一種在線改善光纖拉絲塗覆同心度的裝置及方法與流程
2023-10-24 22:50:13 3
本發明涉及光纖加工領域，尤其是光纖拉絲工序中，具體涉及一種在線改善光纖拉絲塗覆同心度的裝置及方法。
背景技術：
在光纖拉絲過程中，為了保護玻璃光纖，需要在光纖表面塗上兩層塗覆層，根據ITU-T規定，普通光纖內外塗層的同心度應控制在12μm以內。目前，控制拉絲過程中塗覆層同心度誤差的措施主要是，通過機械校準拉絲塔中心及水平模座中心，來保證拉絲過程中塗層的同心度。
為了保證光纖塗層和光纖包層同心，目前主要通過以下方法解決：校正拉絲塔的基準中心，校正模座水平和中心，校正模具的同心度。在實際生產過程中若出現光纖塗覆同心度不合格，則需要停止拉絲對整個拉絲塔的中心進行檢查、同時校準模具同心度等。在長期處理過程中存在兩個問題：1、校正時需要停止生產，校準中心花費時間長，降低了生產效率，並且校準受主觀因素影響較大，不同人員校準偏差大，校準效果不能保證；2、隨著光纖拉絲速度的提高，原來運用於2200m/min的拉絲模具，運用於2800m/min後塗覆易偏心，導致即使校正好三處中心也不一定能得到良好的同心度。
技術實現要素：
本發明的目的在於克服現有技術存在的以上問題，提供一種在線改善光纖拉絲塗覆同心度裝置，本發明的裝置通過在線多維度調整模座，使得高速拉絲下，光纖能夠垂直進入模具孔內，保證高速連續生產同時減小塗覆層包層同心度誤差，提高了光纖的合格率。
為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：
一種在線改善光纖拉絲塗覆同心度的裝置，其設置於拉絲爐與收線機之間，其包括：與所述拉絲爐對應設置的模座，所述模座安裝於模座平臺上，所述模座中安裝可旋轉的模具，所述模具中的模具孔對準所述拉絲爐的中心；
所述模具設置在所述模座的中心位置處，所述模座的兩側分別設有第一螺旋測微儀和第二螺旋測微儀，所述第一螺旋測微儀與所述第二螺旋測微儀以所述模具為中心對稱設置，通過所述第一螺旋測微儀與所述第二螺旋測微儀調整所述模座在Y方向上的位移，調整時，所述模座的一端相對所述模座平臺不動，所述模座的另一端距離所述模座平臺的高度為H，所述模座相對於所述模座平臺有傾斜角度，通過調整高度H來調整傾斜角度；
所述模座平臺的底端設有第三螺旋測微儀和第四螺旋測微儀，所述第三螺旋測微儀調整所述模座平臺在Z方向上的位移，所述第四螺旋測微儀調整所述模座平臺在X方向上的位移；
還包括光纖同心度在線檢測儀，所述光纖同心度在線檢測儀用於檢測拉絲過程中光纖同心度的波動；
拉絲過程中，光纖預製棒懸掛至掛棒平臺上，光纖預製棒經過拉絲爐拉絲後，依次經過所述模具、模座、模座平臺、光纖同心度在線檢測儀、轉向輪，最終由所述收線機收線，所述光纖同心度在線檢測儀在線檢測拉絲過程中光纖同心度的波動，調整所述第三螺旋測微儀和第四螺旋測微儀來調節所述模座平臺的中心位置，調整所述第一螺旋測微儀和第二螺旋測微儀調節高度H，調整所述模座平臺的傾斜角度，使拉絲過程中光纖垂直進入所述模具的模具孔中。
進一步地，還包括設置在所述拉絲爐與模具之間的測直徑儀，所述測直徑儀檢測光纖的直徑，校準裝置後，所述掛棒平臺、光纖預製棒、拉絲爐、模具、模座、模座平臺、光纖同心度在線檢測儀的中心線在同一條垂線上。
進一步地，所述收線機的繞線端終點與所述模座的中心以及所述轉向輪的中心在同一個垂直面上。
進一步地，所述模座的傾斜角度的調節範圍為-60°-60°。
進一步地，所述模座的傾斜角度的調節偏差小於0.1°。
進一步地，所述模座平臺調節在X方向或Z方向上的位移誤差小於0.05mm。
進一步地，所述模座與所述模座平臺之間由螺絲和彈簧連接。
進一步地，在線改善光纖拉絲塗覆同心度裝置適應的光纖塗覆方式為：溼對溼塗覆或溼對幹塗覆。
進一步地，所述在線改善光纖拉絲塗覆同心度裝置適應的拉絲速度為0-3000m/min。
進一步地，一種在線改善光纖拉絲塗覆同心度的方法，包括以下步驟：
步驟一：光纖預製棒移動至掛棒平臺，調整掛棒平臺的位置，使光纖預製棒的棒尖對準拉絲爐的中心，光纖預製棒在拉絲爐腔中加熱軟化形成光纖，光纖冷卻後進入模具中進行塗覆，塗覆後的光纖通過UV固化爐和光纖同心度在線檢測儀，然後通過轉向輪到達收線機；
步驟二：在拉絲過程中，測直徑儀反饋光纖直徑，通過控制轉向輪的速度來控制光纖直徑，隨著拉絲速度增加，轉向輪的速度隨之增加，塗覆時光纖偏離模具孔的中心位置；
步驟三：光纖同心度在線檢測儀在線檢測拉絲過程中光纖同心度的波動，調整所述第三螺旋測微儀和第四螺旋測微儀來調節所述模座平臺在Z方向和X方向上的位置，從而調節了模座平臺的中心位置；調整所述第一螺旋測微儀和第二螺旋測微儀調節高度H，調整所述模座平臺的傾斜角度，使拉絲過程中光纖垂直進入所述模具的模具孔中。
本發明的有益效果是:
本發明的裝置通過光纖同心度在線檢測儀在線檢測拉絲過程中光纖同心度的波動，調整所述第三螺旋測微儀和第四螺旋測微儀來調節所述模座平臺在Z方向和X方向上的位置，從而調節了模座平臺的中心位置；調整所述第一螺旋測微儀和第二螺旋測微儀調節高度H，調整所述模座平臺的傾斜角度，使拉絲過程中光纖垂直進入所述模具的模具孔中，保證高速連續生產時，具有較小包層/塗覆層同心度誤差，可以使拉絲塗覆過程中，光纖始終保持在模具的中心位置，避免了裸光纖擦傷及塗覆偏心等工藝問題的發生，減小了塗覆同心度。
上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，並可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例並配合附圖詳細說明如後。本發明的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細給出。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例技術中的技術方案，下面將對實施例技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發明拉絲過程中結構示意圖；
圖2是本發明模座和模座平臺的調整的示意圖；
其中，1-掛棒平臺，2-光纖預製棒，3-拉絲爐，4-測直徑儀，5-模座，6-模座平臺，7-光線同心度在線檢測儀，8-轉向輪，9-收線機，10-模具，11-第一螺旋測微儀，12-第二螺旋測微儀，13-第三螺旋測微儀，14-第四螺旋測微儀。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例1
實施例1中公開了一種在線改善光纖拉絲塗覆同心度的裝置，該裝置設置於拉絲爐3與收線機9之間，在拉絲過程中如圖1中所示，由上到下依次包括：掛棒平臺1、拉絲爐3、測直徑儀4、模座5、模座平臺6、光纖同心度在線檢測儀7、轉向輪8。拉絲過程中，光纖預製棒2懸掛至掛棒平臺1上，光纖預製棒經過拉絲爐拉絲3後，依次經過測直徑儀4、模具10、模座5、模座平臺6、光纖同心度在線檢測儀7、轉向輪8，最終由上述收線機9收線。
上述模座5與上述拉絲爐對應設置，上述模座5通過螺絲和彈簧安裝於模座平臺6上，上述模座5中安裝可旋轉的模具10，上述模具10中的模具孔對準上述拉絲爐的中心，在拉絲塗覆過程中，理想狀態，光纖始終經過模具孔的中心線位置，但是在實際的拉絲過程中，低速拉絲時光纖塗覆層包層同心度均正常，當速度到達2200m/min以後光纖的塗層包層同心度就會出現波動，速度到達2600m/min光纖塗層同心度會可能出現不合格，難以到達超高速2800m/min以上穩定拉絲。
為了解決現在的問題，如圖2中所示，本實施例的實現方式如下：將上述模具10設置在上述模座5的中心位置處，上述模座5的兩側分別設有第一螺旋測微儀11和第二螺旋測微儀12，上述第一螺旋測微儀11與上述第二螺旋測微儀12以上述模具10為中心對稱設置，上述第一螺旋測微儀11與第二螺旋測微儀12主要用於調整模座在垂直方向上的位移，即圖2中三維坐標所示的Y方向上的位置。
調整時，上述第一螺旋測微儀11與第二螺旋測微儀12不是同時調節，上述模座5的一端相對上述模座平臺6不動，上述模座5的另一端距離上述模座平臺6的高度為H，上述模座5相對於上述模座平臺6有傾斜角度，通過調整高度H來調整傾斜角度(θ)。
例如，調整第一螺旋測微儀11，第二螺旋測微儀12不動，以第二螺旋測微儀12在的一端為定點，上述模座5在第一螺旋測微儀11的調整下在Y方向上位移H，將此時模座5相對於上述模座平臺6有傾斜角度θ記為正角度；調整上述第二螺旋測微儀12，使第一螺旋測微儀11不動，以第一螺旋測微儀11在的一端為定點，上述模座5在第二螺旋測微儀12的調整下載Y方向上位移H，將此時模座5相對於上述模座平臺6有傾斜角度θ記為負角度。
在本實施例中，模座5的傾斜角度的調節範圍為-60°-60°。並且，上述模座5的傾斜角度的調節偏差小於0.1°。
同時，還需要調整上述模座平臺6左右或者前後的位移x，即在三維坐標中，X方向或Z方向上的位移。
在上述模座平臺6的底端設有第三螺旋測微儀13和第四螺旋測微儀14，上述第三螺旋測微儀13調整上述模座平臺在Z方向上的位移，上述第四螺旋測微儀14調整上述模座平臺在X方向上的位移。上述模座平臺6調節在X方向或Z方向上的位移誤差小於0.05mm。
拉絲過程中，光纖預製棒2懸掛至掛棒平臺1上，調整好掛棒平臺1的位置，使光纖預製棒2的棒尖對準拉絲爐的中心，保證棒尖在整個拉絲塔中心線上，校準裝置後，上述掛棒平臺1、光纖預製棒2、拉絲爐3、模具10、模座5、模座平臺6、光纖同心度在線檢測儀7的中心線在同一條垂線上。同時，收線機9的收線方向位於模座5和模座平臺6的正側邊位置，使上述收線機9的繞線端終點與上述模座5的中心以及上述轉向輪8的中心在同一個垂直面上。
光纖預製棒2經過拉絲爐3拉絲後，依次經過上述模具10、模座5、模座平臺6、光纖同心度在線檢測儀7、轉向輪8，最終由上述收線機9收線，上述光纖同心度在線檢測儀7在線檢測拉絲過程中光纖同心度的波動，調整上述第三螺旋測微儀13和第四螺旋測微儀14來調節上述模座平臺6的中心位置，調整上述第一螺旋測微儀11和第二螺旋測微儀12調節高度H，調整上述模座平臺6的傾斜角度，使拉絲過程中光纖垂直進入上述模具10的模具孔中。
實施例1中的在線改善光纖拉絲塗覆同心度裝置適應的光纖塗覆方式為：溼對溼塗覆或溼對幹塗覆。上述在線改善光纖拉絲塗覆同心度裝置適應的拉絲速度為0-3000m/min。
實施例2
實施例2中使用實施例1中的在線改善光纖拉絲塗覆同心度的裝置，在線改善光纖拉絲塗覆同心度的方法，包括以下步驟：
步驟一：光纖預製棒移動至掛棒平臺，調整掛棒平臺的位置，使光纖預製棒的棒尖對準拉絲爐的中心，光纖預製棒在拉絲爐腔中加熱軟化形成光纖，光纖冷卻後進入模具中進行塗覆，塗覆後的光纖通過UV固化爐和光纖同心度在線檢測儀，然後通過轉向輪到達收線機；
步驟二：在拉絲過程中，測直徑儀反饋光纖直徑，通過控制轉向輪的速度來控制光纖直徑，隨著拉絲速度增加，轉向輪的速度隨之增加，塗覆時光纖偏離模具孔的中心位置，即隨著拉絲速度增加，光纖塗覆層同心度也不斷惡化。
步驟三：光纖同心度在線檢測儀在線檢測拉絲過程中光纖同心度的波動，調整上述第三螺旋測微儀和第四螺旋測微儀來調節上述模座平臺在Z方向和X方向上的位置，從而調節了模座平臺的中心位置；調整上述第一螺旋測微儀和第二螺旋測微儀調節高度H，調整上述模座平臺的傾斜角度，使拉絲過程中光纖垂直進入上述模具的模具孔中，保證高速連續生產，並且有較小包層和塗覆層的同心度誤差。
收線機9的收線方向位於模座5和模座平臺6的正左側(或者正右側)，同時收線機9繞線端終點和模座5的中心、轉向輪8中心在同一個垂直面上。校準所有拉絲設備的水平和中心後，按照表1中所示不同速度下調整不同的參考值，同時觀察光纖同心度在線檢測儀7的波動情況後，再對第一螺旋測微儀11進行微調，光纖同心度在線檢測儀7的波動正常後，下盤使用PK2400對光纖同心度進行測試。測試正常後，記錄第四螺旋測微儀和第一螺旋測微儀11的度數便於操作人員進行正常點檢。
一般情況下調整好各個螺旋測微儀數值後拉絲速度V±100m/min情況下波動不會影響塗覆同心度的變化。
表1不同拉絲速度下所調節的參考值：
本實施例的工作原理如下：
本發明的裝置通過光纖同心度在線檢測儀在線檢測拉絲過程中光纖同心度的波動，調整上述第三螺旋測微儀和第四螺旋測微儀來調節上述模座平臺在Z方向和X方向上的位置，從而調節了模座平臺的中心位置；調整上述第一螺旋測微儀和第二螺旋測微儀調節高度H，調整上述模座平臺的傾斜角度，使拉絲過程中光纖垂直進入上述模具的模具孔中，保證高速連續生產時，具有較小包層/塗覆層同心度誤差，可以使拉絲塗覆過程中，光纖始終保持在模具的中心位置，避免了裸光纖擦傷及塗覆偏心等工藝問題的發生，減小了塗覆同心度。
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。