CN104298139B - 一种筛选设备自动控制系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种筛选设备自动控制系统，主体为制动轮筛选试验机及制动轮筛选试验机连接的控制系统，制动轮筛选试验机上设有光纤大盘，光纤小盘，制动轮，精密张力计和牵引轮，还包括着色模块，着色模块根据操作需要，设置在制动轮筛选试验机的光纤小盘上并通过导线与控制系统连通。本发明还涉及一种筛选设备自动控制系统的自动控制方法。本发明这套装置，最主要的是实现了筛选着色工序的联合生产，而且可以自由选择是否组合，操作便捷，因此在原来的筛选时间不变的情况下，着色工序就不需要了，至少节省了一半时间。在传统的制动轮筛选试验机上加设光纤丝径自动检测装置增设的着色模块，丰富了制动轮筛选试验机的功能，可行性强。

Description

一种筛选设备自动控制系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及光纤生产领域，尤其涉及一种筛选设备自动控制系统。
背景技术
光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。传输原理是‘光的全反射’。前香港中文大学校长高锟和George A. Hockham首先提出光纤可以用于通讯传输的设想，高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖。
微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。通常，光纤的一端的发射装置使用发光二极管（light emitting diode,LED）或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。
在日常生活中，由于光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多，光纤被用作长距离的信息传递。
长光纤的机械可靠性在光缆的设计和生产中很重要，生产厂家要确保长光纤的最低强度值，是光纤能经受成缆和敷设时的应力而不损坏，还要避免光缆在敷设后在运行应力下没有断纤故障以保障拥有25年的寿命。由于在生产工艺上采取了一系列的措施，预制棒的火焰抛光和HF侵蚀；在清洁的环境中高速拉丝。但是，无论采用什么方法光纤表面总是或多或少的存在一些微小的裂纹。光纤强度还与内部缺陷、杂质和气泡有关。就目前的制造技术看光纤强度还远低于15~30Gpa的理论强度值。为了保证光纤的使用强度，现在广泛采用的方法是对光纤进行筛选试验。
但是，现有筛选设备和着色设备是分开控制的两台设备，筛选和着色需要分开进行，步骤复杂，操作麻烦，造成了许多的困扰，因此如何研发一个可以减少一道着色工序，且可以有效对着色外径进行在线测量的设备，是本领域的技术人员急需解决的难题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种结构简单，在传统的制动轮筛选试验机上加设光纤丝径自动检测装置的技术方案：
一种筛选设备自动控制系统，主体为制动轮筛选试验机及制动轮筛选试验机连接的控制系统，制动轮筛选试验机上设有光纤大盘，光纤小盘,制动轮，精密张力计和牵引轮，还包括着色模块，所述着色模块根据操作需要，设置在制动轮筛选试验机的光纤小盘上并通过导线与控制系统连通。
进一步的，着色模块包括丝径测量仪，声光报警器，控制系统，涂覆器及固化炉。
丝径测量仪为光电丝径测量仪，设置在制动轮筛选试验机收线端光纤小盘之前，光电丝径测量仪的测量头距离待测光纤10~30mm处，与控制系统串接。
声光报警器设置在制动轮筛选试验机任意位置，与控制系统串接。
涂覆器与固化炉顶部上下连接，通过固化炉底部纵向设置的滑块整体固定于底部纵向设置有相应滑轨的安装面板上，并与控制系统串接；并与控制系统串接。
控制系统设置在制动轮筛选试验机控制系统内部，通过导线分别与丝径测量仪、声光报警器、制动轮筛选试验机控制系统、涂覆器及固化炉串接。
筛选设备自动控制系统的自动控制方法步骤如下：
A.设备预处理，对制动轮筛选试验机按常规方法进行调试；
B.数据设定，通过制动轮筛选试验机控制系统对控制系统设置正常丝径偏差范围为±5~8μm之间；
C.设备运行，将待测成卷的光纤固定在光纤大盘上放线端，将待测光纤外露端引出，缠绕后依次通过制动轮，精密张力计，牵引轮，按照着色层的直径偏差范围±5~8μm进行设置，在操作界面上设定涂覆层直径后依次经过涂覆器和固化炉，最后将待测光纤外露端固定在光纤小盘收线端上，之后运行制动轮筛选试验机，先开启涂覆开关，对光纤进行着色，着色后的光纤直接收到光纤小盘上；
D.采集信号，在待测光纤进入制动轮筛选试验机的光纤小盘之前，通过光电丝径测量仪检测待测光纤直径，将采集到的光纤直径信号传递至控制系统；
E.信号分析处理；控制系统对光纤直径与设定的正常丝径范围进行比较，若待测光纤丝径在正常丝径范围内则控制系统发送设备运行信号至动轮筛选试验机控制系统，控制设备运转，依次通过涂覆器及固化炉最后缠绕在光纤小盘上；若待测光纤丝径不在正常丝径范围内则控制系统发送报警信号至声光报警器，声光报警器报警通知操作人员对待测光纤进行确认和调整。
本发明的有益效果在于：
（1）本发明这套装置，最主要的是实现了筛选和着色工序的联合生产，而且可以自由选择是否组合，操作便捷，因此在原来的筛选时间不变的情况下，着色工序就不需要了，至少节省了一半时间。在传统的制动轮筛选试验机上加设光纤丝径自动检测装置增设的着色模块，丰富了制动轮筛选试验机的功能，可行性强。
（2）本发明中丝径测量仪，声光报警器和控制系统和制动轮筛选试验机控制系统的协调工作，增加设备的自动性，有效提高了生产效率，降低操作人员的工作强度。
（3）本发明的涂覆器和固化炉通过滑轨与滑块的设置，可以根据需求对于着色步骤的使用进行推拉式放置，节约空间的同时，方便操作，构思巧妙，实用性加，效果好，便于推广利用和使用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中涂覆器和固化炉结构的整体示意图。
图3为本发明的流程图。
具体实施方式
为使本发明的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
如图1所示的，本发明的筛选着色设备自动控制系统，主体为制动轮筛选试验机1及制动轮筛选试验机连接的控制系统2，制动轮筛选试验机1上设有光纤大盘3，光纤小盘4，制动轮5，精密张力计6和牵引轮7，为使该设备能够具有检测光纤丝径的功能同时实现筛选和着色工序的联合生产，还包括了着色模块，其中着色模块根据生产需要，设置在制动轮筛选试验机的光纤小盘4之前并通过导线与控制系统2连通。
这里的着色模块包括丝径测量仪8，声光报警器9，控制系统10，涂覆器12及固化炉11。其中，丝径测量仪8采用光电丝径测量仪，设置在制动轮筛选试验机1收线端光纤小盘4之前，光电丝径测量仪的测量头距离待测光纤15mm处，与控制系统10串接。声光报警器9设置在制动轮筛选试验机1上，与控制系统10串接。控制系统10设置在制动轮筛选试验机1控制系统2内部，通过导线分别与丝径测量仪8、声光报警器9和制动轮筛选试验机1控制系统2串接。涂覆器12与固化炉11顶部上下连接，通过固化炉11底部纵向设置的滑块13整体固定于底部纵向设置有相应滑轨14的安装面板上，并与控制系统串接；
在着色、固化步骤进行的同时，开启制动轮筛选试验机1开始运转工作，首先通过光电丝径测量仪8对着色后的丝径进行检测，检测信号传递至控制系统10进行分析处理，与预设的正常丝径范围进行对比，根据比较结果对设备进行进一步的操作；
例如，当检测结果超出正常丝径范围时，控制系统10发送报警信号至声光报警器9，声光报警器9报警通知操作人员对待测光纤进行更换；当检测的结果符合正常丝径范围时，控制系统10则发送指令至设备控制系统2，控制设备继续运转。
实现该结果的具体步骤为：
A.设备预处理，对制动轮筛选试验机1按常规方法进行调试；
B.数据设定，通过制动轮筛选试验机1控制系统2对控制系统10设置正常丝径范围；
C.设备运行，将待测成卷的光纤固定在光纤大盘3上放线端，将待测光纤外露端引出，缠绕后依次通过制动轮5，精密张力计6，牵引轮7，按照着色层的直径偏差范围正负5~8μm的范围设置，在操作界面上设定涂覆层直径后依次经过涂覆器12和固化炉11进行涂覆及固化，将待测光纤外露端固定在光纤小盘4收线端上，之后运行制动轮筛选试验机1；
D.采集信号，在待测光纤进入光纤小盘4前，通过光电丝径测量仪8检测待测光纤直径，将采集到的光纤直径信号传递至控制系统10；
信号分析处理；控制系统10对光纤直径与设定的正常丝径范围进行比较，若待测光纤丝径在正常丝径范围内则控制系统发送设备运行信号至动轮筛选试验机1控制系统10，控制设备运转，依次通过涂覆器12及固化炉11最后缠绕在光纤小盘4上；若待测光纤丝径不在正常丝径范围内则控制系统10发送报警信号至声光报警器9，声光报警器9报警通知操作人员对待测光纤进行更换。

Claims (2)

1.一种筛选设备自动控制系统，主体为制动轮筛选试验机及制动轮筛选试验机连接的控制系统，制动轮筛选试验机上设有光纤大盘，光纤小盘，制动轮，精密张力计和牵引轮，其特征在于：所述制动轮筛选试验机还包括着色模块，所述着色模块根据操作需要，设置在制动轮筛选试验机的上下轮系之间并通过导线与控制系统连通；所述着色模块包括丝径测量仪，声光报警器，控制系统，涂覆器及固化炉； 所述丝径测量仪为光电丝径测量仪，设置在制动轮筛选试验机收线端光纤小盘之前，光电丝径测量仪的测量头距离待测光纤10~30mm处，与控制系统串接；所述声光报警器设置在制动轮筛选试验机任意位置，与控制系统串接；所述涂覆器与固化炉顶部上下连接，通过固化炉底部纵向设置的滑块整体固定于底部纵向设置有相应滑轨的安装面板上，并与控制系统串接；所述控制系统设置在制动轮筛选试验机控制系统内部，通过导线分别与丝径测量仪、声光报警器、制动轮筛选试验机控制系统、涂覆器和固化炉串接。
2.一种实现权利要求1所述筛选设备自动控制系统的自动控制方法，其特征在于：步骤如下：
A、设备预处理，对制动轮筛选试验机按常规方法进行调试；
B、数据设定，通过制动轮筛选试验机控制系统对控制系统设置正常丝径偏差范围为±5~8μm之间；
C、设备运行，将待测成卷的光纤固定在光纤大盘上放线端，将待测光纤外露端引出，缠绕后依次通过制动轮，精密张力计，牵引轮，按照着色层的直径偏差范围±5~8μm设置，在操作界面上设定涂覆层直径后依次经过涂覆器和固化炉进行涂覆及固化，将待测光纤外露端固定在光纤小盘收线端上，之后运行制动轮筛选试验机，开启涂覆系统开关，开始进行着色、固化后直接收线；
D、采集信号，在待测光纤进入制动轮筛选试验机的光纤小盘之前，通过光电丝径测量仪检测待测光纤直径，将采集到的光纤直径信号传递至控制系统；
E、信号分析处理；控制系统对光纤直径与设定的正常丝径范围进行比较，若待测光纤丝径在正常丝径范围内则控制系统发送设备运行信号至动轮筛选试验机控制系统，控制设备运转，依次通过涂覆器及固化炉最后缠绕在光纤小盘上；若待测光纤丝径不在正常丝径范围内则控制系统发送报警信号至声光报警器，声光报警器报警通知操作人员对待测光纤进行确认和调整。
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