CN106045303A - 光纤拉丝位置自动调整装置及方法 - Google Patents

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    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
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    • C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • C03B37/0253—Controlling or regulating

Abstract

一种光纤制造技术领域的光纤拉丝位置自动调整装置及方法，包括垂直进给台、拉丝炉、光纤位置测量装置和控制器，其中：垂直进给台、拉丝炉和光纤位置测量装置从上至下依次设置；所述的光纤位置测量装置与控制器相连并输出光纤与光纤位置测量装置所处水平面交点的位置信息；所述的垂直进给台相对于拉丝炉上下移动并设有间距测量装置，间距测量装置与控制器相连并输出垂直进给台与拉丝炉的间距信息；所述的垂直进给台设有水平位置调节装置，水平位置调节装置与控制器相连并输出垂直进给台X轴、Y轴的位置坐标信息；所述的控制器反馈控制水平位置调节装置运动以调整垂直进给台水平位置。本发明能够自动调整光纤位置，提高光纤的质量，降低生产成本。

Description

光纤拉丝位置自动调整装置及方法
技术领域
本发明涉及的是一种光纤制造领域的技术，具体是一种光纤拉丝位置自动调整装置及方法。
背景技术
光纤拉丝过程是光纤生产制造的主要流程之一，其中对拉丝炉的控制是该主要流程的核心部分。传统工艺中通过人工调节方式对其进行控制以调整光纤的轴向位置。但是人工调节难度大、精确度低，不易对偏移的光纤进行位置校正，无法解决因光纤位置偏移导致的各种问题，例如：光纤强度差，塔断，拉丝炉串气、设备烧损造成的光纤质量报废等。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种光纤拉丝位置自动调整装置及方法，能够自动调整光纤位置，减少塔断的频率次数及拉丝炉串气几率，提高光纤的质量，降低生产成本。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明涉及一种光纤拉丝位置自动调整装置，包括：垂直进给台、拉丝炉、光纤位置测量装置和控制器，其中：垂直进给台、拉丝炉和光纤位置测量装置从上至下依次设置，光纤位置测量装置与控制器相连并输出光纤与光纤位置测量装置所处水平面交点的位置信息，垂直进给台相对于拉丝炉上下移动并设有间距测量装置，所述的间距测量装置与控制器相连并输出垂直进给台与拉丝炉的间距信息；
所述的垂直进给台设有水平位置调节装置，所述的水平位置调节装置与控制器相连并输出垂直进给台X轴、Y轴的位置坐标信息；所述的控制器反馈控制水平位置调节装置运动以调整垂直进给台水平位置。
优选地，所述的垂直进给台与拉丝炉之间的间距测量装置包括：设置在垂直进给台下方的激光发射装置和设置于拉丝炉上方的激光接收装置；所述的控制器与激光发射装置相连并输出激光发射信息，所述的激光接收装置与控制器相连并输出激光接收信息。
所述的拉丝炉和光纤位置测量装置间距固定。
本发明涉及上述装置自动调整光纤拉丝位置的方法，包括以下步骤：
S1，测量预制棒外径OD和拉丝炉内发热体内径ID，测量光纤位置测量装置到拉丝炉上平面的间距M2；
S2，垂直进给台移动、控制预制棒伸入拉丝炉中，间距测量装置实时测量垂直进给台与拉丝炉之间的间距M1；光纤从预制棒中拉制出来后经过光纤位置测量装置，光纤位置测量装置实时测量光纤与光纤位置测量装置所处水平面交点的位置坐标(m，n)，若|m-n|≥w，则控制器进行报警处理、对设备进行检查维修，否则计算垂直进给台在水平位置X轴、Y轴方向上应移动的距离：在X轴方向上应移动的距离为a＝(M1/M2)*m*(1‐eOD/ID)，在Y轴方向上应移动的距离为b＝(M1/M2)*n*(1‐eOD/ID)，其中e为自然对数的底数；
S3，控制器根据上述计算结果实时控制水平位置调节装置运动，从而调整垂直进给台的水平位置、进行对中。
所述的w范围是5‐12，依据生产设备和现场控制情况多次调试后得到的经验值。
技术效果
与现有技术相比，本发明通过调整预制棒的轴向位置，从而调整光纤轴向位置，保证光纤轴向位置与拉丝炉轴向位置一致，减少塔断的频率次数及拉丝炉串气几率，提高光纤的质量，降低生产成本。
附图说明
图1为本发明装置示意图；
图中：垂直进给台1、拉丝炉2、光纤位置测量装置3、激光发射装置4、激光接收装置5、水平位置调节装置6、预制棒7、光纤8、控制器9。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示，本实施例涉及一种光纤拉丝位置自动调整装置，包括：垂直进给台1、拉丝炉2、光纤位置测量装置3和控制器9，其中：垂直进给台1、拉丝炉2和光纤位置测量装置3从上至下依次设置，光纤位置测量装置3与控制器9相连并输出光纤8与光纤位置测量装置3所处水平面交点的位置坐标信息，垂直进给台1相对于拉丝炉2上下移动并设有间距测量装置，所述的间距测量装置与控制器9相连并输出垂直进给台1与拉丝炉2的间距信息。
所述的垂直进给台1设有水平位置调节装置6，所述的水平位置调节装置6与控制器9相连并输出垂直进给台1的X轴、Y轴位置信息；所述的控制器9反馈控制水平位置调节装置6运动以调整垂直进给台1水平位置。
优选地，所述的垂直进给台1与拉丝炉2之间的间距测量装置包括：设置在垂直进给台1下方的激光发射装置4和设置于拉丝炉2上方的激光接收装置5；所述的控制器9与激光发射装置4相连并输出激光发射信息，所述的激光接收装置5与控制器9相连并输出激光接收信息。
所述的拉丝炉2和光纤位置测量装置3间距固定。
本实施例涉及上述装置自动调整光纤拉丝位置的方法，包括以下步骤：
S1，测量预制棒7的外径OD＝203mm、拉丝炉2内发热体的内径ID＝216mm，测量光纤位置测量装置3到拉丝炉2上平面的间距M2＝4200mm；
S2，垂直进给台1移动、控制预制棒7伸入拉丝炉2中，间距测量装置实时测量垂直进给台1与拉丝炉2之间的间距M1；光纤8从预制棒7中拉制出来后经过光纤位置测量装置3，光纤位置测量装置3实时测量光纤8与光纤测量装置3所处水平面交点的位置坐标(m，n)；
S21，当M1＝2500mm，即垂直进给台1与拉丝炉2间距为2500mm时，光纤位置测量装置3测量出交点的位置坐标读数为(‐3，1)，w＝7，|-3-1|＜7，控制器9判断光纤8处于可调整位置范围内，则：
a＝2500/4200*(‐3)*(1–e203/216)＝2.785mm，b＝2500/4200*(1)*(1–e203/216)＝‐0.928mm，即垂直进给台1在X轴方向上应移动的距离为2.785mm，在Y轴方向上应移动的距离为‐0.928mm；
S22，当M1＝1500mm，即垂直进给台1与拉丝炉2间距为1500mm时，光纤位置测量装置3测量出交点的位置坐标读数为(3，4)，w＝7，|3-4|＜7，控制器9判断光纤8处于可调整位置范围内，则：
a＝1500/4200*(3)*(1–e203/216)＝‐1.671mm，b＝1500/4200*(4)*(1–e203/216)＝‐2.228mm，即垂直进给台1在X轴方向上应移动的距离为‐1.671mm，在Y轴方向上应移动的距离为‐2.228mm；
S3，控制器9根据上述计算结果实时控制水平位置调节装置3运动，从而调整垂直进给台1的水平位置、进行对中。
与现有技术相比，本实施例在以下各方面均有提升：千公里断点数由15个降至8个，光纤强度报废比例由1.8％降至0.6％，拉丝炉石墨件寿命由0.7年增加至1.3年，百人次的光纤拉丝数由50条降至35条。

Claims (5)

1.一种光纤拉丝位置自动调整装置，其特征在于，包括：垂直进给台、拉丝炉、光纤位置测量装置和控制器，其中：垂直进给台、拉丝炉和光纤位置测量装置从上至下依次设置，光纤位置测量装置与控制器相连并输出光纤与光纤位置测量装置所处水平面交点的位置信息，垂直进给台相对于拉丝炉上下移动并设有间距测量装置，所述的间距测量装置与控制器相连并输出垂直进给台与拉丝炉的间距信息；
所述的垂直进给台设有水平位置调节装置，所述的水平位置调节装置与控制器相连并输出垂直进给台X轴、Y轴的位置坐标信息；所述的控制器反馈控制水平位置调节装置运动以调整垂直进给台水平位置。
2.根据权利要求1所述的光纤拉丝位置自动调整装置，其特征是，所述的拉丝炉和光纤位置测量装置间距固定。
3.根据权利要求1所述的光纤拉丝位置自动调整装置，其特征是，所述的垂直进给台与拉丝炉之间的间距测量装置包括：设置在垂直进给台下方的激光发射装置和设置于拉丝炉上方的激光接收装置；所述的控制器与激光发射装置相连并输出激光发射信息，所述的激光接收装置与控制器相连并输出激光接收信息。
4.一种采用上述任一权利要求所述装置进行光纤拉丝位置自动调整的方法，包括以下步骤：
S1，测量预制棒外径OD和拉丝炉内发热体内径ID，测量光纤位置测量装置到拉丝炉上平面的间距M2；
S2，垂直进给台移动、控制预制棒伸入拉丝炉中，间距测量装置实时测量垂直进给台与拉丝炉之间的距离M1；光纤从预制棒中拉制出来后经过光纤位置测量装置，光纤位置测量装置实时测量光纤与光纤位置测量装置所处水平面交点的位置坐标(m，n)，若|m-n|≥w，则控制器进行报警处理、对设备进行检查维修，否则计算垂直进给台在水平位置X轴、Y轴方向上应移动的距离：垂直进给台在X轴方向上应移动的距离为a＝(M1/M2)*m*(1‐eOD/ID)，在Y轴方向上应移动的距离为b＝(M1/M2)*n*(1‐eOD/ID)，其中e为自然对数的底数；
S3，控制器根据上述计算结果实时控制水平位置调节装置运动，从而调整垂直进给台的水平位置进行对中。
5.根据权利要求4所述的光纤拉丝位置自动调整的方法，其特征是，所述的w的取值范围是5‐12。
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