本發(fā)明涉及一種光纖的拉制方法,特別涉及一種變徑光纖拉制裝置及拉制方法。
背景技術(shù):
光纖拉絲,是將制備好的光纖預(yù)制棒,利用某種加熱設(shè)備加熱熔融后拉制成直徑符合要求的細(xì)小光纖纖維,并保證光纖的芯/包直徑比和折射率分布形式不變的工藝操作過(guò)程。光纖預(yù)制棒的拉絲機(jī)由5個(gè)基本部分構(gòu)成:1、光纖預(yù)制棒饋送系統(tǒng);2、加熱系統(tǒng);3、拉絲機(jī)構(gòu);4、各參數(shù)控制系統(tǒng);5、水冷卻和氣氛保護(hù)及控制系統(tǒng)。五者之間精確的配合構(gòu)成完整拉絲工藝。具體的機(jī)械和電氣設(shè)備系統(tǒng)包括:機(jī)械系統(tǒng)拉絲塔架、送棒及調(diào)心系統(tǒng)、加熱爐、激光測(cè)徑儀、牽引裝置、水氣管路系統(tǒng),電氣部分送棒控制及調(diào)心控制系統(tǒng)、加熱爐控制系統(tǒng)、外徑測(cè)控系統(tǒng)、牽引控制系統(tǒng)、冷卻水及保護(hù)氣氛控制系統(tǒng)、人機(jī)界面、PLC信號(hào)處理系統(tǒng)等。
拉絲工藝的關(guān)鍵技術(shù)為饋送速度和外徑控制:(1)饋送速度:預(yù)制棒送入高溫加熱爐內(nèi)的饋送速度主要取決于高溫爐的結(jié)構(gòu)、預(yù)制棒的直徑、光纖的外徑尺寸和拉絲機(jī)的拉絲速度;(2)外徑控制:在拉絲工藝中不需要模具控制光纖的外徑,因?yàn)槟>邥?huì)在光纖表面留下?lián)p傷的痕跡,降低光纖強(qiáng)度,絕大多數(shù)光纖制造者是將高溫加熱爐溫度和送棒速度保持不變,因此,只能一次拉制一種外徑的光纖,每次通過(guò)改變光纖拉絲速度的方法來(lái)達(dá)到控制光纖外徑尺寸的目的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有拉絲塔功能的不足,本發(fā)明提供一種通過(guò)變徑控制模塊拉制變徑光纖的方法,該控制模塊通過(guò)操控送棒裝置進(jìn)行上升后無(wú)延時(shí)地下降動(dòng)作,達(dá)到拉制變徑光纖的作用,具體技術(shù)方案是,一種變徑光纖拉制裝置,包括拉絲塔、送棒控制系統(tǒng),其特征在于:送棒控制系統(tǒng)為獨(dú)立的兩種送棒控制模塊,一種變速送棒控制模塊,采用可編程控制器,通過(guò)與觸摸屏、驅(qū)動(dòng)器的通訊來(lái)控制拉絲塔內(nèi)送棒系統(tǒng)電機(jī)速度,將需要速度設(shè)定在觸摸屏上,觸摸屏通過(guò)電機(jī)編碼器反饋給驅(qū)動(dòng)器信號(hào),再由驅(qū)動(dòng)器傳送到可編程控制器來(lái)顯示送棒系統(tǒng)的實(shí)際速度值,變速送棒控制系統(tǒng)控制拉絲塔內(nèi)送棒系統(tǒng)上升和下降的速度范圍為0.1~499mm/min,上升和下降的距離范圍為0~2000mm,上升和下降循環(huán)周期范圍為0~50,另一種為拉絲塔自帶控制模塊,控制拉絲塔內(nèi)送棒系統(tǒng)電機(jī)勻速運(yùn)動(dòng),兩種送棒控制模塊可以安全切換,獨(dú)立操作。
拉制方法包括以下步驟,(1) 關(guān)閉拉絲塔的總開(kāi)關(guān),使其處于斷電狀態(tài),將變速控制模塊接入拉絲塔,連接好之后打開(kāi)總開(kāi)關(guān)確認(rèn)通訊是否成功建立,具體方法是分別點(diǎn)擊其不同的功能按鍵,觀察拉絲塔的送棒裝置能否按照控制模塊輸入的指令正常工作;(2)打開(kāi)拉絲爐的升溫開(kāi)關(guān),拉絲塔開(kāi)始工作,拉絲塔自帶控制模塊將光纖絲徑控制在一穩(wěn)定值附近,該絲徑為將要拉制的變徑光纖絲徑的最大值或者最小值,如無(wú)特殊要求將絲徑控制在變徑光纖的最大絲徑值附近,這樣可以避免光纖斷裂,將預(yù)先計(jì)算好的參數(shù)輸入變速送棒控制模塊中,待光纖絲徑穩(wěn)定后進(jìn)行涂覆工藝、光纖的引絲工作,最后將其收繞至光纖桶上;(3)確認(rèn)變速送棒控制模塊上升速度、上升距離,下降速度、下降距離參數(shù)無(wú)誤后,點(diǎn)擊周期觸摸屏啟動(dòng),開(kāi)始拉制變徑光纖,在整個(gè)拉制過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)光纖絲徑非常小的情況,可能出現(xiàn)斷絲,要做好應(yīng)急準(zhǔn)備工作。
本發(fā)明的技術(shù)效果是,在長(zhǎng)度1米以內(nèi)范圍可快速、靈活、準(zhǔn)確地拉制每段變徑光纖,操作安全、簡(jiǎn)單、易行,實(shí)用性強(qiáng),理論上可以將光纖的變徑區(qū)域長(zhǎng)度控制在數(shù)十厘米到數(shù)十米這樣一個(gè)較大的范圍內(nèi)。提高了變徑光纖的拉制效率,降低了成本,變徑控制模塊還可通過(guò)設(shè)定不同的函數(shù)達(dá)到拉制不同種類變徑光纖。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的變徑控制模塊控制原理圖;
圖2是本發(fā)明的變徑控制模塊功能界面圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖1、2所示,送棒控制系統(tǒng)為獨(dú)立的兩種送棒控制模塊,一種變速送棒控制模塊,采用可編程控制器,通過(guò)與觸摸屏、驅(qū)動(dòng)器的通訊來(lái)控制拉絲塔內(nèi)送棒系統(tǒng)電機(jī)速度,將需要速度設(shè)定在觸摸屏上,觸摸屏通過(guò)電機(jī)編碼器反饋給驅(qū)動(dòng)器信號(hào),再由驅(qū)動(dòng)器傳送到可編程控制器來(lái)顯示送棒系統(tǒng)的實(shí)際速度值,
實(shí)施例1
以實(shí)際成功操作過(guò)的包層直徑200μm、變徑區(qū)域長(zhǎng)度1m的變徑光纖拉制過(guò)程為例進(jìn)行說(shuō)明,具體操作方法與步驟如下:
(1)關(guān)閉拉絲塔的總電源,連接變速控制模塊的電源線、變速控制模塊和拉絲塔之間的通訊線;
(2)確認(rèn)線路連接無(wú)誤后打開(kāi)拉絲塔總電源和變速控制模塊電源,這時(shí)變速控制模塊狀態(tài)顯示區(qū)域2處顯示通訊建立、電源開(kāi)啟,點(diǎn)擊“手動(dòng)/自動(dòng)”,使變速控制模塊切換到自動(dòng)狀態(tài);
(3)檢查拉絲塔保護(hù)氣、冷卻水無(wú)誤后開(kāi)始升溫;
(4)拉絲塔的加熱爐達(dá)到設(shè)定溫度后進(jìn)行光纖的引絲工作,將光纖繞至收線機(jī)的塑料桶上并將包層直徑控制在200μm左右;
(5)輸入預(yù)制棒參數(shù)及控制參數(shù):棒長(zhǎng)300mm、棒徑28mm、絲徑200μm、拉速3m/min、上升距離37mm、上升速度420mm/min、下降距離37mm、下降速度480mm/min、周期設(shè)定1次,參數(shù)是根據(jù)客戶要求,通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的一組較為滿足要求的參數(shù);
(6)檢查參數(shù)設(shè)定準(zhǔn)確無(wú)誤后點(diǎn)擊“周期啟動(dòng)”,變速控制模塊開(kāi)始工作,送棒裝置開(kāi)始按照設(shè)定參數(shù)進(jìn)行作業(yè),作業(yè)完畢后即可得到一段200μm→50μm→200μm的變徑光纖;
(7)重復(fù)上述步驟,可拉制多段變徑光纖。
所述步驟(5)中的拉制其他變徑光纖時(shí),需根據(jù)對(duì)變徑光纖直徑、長(zhǎng)度等方面的不同要求進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)來(lái)找到合適的參數(shù)。