的芯棒和因切割使用变短的芯棒。
[0063]
s32、对于n根a类芯棒，将其按长度由大到小排列为a1
……
an(a1》an)。根据套管的长度l确定所需芯棒总长为l-q+4z，其中，q为所需芯棒总长和套管长度l之间的差值且根据需求自定义，z为所需芯棒数量，4为每根芯棒端面的加工损耗。
[0064]
s33、用穷举法得到a1+......+a(x+1)≥l-q+4(x+1)，an+......+a(n-y)≥l-q+4(y+1)，其中，x、y均为正整数，得到全部使用a类芯棒时所需的a类芯棒数量在x+1至y+1间，以y-x≤1限定a类芯棒的长度，且z＝x+1。选择合适数量的芯棒进行长度匹配，匹配方式为以下四种中的一种，且按优先级依次为全部使用a类芯棒、使用多根a类芯棒与b类芯棒组合、分切一根a类芯棒或b类芯棒与多根a类芯棒组合、分切一根a类芯棒或b类芯棒与多根a类芯棒及b类芯棒组合。
[0065]
为减少拉锥时由于芯棒节点受热不均导致玻璃开裂，在长度匹配时，选取全部a类芯棒进行长度匹配时，a类芯棒的数量z优先选择为奇数。
[0066]
如图5所示，当需要a类芯棒数量z为奇数时：
[0067]
步骤s34、当需要a类芯棒数量z为奇数时，所需芯棒总长为l-q+4z，所需a类芯棒的平均长度为将满足参数的a类芯棒按长度由大到小赋值给数组a[1to n]，将该数组元素与一一比较，得到差值最小的元素a[i]。
[0068]
步骤s35、取到的一组芯棒对其进行求和，并将其和与l-q+4z相比较得到差值δ；当δ满足-p≤δ≤p时，进行步骤s36；当δ＜-p，表示芯棒总长偏小，令k＝1，j＝0，进行步骤s37；当δ＞p时，表示芯棒总长偏大，令k＝1,j＝0，进行步骤s38。
[0069]
其中，在步骤s35至步骤s39中，p为加工误差，一般以p＝2mm为默认值，在其他实施例中，为提高计算过程的效率，可以适当放宽p的大小。
[0070]
步骤s36、完成一组配棒，配棒结束。
[0071]
步骤s37、用替换步骤s35中的与其他项求和后与
l-q+4z的差值为δ1，当δ1满足-p≤δ1≤p，则进行步骤s36；当δ1＞p时，提示自动配棒失败，进入步骤s39；当δ1＜-p时，进入步骤s371。
[0072]
步骤s371、令j＝j+1，当j＜z时，重复步骤s37；当j＝z时，进入步骤s372。
[0073]
步骤s372、若则进入步骤s39；否则，令k＝k+1,j＝0，重复步骤s37。
[0074]
步骤s38、用替换步骤s35中的与其他项求和后与l-q+4z的差值为δ2，当δ2满足-p≤δ2≤p，则进行步骤s36；当δ2＜-p时，提示自动配棒失败，进入步骤s39；当δ2＞p时，进入步骤s381。
[0075]
步骤s381、令j＝j+1，当j＜z时，重复步骤s38；当j＝z时，进入步骤s382。
[0076]
步骤s382、若则进入步骤s39；否则，令k＝k+1,j＝0，重复步骤s38。
[0077]
步骤s39、提示自动配棒失败，开放芯棒显示并进行手动选棒，预选退出循环时的一组a类芯棒id，开放分切标记，选取b类芯棒，根据选取的b类芯棒的不同，实时显示预选的一组a类芯棒与所选取的b类芯棒长度的和与l-q+4z差值δ3，当满足-p≤δ3≤p，选取的该b类芯棒为选定b类芯棒，进行步骤s36。当找不到合适长度的b类芯棒时，人工选择将某一根a类芯棒或b类芯棒进行分切，且此时选取的a类芯棒或b类芯棒与预选的a类芯棒的长度和，与l-q+4z差值δ4满足δ4＞200mm。
[0078]
当需要a类芯棒数量z为偶数时：
[0079]
步骤s34’，当需要a类芯棒数量z为偶数时，选择(z-1)根a类芯棒和2根b类芯棒，所需芯棒总数量为z+1，所需芯棒总长度为l-q+4(z+1)，所需a类芯棒的平均长度为将满足参数的a类芯棒按长度由大到小赋值给数组a[1to n]，将该数组元素与一一比较，得到差值最小的元素a[i]。
[0080]
到为预选的一组a类芯棒，对其求和得到所选a类芯棒的总长lena；所需芯棒总长l-q+4(z+1)与lena之差lenb为所需2根b类芯棒的总长，将满足参数的b类芯棒按长度由大到小赋值给数组b[1to m]，将该组元素与一一比较，得到差值最小的元素b[i]。
[0081]
如图6所示，通过以下步骤选取2根合适的b类芯棒。
[0082]
步骤s35’、取b[i]到b[i+1]的一组b类芯棒对其进行求和，并将其和与lenb相比较得到差值δ’；当δ’满足-p≤δ’≤p时，进行步骤s36’；当δ’＜-p，表示b类芯棒总长偏小，令k＝1，j＝0，进行步骤s37’，当δ’＞p时，表示b类芯棒总长偏大，令k＝1,j＝0，进行步骤s38’。
[0083]
其中，在步骤s35’至步骤s39’中，p为加工误差，一般以p＝2mm为默认值，在其他实施例中，为提高计算过程的效率，可以适当放宽p的大小。
[0084]
步骤s36’、完成一组配棒，配棒结束。
[0085]
步骤s37’、用b[i-k]替换步骤s35’中的b[i+j]，与另一项求和后与lenb的差值为δ
1’，当δ1’满足-p≤δ1’≤p，则进行步骤s36’；当δ1’＞p时，提示自动配棒失败，进入步骤s39’；当δ1’＜-p时，进入步骤s371’。
[0086]
步骤s371’、令j＝j+1，当j＜2时，重复步骤s37’；当j＝2时，进入步骤s372’。
[0087]
步骤s372’、若i-k＜1，则进入步骤s39’；否则，令k＝k+1,j＝0，重复步骤s37’。
[0088]
步骤s38’、用b[i+1+k]替换步骤s35’中的b[i+1-j]，与另一项求和后与lenb的差值为δ2’，当δ2’满足-p≤δ2’≤p，则进行步骤s36’；当δ2’＜-p时，提示自动配棒失败，进入步骤s39’；当δ2’＞p时，进入步骤s381’。
[0089]
步骤s381’、令j＝j+1，当j＜2时，重复步骤s38’；当j＝2时，进入步骤s382’。
[0090]
步骤s382’、若i+1+k＞m，则进入步骤s39’；否则，令k＝k+1,j＝0，重复步骤s38’。
[0091]
步骤s39’、提示自动配棒失败，开放芯棒显示并进行手动选棒，预选退出循环时的b类芯棒id，开放分切标记，选取另一根b类芯棒，根据选取的b类芯棒的不同，实时显示预选的b类芯棒与所选取的b类芯棒长度的和与lenb差值δ3’；当满足-p≤δ3’≤p，选取的该b类芯棒为选定b类芯棒，进行步骤s36’；当找不到合适长度的b类芯棒时，人工选择将某一根a类芯棒或b类芯棒进行分切，且此时选取的a类芯棒或b类芯棒与预选的a类芯棒、符合逻辑的b类芯棒的长度和，与l-q+4(z+1)差值δ4’满足δ4’＞200mm。
[0092]
其中，当z为偶数且选取(z-1)根a类芯棒和2根b类芯棒进行组装时，(z-1)根a类芯棒均位于2根b类芯棒之间，也就是2根b类芯棒分别位于两端。
[0093]
s4、打印表单；配棒完成后生成并打印表单，便于生产流转记录；
[0094]
s5、录入配棒信息；录入芯棒实际投料长度和重量，统计配棒和切割损耗；
[0095]
s6、芯棒组装；结合选定的芯棒长度信息、截止波长c和模场直径m，按照芯棒总长度中点远离芯棒组装节点、芯棒截止波长c两端较大中间较小、短芯棒位于末端的规则自定义组装顺序对芯棒进行组装。
[0096]
本发明通过库存对比，对比库存中特定规格外径的套管每个外径在长度上的累加值与库存中该规格芯棒匹配外径在长度上的累加值，得到该规格外径尺寸上芯棒与套管的短缺冗余情况，以此为依据调整套管和芯棒的生产规格线，从而精确控制ric套管工艺核心原材料库存。本发明能够实现套管和芯棒的自动配棒，降低芯棒的配棒损耗，提高配棒效率；有效记录芯棒切割数据，使得产品溯源更为方便，有效衔接前后段芯棒沉积工艺和拉丝工艺，便于及时调整芯棒沉积标准线。
[0097]
本发明根据组装后芯棒的顺序和长度信息，可以得到每一公里光纤所使用的芯棒信息，分析实际拉丝光纤参数，可以对芯棒制棒工艺提供反馈数据，进而调整优化。
[0098]
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种套管制棒的自动配棒方法，其特征在于：具体包括如下步骤：s1、数据录入；将库存的套管和芯棒分别编号id，将每根套管的长度l、外径d、内径规格cx、内径d、重量w录入数据库中，与其套管编号id一一对应；将每根芯棒的长度an、外径b、外径规格cy、芯径a、芯棒芯层折射率n1、芯棒包层折射率n2、芯棒重量w录入数据库中，与其芯棒编号id一一对应；在mes系统中设置芯棒拟合截止波长c的规格线，对每一编号id的芯棒通过拟合公式得到与其对应的套管外径匹配区间，取该区间中位数为该芯棒的匹配外径d’，并将匹配外径d’输入数据库中与该芯棒的编号id关联，如此完成每根芯棒匹配外径d’的计算和录入；其中，拟合公式为且v是归一化常数，且v＝2.405；s2、库存对比；选取一个芯棒外径规格cy，对库存中内径规格cx与选取的芯棒外径规格cy相同的套管进行每个外径d在长度l上的累加，并对库存中满足该外径规格cy的芯棒进行每个匹配外径d’在长度an上的累加；对比套管外径d和芯棒匹配外径d’相同的一组套管长度累加值和芯棒长度累加值，得到该外径规格cy中每个匹配外径d’上芯棒与套管的短缺冗余情况，以此为依据调整套管和芯棒的生产规格线；当匹配的芯棒与套管在长度上库存充足时，进行步骤s3的自动配棒；s3、自动配棒；s31、在mes系统中预设一组芯棒的截止波长c、模场直径m的预期区间，选定一根套管，确定其长度l、外径d及内径规格cx，通过其内径规格cx和外径d与数据库中的芯棒外径规格cy及匹配外径d’进行对比，得到内径规格cx与外径规格cy相同、且匹配外径d’与该套管外径d匹配的一批芯棒；通过拟合公式从该批芯棒中获得拟合参数芯径a、芯棒芯层折射率n1、芯棒包层折射率n2满足条件的的a类芯棒n根和b类芯棒m根；其中，拟合公式为芯棒包层折射率n2满足条件的的a类芯棒n根和b类芯棒m根；其中，拟合公式为且且a类芯棒为长芯棒，b类芯棒为短芯棒；s32、对于n根a类芯棒，将其按长度由大到小排列为a1
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an；根据套管的长度l确定所需芯棒总长为l-q+4z，其中，q为所需芯棒总长和套管长度l之间的差值且根据需求自定义，z为所需芯棒数量，4为每根芯棒端面的加工损耗；s33、用穷举法得到a1+......+a(x+1)≥l-q+4(x+1)，an+......+a(n-y)≥l-q+4(y+1)，得到全部使用a类芯棒时所需的a类芯棒数量在x+1至y+1间，其中，以y-x≤1限定a类芯棒的长度，且z＝x+1；选择合适数量的芯棒进行长度匹配，匹配方式按优先级依次为全部使用a类芯棒、使用多根a类芯棒与b类芯棒组合、分切一根任意类型芯棒与多根a类芯棒组合、
分切一根任意类型芯棒与多根a类芯棒及b类芯棒组合；s4、打印表单；配棒完成后生成并打印表单，便于生产流转记录；s5、录入配棒信息；录入芯棒实际投料长度和重量，统计配棒和切割损耗；s6、芯棒组装；结合选定的芯棒长度信息、截止波长c和模场直径m，按照芯棒总长度中点远离芯棒组装节点、芯棒截止波长c两端较大中间较小、短芯棒位于末端的规则自定义组装顺序对芯棒进行组装。2.根据权利要求1所述的一种套管制棒的自动配棒方法，其特征在于：所述步骤s3中还包括：步骤s34、当需要a类芯棒数量z为奇数时，所需芯棒总长为l-q+4z，所需a类芯棒的平均长度为将满足参数的a类芯棒按长度由大到小赋值给数组a[1to n]，将该数组元素与一一比较，得到差值最小的元素a[i]；步骤s35、取到的一组芯棒对其进行求和，并将其和与l-q+4z相比较得到差值δ；当δ满足-p≤δ≤p时(p为加工误差)，进行步骤s36，当δ＜-p，令k＝1，j＝0，进行步骤s37，当δ＞p时，令k＝1,j＝0，进行步骤s38；步骤s36、完成一组配棒，配棒结束；步骤s37、用替换步骤s35中的与其他项求和后与l-q+4z的差值为δ1，当δ1满足-p≤δ1≤p，则进行步骤s36；当δ1＞p时，提示自动配棒失败，进入步骤s39；当δ1＜-p时，进入步骤s371；步骤s371、令j＝j+1，当j＜z时，重复步骤s37；当j＝z时，进入步骤s372；步骤s372、若则进入步骤s39；否则，令k＝k+1,j＝0，重复步骤s37；步骤s38、用替换步骤s35中的与其他项求和后与l-q+4z的差值为δ2，当δ2满足-p≤δ2≤p，则进行步骤s36；当δ2＜-p时，提示自动配棒失败，进入步骤s39；当δ2＞p时，进入步骤s381；步骤s381、令j＝j+1，当j＜z时，重复步骤s38；当j＝z时，进入步骤s382；步骤s382、若则进入步骤s39；否则，令k＝k+1,j＝0，重复步骤s38；步骤s39、提示自动配棒失败，开放芯棒显示并进行手动选棒，预选退出循环时的一组a类芯棒id，开放分切标记，选取b类芯棒，根据选取的b类芯棒的不同，实时显示预选的一组a类芯棒与所选取的b类芯棒长度的和与l-q+4z差值δ3，当满足-p≤δ3≤p，选取的该b类芯棒为选定b类芯棒，进行步骤s36；当找不到合适长度的b类芯棒时，人工选择将某一根a类芯棒或b类芯棒进行分切，且此时选取的a类芯棒或b类芯棒与预选的a类芯棒的长度和，与l-q+4z差值δ4满足δ4＞200mm。3.根据权利要求1所述的一种套管制棒的自动配棒方法，其特征在于：
所述步骤s3中还包括步骤s34’，当需要a类芯棒数量z为偶数时，选择(z-1)根a类芯棒和2根b类芯棒，所需芯棒总数量为z+1，所需芯棒总长度为l-q+4(z+1)，所需a类芯棒的平均长度为将满足参数的a类芯棒按长度由大到小赋值给数组a[1to n]，将该数组元素与一一比较，得到差值最小的元素a[i]；到为预选的一组a类芯棒，对其求和得到所选a类芯棒的总长lena；所需芯棒总长l-q+4(z+1)与lena之差lenb为所需2根b类芯棒的总长，将满足参数的b类芯棒按长度由大到小赋值给数组b[1to m]，将该组元素与一一比较，得到差值最小的元素b[i]；步骤s35’、取b[i]到b[i+1]的一组b类芯棒对其进行求和，并将其和与lenb相比较得到差值δ’；当δ’满足-p≤δ’≤p时(p为加工误差)，进行步骤s36’；当δ’＜-p，令k＝1，j＝0，进行步骤s37’，当δ’＞p时，令k＝1,j＝0，进行步骤s38’；步骤s36’、完成一组配棒，配棒结束；步骤s37’、用b[i-k]替换步骤s35’中的b[i+j]，与另一项求和后与lenb的差值为δ1’，当δ1’满足-p≤δ1’≤p，则进行步骤s36’；当δ1’＞p时，提示自动配棒失败，进入步骤s39’；当δ1’＜-p时，进入步骤s371’；步骤s371’、令j＝j+1，当j＜2时，重复步骤s37’；当j＝2时，进入步骤s372’；步骤s372’、若i-k＜1，则进入步骤s39’；否则，令k＝k+1,j＝0，重复步骤s37’；步骤s38’、用b[i+1+k]替换步骤s35’中的b[i+1-j]，与另一项求和后与lenb的差值为δ2’，当δ2’满足-p≤δ2’≤p，则进行步骤s36’；当δ2’＜-p时，提示自动配棒失败，进入步骤s39’；当δ2’＞p时，进入步骤s381’；步骤s381’、令j＝j+1，当j＜2时，重复步骤s38’；当j＝2时，进入步骤s382’；步骤s382’、若i+1+k＞m，则进入步骤s39’；否则，令k＝k+1,j＝0，重复步骤s38’；步骤s39’、提示自动配棒失败，开放芯棒显示并进行手动选棒，预选退出循环时的b类芯棒id，开放分切标记，选取另一根b类芯棒，根据选取的b类芯棒的不同，实时显示预选的b类芯棒与所选取的b类芯棒长度的和与lenb差值δ3’；当满足-p≤δ3’≤p，选取的该b类芯棒为选定b类芯棒，进行步骤s36’；当找不到合适长度的b类芯棒时，人工选择将某一根a类芯棒或b类芯棒进行分切，且此时选取的a类芯棒或b类芯棒与预选的a类芯棒、符合逻辑的b类芯棒的长度和，与l-q+4(z+1)差值δ4’满足δ4’＞200mm。4.根据权利要求3所述的一种套管制棒的自动配棒方法，其特征在于：当z为偶数且选取(z-1)根a类芯棒和2根b类芯棒进行组装时，(z-1)根a类芯棒均位于2根b类芯棒之间。5.根据权利要求2或3或4所述的一种套管制棒的自动配棒方法，其特征在于：加工误差p＝2mm。6.根据权利要求1所述的一种套管制棒的自动配棒方法，其特征在于：所述步骤s33中，所需a类芯棒数量优先选择奇数根进行长度匹配。

技术总结
本发明提供了一种套管制棒的自动配棒方法，涉及光纤生产技术领域，具体包括如下步骤：S1、数据录入；S2、库存对比；S3、自动配棒；S4、打印表单；S5、录入配棒信息；录入芯棒实际投料长度和重量，统计配棒和切割损耗；S6、芯棒组装；结合选定的芯棒长度信息、截止波长和模场直径，按照芯棒总长度中点远离芯棒组装节点、芯棒截止波长两端较大、中间较小、短芯棒位于末端的规则自定义组装顺序对芯棒进行组装。本发明能精确控制RIC套管工艺核心原材料库存，实现套管和芯棒的自动配棒，有效记录芯棒切割数据，降低芯棒配棒损耗，提高效率，产品溯源更方便，有效衔接前后段芯棒沉积工艺和拉丝工艺，便于及时调整芯棒沉积标准线。便于及时调整芯棒沉积标准线。便于及时调整芯棒沉积标准线。


技术研发人员：王谦 张荣旺 普拉尚 迪利普 严卫鹏 李经纬 王安亮
受保护的技术使用者：江苏斯德雷特光纤科技有限公司
技术研发日：2023.05.22
技术公布日：2023/9/12