CN111842396A - 一种光纤抽尾气系统及光纤抽尾气方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光纤抽尾气系统及光纤抽尾气方法，该光纤抽尾气系统包括用以连接并获取光纤的张力的张力计、至少两个用以安装于UV涂料固化装置下方的一次尾气吸附装置；一次尾气吸附装置具有横截面呈狭长槽孔状的吸附口；吸附口紧邻光纤且与光纤同向延伸；全部吸附口用以环绕于光纤的周侧、以实现吸取光纤的尾气并维持光纤周向力系平衡；一次尾气吸附装置通过一次电动阀门连通于吸气装置；全部一次电动阀门和张力计电连接于控制器。该光纤抽尾气系统通过狭长槽孔状的吸附口向光纤提供分布集中且覆盖范围较广的吸力；全部吸附口的吸力维持光纤的周向力系平衡；控制器根据张力计的检测值反馈调节一次电动阀门的开度以合理调节吸附口的吸力。
Description
技术领域
本发明涉及光纤制造领域，尤其涉及一种光纤抽尾气系统。本发明还涉及一种光纤抽尾气方法，应用于上述光纤抽尾气系统。
背景技术
为了保护光纤并改善光纤的衰减性能，通常会在光纤表面涂上一层树脂。目前广泛采用的光纤树脂涂覆方式的操作步骤包括：首先在光纤上涂覆上液体树脂；其次令光纤经过UV固化装置时，利用UV固化装置固化光纤表面的树脂。其中，为了保证UV固化装置能够顺利固化树脂，通常需要在前述树脂例如液体树脂中添加光引发剂。光引发剂经过UV固化装置时，部分光引发剂会升华为气体，气态的光引发剂遇到相对温度较低的设备后会液化成液体或凝华成固体，继而附着在后面的部件上，导致UV固化装置下方的设备产生故障。
现有技术中，除了通过人工频繁清洁UV固化装置下方的设备以外，还提供了一种尾气吸附装置。该尾气吸附装置呈圆口状，且直接连接真空管路，一方面因为该尾气吸附装置的抽气面积较大，不能有效地吸附UV固化装置下方和光纤表面及周围粘附的尾气；另一方面，该尾气吸附装置在光纤张力过低时容易导致光纤晃动，影响光纤的正常生产作业。
发明内容
本发明的目的是提供一种光纤抽尾气系统，提高光纤尾气的吸附效率，延长设备的维护周期，降低设备的维护成本和操作人员的清洁工作强度，同时避免因抽取尾气而导致光纤晃动过大以致影响光纤的正常生产作业。本发明的另一目的是提供一种光纤抽尾气方法，应用于上述光纤抽尾气系统。
为实现上述目的，本发明提供一种光纤抽尾气系统，包括用以连接并获取光纤的张力的张力计、至少两个用以安装于UV涂料固化装置下方的一次尾气吸附装置；
任一所述一次尾气吸附装置具有横截面呈狭长槽孔状的吸附口；任一所述吸附口紧邻光纤且与光纤同向延伸；全部所述吸附口用以环绕于光纤的周侧、以实现吸取光纤的尾气并维持光纤周向力系平衡；
任一所述一次尾气吸附装置通过一次电动阀门连通于吸气装置；全部所述一次电动阀门和所述张力计电连接于控制器；所述控制器根据所述张力计调节全部所述一次电动阀门的开度。
优选地，全部所述一次尾气吸附装置的数量为偶数个，且全部所述吸附口以光纤为对称轴对称设置。
优选地，任一所述吸附口的横截面呈矩形槽状。
优选地，还包括用以安装于UV涂料固化装置下方的二次尾气吸附装置；所述二次尾气吸附装置具有用以套设光纤、以实现吸取光纤的尾气并维持光纤周向力系平衡的筒状吸附口；
所述二次尾气吸附装置通过二次电动阀门连通于所述吸气装置；所述二次电动阀门电连接于所述控制器；所述控制器根据所述张力计调节所述二次电动阀门的开度。
优选地，所述二次尾气吸附装置位于所述一次尾气吸附装置的下方。
优选地，所述二次尾气吸附装置的外周设有多个在同一径向平面内对称或环形阵列分布的二次尾气连接管；所述吸气设备连接于全部所述二次尾气连接管。
优选地，所述二次尾气吸附装置包括至少两片用以环绕且拼合于光纤的周向的腔板。
优选地，所述二次尾气吸附装置包括两片呈半圆筒状的所述腔板；两片所述腔板的其中一对相邻侧边铰接；两个所述腔板的另一对相邻侧边通过卡扣连接；
所述二次尾气吸附装置的上端面中心和下端面中心分别设有用以供光纤径直贯穿的穿纤孔。
本发明还提供一种光纤抽尾气方法，应用于上述光纤抽尾气系统，包括：
S1：获取UV涂料固化装置下方的光纤的张力值；
S2：根据所述张力值调节一次尾气吸附装置的吸力和二次尾气吸附装置的吸力。
优选地，所述步骤S1之前还包括：
S01：调节一次尾气吸附装置所连接的一次电动阀门的开度至0；调节二次尾气吸附装置所连接的二次电动阀门的开度至10％；
所述步骤S2具体包括：
S21：判断所述张力值是否大于预设值F1；若否，则返回步骤S01；若是，则进入步骤S22；
S22：调节所述一次电动阀门的开度至第一开度；调节所述二次电动阀门(6)的开度至第二开度；
其中，
该光纤抽尾气系统包括控制器、张力计、吸气装置和至少两个一次尾气吸附装置。
张力计用以连接光纤、以实时获取光纤在生产作业中的张力。
一次尾气吸附装置用以安装于UV涂料固化装置的下方。一次尾气吸附装置具有横截面呈狭长槽孔状的吸附口；吸附口紧邻光纤且与光纤同向延伸。全部一次尾气吸附装置的全部吸附口环绕于光纤的周侧，吸气装置与全部一次尾气吸附装置连通，吸气装置通过全部吸附口向光纤的周侧提供负压以实现抽取尾气，并维持光纤周向受力平衡。
任意一个一次尾气吸附装置通过一次电动阀门连通于吸气装置；全部一次电动阀门和张力计电连接于控制器；控制器根据张力计调节全部一次电动阀门的开度。
该光纤抽尾气系统一方面通过多个一次尾气吸附装置吸取光纤周围的尾气，一次尾气吸附装置具有呈狭长槽孔状的吸附口，能够与光纤同向延伸，既可以提高吸附口对光纤的覆盖路径的长度，又能够令吸附口的负压按照光纤的路径方向集中设置，提高吸力和吸附效率。另一方面通过控制器、张力计和连接于一次尾气吸附装置的一次电动阀门反馈调节吸附口的吸力，在张力计检测到光纤的张力较大时，控制器增大一次电动阀门的开度，实现提高吸附口的吸力；反之，在张力计检测到光纤的张力较小时，控制器减小一次电动阀门的开度，实现降低吸附口的吸力。
可见，本发明所提供的光纤抽尾气系统根据光纤在生产作业中的实际张力调节抽取尾气的吸力大小，可以有效避免光纤晃动。相较于现有技术而言，一次尾气吸附装置的吸附口扁平，并且按照光纤的拉丝路径同向紧邻，令吸附口产生的负压吸力集中于光纤，提高尾气抽取效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的光纤抽尾气系统的结构示意图；
图2为本发明实施例所提供的一次吸附装置的结构示意图；
图3为本发明实施例所提供的二次吸附装置的结构示意图；
图4为本发明实施例所提供的第一种光纤抽尾气方法的流程示意图；
图5为本发明实施例所提供的第二种光纤抽尾气方法的流程示意图。
其中，01-光纤、02-UV涂料固化装置、1-一次尾气吸附装置、11-吸附口、12-一次尾气连接管、2-二次尾气吸附装置、201-上端面、21-腔板、22-卡扣、23-二次尾气连接管、24-穿纤孔、3-张力计、4-控制器、5-一次电动阀门、6-二次电动阀门、7-吸气装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图5，图1为本发明实施例所提供的光纤抽尾气系统的结构示意图；图2为本发明实施例所提供的一次吸附装置的结构示意图；图3为本发明实施例所提供的二次吸附装置的结构示意图；图4为本发明实施例所提供的光纤抽尾气方法的流程示意图；图5为本发明实施例所提供的第二种光纤抽尾气方法的流程示意图。
本发明提供一种光纤抽尾气系统，包括控制器4、用以连接并获取光纤01的张力的张力计3、至少两个用以安装于UV涂料固化装置2下方的一次尾气吸附装置1以及与全部一次尾气吸附装置1连通的吸气装置7。
张力计3与光纤01连接，例如与位于UV涂料固化装置2下方的光纤张紧轮连接，从而实时获取光纤01在前述光纤张紧轮处的张力值。
任意一个一次尾气吸附装置1连通具有横截面呈狭长槽孔状的吸附口11，且任一吸附口11紧邻光纤01且与光纤01同向延伸，吸气装置7通过吸附口11在光纤01的周围形成负压吸力，从而吸取光纤01表面及周围的尾气，且全部吸附口11对光纤01所产生的负压吸力维持光纤01的周向力系平衡，避免因光纤01仅单侧受力或一侧受力过大而导致光纤01晃动。
吸气设备可采用真空泵等设备实现。吸附口11可通过一次尾气连接管12连通于吸气设备。
任意一个一次尾气吸附装置1通过一次电动阀门5连通于吸气装置7。全部一次电动阀门5和张力计3均电连接于控制器4，控制器4根据张力计3调节全部一次电动阀门5的开度，进而实现调节全部吸附口11所产生的吸力。本发明所提供的控制器4结合张力计3和一次电动阀门5实现了一次尾气吸附装置1的反馈调节。控制器4的调节作用主要体现于，在光纤01的张力值较大时，在不引起光纤01晃动的前提下适当增大一次尾气吸附装置1的吸力；在光纤01的张力值较小时，减小一次尾气吸附装置1的吸力或者关闭一次尾气吸附装置1，避免因一次尾气吸附装置1的吸附作业影响光纤01的正常作业。
综上，本发明所提供的光纤抽尾气系统通过一次尾气吸附装置1抽取光纤01表面及周围的尾气，实现尾气清洁作业，避免污染UV涂料固化装置2下方的设备；此外，既通过全部一次尾气吸附装置1的吸附口11在光纤01的周向施加吸力并维持光纤01的周向受力平衡，又通过控制器4、张力计3和一次电动阀门5实现吸附口11吸力大小的反馈调节，从而灵活地适用于不同工况下的光纤拉丝工艺，避免一次尾气吸附装置1的抽尾气作业影响光纤01的正常作业。
下面结合附图和实施方式，对本发明所提供的光纤抽尾气系统做更进一步的说明。
在上述实施例的基础上，本发明所提供的光纤抽尾气系统设置有偶数个一次尾气吸附装置1，且全部一次尾气吸附装置1的全部吸附口11以光纤01为对称轴对称设置。
该实施例中，任意一对相对设置的吸附口11与光线的距离相同，产生的作用力大小相等且方向相反，因此，前述一对吸附口11作用于光纤01的拉力相互抵消，避免因吸附口11抽取尾气而导致光纤01单侧受力。
当然，一次尾气吸附装置1的数目包括但并不局限于偶数个，当一次尾气吸附装置1设置为奇数个时，全部一次尾气吸附装置1仍然可以通过合理调节任意吸附口11的作用力方向和任一吸附口11的作用力大小来维持光纤01的周向受力平衡。
本发明所提供的光纤抽尾气系统的吸附口11扁平设计，吸附口11的横截面呈狭长槽孔状，这与光纤01在正常作业中的延伸路径相适应。在一种具体实施例中，吸附口11的横截面呈矩形槽状。简而言之，本发明所提供的光纤抽尾气系统的吸附口11可视为狭长线状结构，该狭长线状结构与呈线条状的光纤01紧邻并平行设置，吸附口11产生的负压沿光纤01的延伸方向集中于光纤01的周侧，且覆盖范围长，能够对覆盖范围内的光纤01的任意一处产生大小相等的吸力，有利于维持光纤01的周向受力平衡，保证光纤01各处的抽尾气效率相近。
本发明所提供的光纤抽尾气系统除了设置一次尾气吸附装置1以外，还设有用以安装于UV涂料固化装置2下方的二次尾气吸附装置2。
二次尾气吸附装置2具有用以套设光纤01、以实现吸取光纤01的尾气并维持光纤01周向力系平衡的筒状吸附口。相比于一次尾气吸附装置1需要两个及以上组合使用而言，二次尾气吸附装置2的筒状吸附口设置于中部，光纤01自筒状吸附口贯穿二次尾气吸附装置2。因此，相比于一次尾气吸附装置1沿光纤01的延伸方向覆盖光纤01而言，二次尾气吸附装置2围绕光纤01的周侧形成360°的覆盖区域。
可见，一次尾气吸附装置1着重于吸附附着于光纤01表面的尾气，且产生的吸力大且集中；二次尾气吸附装置2兼顾于吸附光纤01周围的尾气和附着于光纤01表面的尾气，因吸力范围广而导致吸力有限。因此，该实施例将一次尾气吸附装置1和二次尾气吸附装置2结合使用，从而集二者的优势于一体。
当然，该实施例中，根据光纤01在正常作业中的实际张力值，一次尾气吸附装置1和二次尾气吸附装置2并非同步开启和同步关闭。例如，光纤01的张力值较小时，开启一次尾气吸附装置1可能导致光纤01受到的吸力过大，尽管多个一次尾气吸附装置1的吸附口11围绕于光纤01的周侧并向光纤01施加平衡的作用力，仍可能导致光纤01晃动。为此，光纤01的张力值较小时可仅开启二次尾气吸附装置2。
为了方便调节二次尾气吸附装置2的吸力，二次尾气吸附装置2通过二次电动阀门6连通于吸气装置7。其中，二次电动阀门6电连接于控制器4，控制器4根据张力计3调节二次电动阀门6的开度。
无论本发明所采用的一次电动阀门5和二次电动阀门6具体为球阀还是瓣膜阀，阀门的开度均以百分比计。例如，一次电动阀门5关闭时，一次电动阀门5的开度为0；一次电动阀门5完全打开时，一次电动阀门5的开度为100％，因此，一次电动阀门5的开度范围处于0～1之间。针对控制器4对一次尾气吸附装置1和二次尾气吸附装置2的具体调节方法，可参见本申请文件后续记载的光纤抽尾气方法中的各项实施例。
为了更好的技术效果，本发明所提供的光纤抽尾气系统中，二次尾气吸附装置2位于一次尾气吸附装置1的下方。其中，一次尾气吸附装置1和二次尾气吸附装置2均处于UV涂料固化装置2以及UV涂料固化装置2下方的光纤生产设备之间。
针对二次尾气吸附装置2，为了令套设于光纤01的筒状吸附口施加于光纤01的作用力维持光纤01的周向力系平衡，二次尾气吸附装置2的外周设有多个在同一径向平面内对称或环形阵列分布的二次尾气连接管23，吸气设备连接于全部二次尾气连接管23。
吸气设备通过二次尾气连接管23连通二次尾气吸附装置2时，全部二次尾气连接管23内均产生压力相等的负压，因此全部二次尾气连接管23在光纤01的同一径向平面产生的作用力构成平衡力系。
本发明所提供的光纤抽尾气系统中，为了方便清洁，任意一个一次尾气吸附装置1的吸附口11朝向外界敞开，因此工作人员可以方便快速地清洁一次尾气吸附装置1的吸附口11。相应地，为了简化二次尾气吸附装置2的清洁作业，本发明所提供的各个实施例中，二次尾气吸附装置2包括至少两片用以环绕且拼合于光纤01的周向的腔板21。
全部腔板21可通过拼接组装的方式在光纤01的周侧围设成筒状吸附口。当然，筒状吸附口的形状包括且不限于圆柱形，还可设置为棱柱形、圆台形或者其他特殊的回转体形状。
进一步地，在上述实施例的基础上，二次尾气吸附装置2包括两片呈半圆筒状的腔板21。两片腔板21的其中一对相邻侧边铰接，相对于其中一片腔板21翻转另一片腔板21，使两片腔板21相背运动时，二次尾气吸附装置2中部的筒状吸附口敞开，方便拆分二次尾气吸附装置2和光纤01，同时简化了筒状吸附口的清洁工作。
上述实施例中，两片腔板21的另外一对相邻侧边可设置固定连接件，从而在两片腔板21相向靠拢时实现固定连接。两片腔板21的固定连接方式包括且不限于紧固件锁紧、磁性吸附、扣合等方式。以图3所示的二次尾气吸附装置2为例，两片腔板21的相邻侧边分别设有卡扣22，当两片腔板21翻转至相向靠拢时，两个卡扣22彼此嵌合，实现固定连接。
为了提高二次尾气吸附装置2对拉丝线的密封性能，二次尾气吸附装置2的上端面的201中点处和下端面的中点处分别设有用以供光纤01穿过的穿纤孔24，且穿纤孔24的径向尺寸远小于筒状吸附口的径向尺寸。显然，穿纤孔24的尺寸大于光纤01的尺寸。
针对上述设置，二次尾气吸附装置2处穿纤孔24以外的区域均与外界隔离，进入二次尾气吸附装置2的光纤01被有效隔绝于二次尾气吸附装置2的内部，提高尾气的回收效率。
本发明还提供一种光纤抽尾气方法，应用于上述光纤抽尾气系统，包括：
S1：获取UV涂料固化装置2下方的光纤01的张力值；
S2：根据张力值调节一次尾气吸附装置1和二次尾气吸附装置2的吸力。
其中，步骤S1和步骤S2既可以由人工完成。例如，利用光纤01处连接的张力计3人工读取光纤01在任意时刻的张力值，再由人工调节一次尾气吸附装置1的吸力和二次尾气吸附装置2的吸力，例如通过调节一次尾气吸附装置1和二次尾气吸附装置2所连接的吸力设备的功率和流量实现吸力大小的调节。
步骤S1和步骤S2也可以由一次尾气吸附装置1和二次尾气吸附装置2所连接的控制器4实现自动控制。例如，连接于光纤01的张力计3与控制器4电连接，用以向控制器4实时提供光纤01在正常作业中的张力值；控制器4通过一次电动阀门5和二次电动阀门6分别连接一次尾气吸附装置1和二次尾气吸附装置2，从而根据张力计3所检测的张力值自动调节一次电动阀门5的开度和二次电动阀门6的开度，以此实现一次尾气吸附装置1的吸力调节和二次尾气吸附装置2的吸力调节。
在上述实施例的基础上，本发明提供一种具体的调节方法。
其中，步骤S1之前还包括：
S01：调节一次尾气吸附装置1所连接的一次电动阀门5的开度至0；调节二次尾气吸附装置2所连接的二次电动阀门6的开度至10％；
步骤S2具体包括：
S21：判断张力值是否大于预设值F1；若否，则返回步骤S01；若是，则进入步骤S22；
S22：调节一次电动阀门5的开度至第一开度；调节二次电动阀门6的开度至第二开度；
其中，
简单来说，该实施例根据处于拉丝状态下的光纤01的最大张力值和光纤01的实际张力值反馈调节一次电动阀门5的开度和二次电动阀门6的开度。以上两个开度计算公式以预设值F1为光纤01张力的临界参数。光纤01的张力低于或等于此临界参数时，一次电动阀门5的开度不大于0，相当于一次尾气吸附装置1关闭；二次电动阀门6的开度不大于10％，相当于二次尾气吸附装置2的张力值不大于自身最大张力值的十分之一。光纤01的张力大于此临界参数时，一次电动阀门5和二次电动阀门6均开启，相当于一次尾气吸附装置1和二次尾气吸附装置2同时参与光纤01的抽尾气作业，且一次尾气吸附装置1的吸力和二次尾气吸附装置2的吸力与光纤01的张力值正相关。
以上对本发明所提供光纤抽尾气系统及光纤抽尾气方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种光纤抽尾气系统，其特征在于，包括用以连接并获取光纤(01)的张力的张力计(3)、至少两个用以安装于UV涂料固化装置(02)下方的一次尾气吸附装置(1)；
任一所述一次尾气吸附装置(1)具有横截面呈狭长槽孔状的吸附口(11)；任一所述吸附口(11)紧邻光纤(01)且与光纤(01)同向延伸；全部所述吸附口(11)用以环绕于光纤(01)的周侧、以实现吸取光纤(01)的尾气并维持光纤(01)周向力系平衡；
任一所述一次尾气吸附装置(1)通过一次电动阀门(5)连通于吸气装置(7)；全部所述一次电动阀门(5)和所述张力计(3)电连接于控制器(4)；所述控制器(4)根据所述张力计(3)调节全部所述一次电动阀门(5)的开度。
2.根据权利要求1所述的光纤抽尾气系统，其特征在于，全部所述一次尾气吸附装置(1)的数量为偶数个，且全部所述吸附口(11)以光纤(01)为对称轴对称设置。
3.根据权利要求1所述的光纤抽尾气系统，其特征在于，任一所述吸附口(11)的横截面呈矩形槽状。
4.根据权利要求1所述的光纤抽尾气系统，其特征在于，还包括用以安装于UV涂料固化装置(02)下方的二次尾气吸附装置(2)；所述二次尾气吸附装置(2)具有用以套设光纤(01)、以实现吸取光纤(01)的尾气并维持光纤(01)周向力系平衡的筒状吸附口；
所述二次尾气吸附装置(2)通过二次电动阀门(6)连通于所述吸气装置(7)；所述二次电动阀门(6)电连接于所述控制器(4)；所述控制器(4)根据所述张力计(3)调节所述二次电动阀门(6)的开度。
5.根据权利要求4所述的光纤抽尾气系统，其特征在于，所述二次尾气吸附装置(2)位于所述一次尾气吸附装置(1)的下方。
6.根据权利要求4所述的光纤抽尾气系统，其特征在于，所述二次尾气吸附装置(2)的外周设有多个在同一径向平面内对称或环形阵列分布的二次尾气连接管(23)；所述吸气设备连接于全部所述二次尾气连接管(23)。
7.根据权利要求4所述的光纤抽尾气系统，其特征在于，所述二次尾气吸附装置(2)包括至少两片用以环绕且拼合于光纤(01)的周向的腔板(21)。
8.根据权利要求7所述的光纤抽尾气系统，其特征在于，所述二次尾气吸附装置(2)包括两片呈半圆筒状的所述腔板(21)；两片所述腔板(21)的其中一对相邻侧边铰接；两个所述腔板(21)的另一对相邻侧边通过卡扣(22)连接；
所述二次尾气吸附装置(2)的上端面中心和下端面中心分别设有用以供光纤(01)径直贯穿的穿纤孔(24)。
9.一种光纤抽尾气方法，应用于如权利要求4～8任一项所述的光纤抽尾气系统，其特征在于，包括：
S1：获取UV涂料固化装置(02)下方的光纤(01)的张力值；
S2：根据所述张力值调节一次尾气吸附装置(1)的吸力和二次尾气吸附装置(2)的吸力。
10.根据权利要求9所述的光纤抽尾气方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括：
S01：调节一次尾气吸附装置(1)所连接的一次电动阀门(5)的开度至0；调节二次尾气吸附装置(2)所连接的二次电动阀门(6)的开度至10％；
所述步骤S2具体包括：
S21：判断所述张力值是否大于预设值F1；若否，则返回步骤S01；若是，则进入步骤S22；
S22：调节所述一次电动阀门(5)的开度至第一开度；调节所述二次电动阀门(6)的开度至第二开度；
其中，
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- 2020-07-24 CN CN202010725668.8A patent/CN111842396A/zh active Pending
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