CN114751640A - 一种控制增强光强度的光学处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于玻璃丝光学领域，尤其涉及一种控制增强光强度的光学处理设备，其特征在于：退火机构包括固定板、去应力机构、电动推杆、电驱模块A、传输带机构，其中固定于固定杆的固定板上安装有两套通过相互夹持而向下输送玻璃丝且分别被对应电驱模块A驱动的高导热系数传输带机构。本发明中的退火机构通过其内两个相对的去应力机构依次对经过的玻璃纤维丝进行短距离快速加热至500℃或600℃、长距离慢速自然冷却和从300℃至50℃的快速冷却等三个连续冷却过程，从而达到有效去除玻璃纤维丝中内应力的目的，进而避免玻璃纤维丝成型后因急速降温冷却产生内应力而导致的弯曲，从而提高玻璃纤维丝的成型质量。

Description

一种控制增强光强度的光学处理设备

技术领域

本发明属于玻璃丝光学领域，尤其涉及一种控制增强光强度的光学处理设备。

背景技术

微通道板作为微光像增强器的三大核心部件之一，其相关参数的性能直接制约着微光夜视技术的发展。为了制作出高品质的MCP，需要大量沐足要求的高精度玻璃纤维，所以设计一套玻璃纤维的制作系统是必要的。

在作者为李杰的名为《用于MCP的高进度玻璃纤维拉丝机结构设计》的硕士专业学位论文中了一种玻璃纤维制造设备，其主要包括送料机构、加热机构、测径仪、拉丝机构、控制柜及切丝机构六部分。但是，微通道中玻璃纤维的熔化需要800摄氏度高温，该拉丝温度相对于传统的600℃至700℃的熔化温度要高得多，易导致玻璃纤维丝因在其冷却过程中产生内应力而发生弯曲。

本发明设计一种设置在拉丝机构与切丝机构之间对玻璃纤维丝的弯曲进行进行矫正的设备来解决上述问题。

发明内容

为解决现有技术中的所述缺陷，本发明公开一种控制增强光强度的光学处理设备，它是采用以下技术方案来实现的。

在本发明的描述中需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

一种控制增强光强度的光学处理设备，它包括在支架内固定杆上自上而下依次分布的送料机构、加热机构、测径仪、拉丝机构、退火机构、切丝机构、接料筒，其特征在于：退火机构包括固定板、去应力机构、电动推杆、电驱模块A、传输带机构，其中固定于固定杆的固定板上安装有两套通过相互夹持而向下输送玻璃丝且分别被对应电驱模块A驱动的高导热系数传输带机构，每套传输带机构中均具有对其撑紧的结构；两个传输带机构对其所夹持的玻璃丝部分进行有效的密封包裹；固定板上水平相向或相背运动有两个被若干电动推杆驱动且通过与传输带机构的一一对应配合来对夹持于两个传输带机构之间的玻璃丝部分进行有效回火的去应力机构。

所述去应力机构包括推板、燃气加热模块、调温模块、慢冷模块、快冷模块A、快冷模块B、快冷模块C、快冷模块D，其中被若干电动推杆驱动的板条状推板上自上而下依次安装有与相应传输带机构进行热交换的燃气加热模块、铝质的慢冷模块、快冷模块A、快冷模块B、快冷模块C及快冷模块D；推板上安装有若干对与燃气加热模块、慢冷模块、快冷模块A、快冷模块B、快冷模块C及快冷模块D一一对应的调温模块。

作为本技术的进一步改进，所述燃气加热模块的加热温度为500℃或600℃；慢冷模块对玻璃丝进行长距离自然冷却；快冷模块A的加热温度为300℃，快冷模块B的加热温度为200℃，快冷模块C的加热温度为100℃，,快冷模块D的加热温度为50℃。

作为本技术的进一步改进，所述燃气加热模块包括壳体、燃气管、喷头、铝板、散热板、隔热层，其中安装于推板的壳体上安装有向内输送燃气的燃气管，燃气管管壁上均匀安装有若干对壳体内壁进行加热的喷头；壳体侧壁安装有与其热交换的铝板，铝板上具有与传输带机构配合的导向槽A；铝板两侧具有对称的两个散热板，每个散热板均对应一个调温模块；壳体外侧包裹有将其与空气及推板隔绝的隔热层。

作为本技术的进一步改进，所述快冷模块A或快冷模块B或快冷模块C或快冷模块D包括半导体制热块、铝板、散热板、隔热层，其中安装于推板的半导体制热块侧壁安装有与其热交换的铝板，铝板上具有与传输带机构配合的导向槽A；铝板两侧具有对称的两个散热板，每个散热板均对应一个调温模块；壳体外侧包裹有将其与空气及推板隔绝的隔热层。

作为本技术的进一步改进，所述壳体的铝板的上端及快冷模块D中铝板的下端均具有便于传输带机构平缓弯折转向的弧部。

作为本技术的进一步改进，所述传输带机构由若干能对玻璃丝形成包围的U型带节铰接而成，带节由高导热系数小热容的材质制成；带节内中部具有定位凸起，定位凸起端面具有与玻璃丝配合的定位槽。

作为本技术的进一步改进，所述带节一端的三个支耳通过转轴B分别铰接于相邻带节一端的三个摆槽内，带节上具有便于与其铰接的带节绕转轴B摆动的弧面；U型带节的两支的末端均安装有橡胶块。

作为本技术的进一步改进，所述调温模块由安装在推板上的电驱模块B和安装于电驱模块B输出轴上的风扇组成；固定板背面具有U架，U架通过带有螺栓的卡箍固定于固定杆上；每个传输带机构均安装于固定板上的相应两个带轮上，一个带轮所在转轴A上安装有齿轮A，齿轮A与安装在相应电驱模块A输出轴上的齿轮B啮合；每个传输带机构均配合有一个安装在伸缩杆末端且对其进行撑紧的带轮，固定于固定板的伸缩杆内具有对其伸缩复位的复位弹簧。

作为本技术的进一步改进，所述伸缩杆由相互套接的外套和内杆组成；对称安装于内杆的两个导向块分别滑动于外套内壁的两个导向槽B内；复位弹簧为外套内；复位弹簧为压缩弹簧；复位弹簧一端与外套内连接，另一端与内杆端面连接；带轮安装于内杆末端。

相对于传统的玻璃丝拉丝设备，本发明中的退火机构通过其内两个相对的去应力机构依次对经过的玻璃纤维丝进行短距离快速加热至500℃或600℃、 长距离慢速自然冷却和从300℃至50℃的快速冷却等三个连续冷却过程，从而达到有效去除玻璃纤维丝中内应力的目的，进而避免玻璃纤维丝成型后因急速降温冷却产生内应力而导致的弯曲，从而提高玻璃纤维丝的成型质量。本发明结构简单，具有较好的使用效果。

附图说明

图1是本发明及其整体剖面示意图。

图2是退火机构及其整体剖面示意图。

图3是退火机构中传输带机构驱动结构剖面示意图。

图4是退火机构中两个传输带机构配合剖面示意图。

图5是传输带机构及其局部示意图。

图6是传输带机构局部剖面示意图。

图7是带节两个视角的示意图。

图8是伸缩杆剖面示意图。

图9是去应力机构及其剖面示意图。

图10是燃气加热模块及其剖面示意图。

图11是快冷模块A及快冷模块D示意图。

图12是退火机构固定方式示意图。

图中标号名称：1、支架；2、固定杆；3、送料机构；4、加热机构；5、玻璃棒；6、玻璃丝；7、测径仪；8、拉丝机构；9、切丝机构；10、接料筒；11、退火机构；12、固定板；13、U架；14、卡箍；15、螺栓；16、去应力机构；17、推板；18、燃气加热模块；19、壳体；20、燃气管；21、喷头；22、铝板；23、导向槽A；24、弧部；25、散热板；26、隔热层；27、调温模块；28、电驱模块B；29、风扇；30、慢冷模块；31、快冷模块A；32、半导体制热块；35、快冷模块B；36、快冷模块C；37、快冷模块D；38、电动推杆；39、带轮；41、伸缩杆；42、外套；43、导向槽B；44、内杆；45、导向块；46、复位弹簧；47、转轴A；48、齿轮A；49、齿轮B；50、电驱模块A；51、传输带机构；52、带节；53、定位凸起；54、定位槽；55、摆槽；56、弧面；57、支耳；58、橡胶块；59、转轴B。

具体实施方式

附图均为本发明实施的示意图，以便于理解结构运行原理。具体产品结构及比例尺寸根据使用环境结合常规技术确定即可。

如图1、2所示，它包括在支架1内固定杆2上自上而下依次分布的送料机构3、加热机构4、测径仪7、拉丝机构8、退火机构11、切丝机构9、接料筒10，其特征在于：退火机构11包括固定板12、去应力机构16、电动推杆38、电驱模块A50、传输带机构51，其中如图2、3、12所示，固定于固定杆2的固定板12上安装有两套通过相互夹持而向下输送玻璃丝6且分别被对应电驱模块A50驱动的高导热系数传输带机构51，每套传输带机构51中均具有对其撑紧的结构；如图4、5、6所示，两个传输带机构51对其所夹持的玻璃丝6部分进行有效的密封包裹；如图2所示，固定板12上水平相向或相背运动有两个被若干电动推杆38驱动且通过与传输带机构51的一一对应配合来对夹持于两个传输带机构51之间的玻璃丝6部分进行有效回火的去应力机构16。

如图9所示，所述去应力机构16包括推板17、燃气加热模块18、调温模块27、慢冷模块30、快冷模块A31、快冷模块B35、快冷模块C36、快冷模块D37，其中如图2、9所示，被若干电动推杆38驱动的板条状推板17上自上而下依次安装有与相应传输带机构51进行热交换的燃气加热模块18、铝质的慢冷模块30、快冷模块A31、快冷模块B35、快冷模块C36及快冷模块D37；如图4、9所示，推板17上安装有若干对与燃气加热模块18、慢冷模块30、快冷模块A31、快冷模块B35、快冷模块C36及快冷模块D37一一对应的调温模块27。

如图2、9所示，所述燃气加热模块18的加热温度为500℃或600℃；慢冷模块30对玻璃丝6进行长距离自然冷却；快冷模块A31的加热温度为300℃，快冷模块B35的加热温度为200℃，快冷模块C36的加热温度为100℃，,快冷模块D37的加热温度为50℃。

如图10所示，所述燃气加热模块18包括壳体19、燃气管20、喷头21、铝板22、散热板25、隔热层26，其中如图4、9、10所示，安装于推板17的壳体19上安装有向内输送燃气的燃气管20，燃气管20管壁上均匀安装有若干对壳体19内壁进行加热的喷头21；壳体19侧壁安装有与其热交换的铝板22，铝板22上具有与传输带机构51配合的导向槽A23；铝板22两侧具有对称的两个散热板25，每个散热板25均对应一个调温模块27；壳体19外侧包裹有将其与空气及推板17隔绝的隔热层26。

如图11所示，所述快冷模块A31或快冷模块B35或快冷模块C36或快冷模块D37包括半导体制热块32、铝板22、散热板25、隔热层26，其中如图4、9、11所示，安装于推板17的半导体制热块32侧壁安装有与其热交换的铝板22，铝板22上具有与传输带机构51配合的导向槽A23；铝板22两侧具有对称的两个散热板25，每个散热板25均对应一个调温模块27；壳体19外侧包裹有将其与空气及推板17隔绝的隔热层26。

如图9、10、11所示，所述壳体19的铝板22的上端及快冷模块D37中铝板22的下端均具有便于传输带机构51平缓弯折转向的弧部24。

如图5、6、7所示，所述传输带机构51由若干能对玻璃丝6形成包围的U型带节52铰接而成，带节52由高导热系数小热容的材质制成；如图4、5、7所示，带节52内中部具有定位凸起53，定位凸起53端面具有与玻璃丝6配合的定位槽54。

如图4、6、7所示，所述带节52一端的三个支耳57通过转轴B59分别铰接于相邻带节52一端的三个摆槽55内，带节52上具有便于与其铰接的带节52绕转轴B59摆动的弧面56；U型带节52的两支的末端均安装有橡胶块58。

如图4所示，所述调温模块27由安装在推板17上的电驱模块B28和安装于电驱模块B28输出轴上的风扇29组成；如图12所示，固定板12背面具有U架13，U架13通过带有螺栓15的卡箍14固定于固定杆2上；如图2、3所示，每个传输带机构51均安装于固定板12上的相应两个带轮39上，一个带轮39所在转轴A47上安装有齿轮A48，齿轮A48与安装在相应电驱模块A50输出轴上的齿轮B49啮合；如图2、8所示，每个传输带机构51均配合有一个安装在伸缩杆41末端且对其进行撑紧的带轮39，固定于固定板12的伸缩杆41内具有对其伸缩复位的复位弹簧46。

如图8所示，所述伸缩杆41由相互套接的外套42和内杆44组成；对称安装于内杆44的两个导向块45分别滑动于外套42内壁的两个导向槽B43内；复位弹簧46为外套42内；复位弹簧46为压缩弹簧；复位弹簧46一端与外套42内连接，另一端与内杆44端面连接；带轮39安装于内杆44末端。

本发明中的电驱模块A50及电驱模块B28均采用现有技术，两者均有电机、减速器及控制单元组成。

本发明中的半导体制热块32采用现有技术。

本发明的工作流程：在初始状态，退火机构11中的两个去应力机构16水平相距一定间距，两个传输带机构51水平相距一定间距且分别处于绷紧状态，伸缩杆41处于压缩状态，复位弹簧46处于压缩状态。

当经过拉丝机构8拉成的玻璃丝6到达退火机构11的两个传输带机构51之间前，先启动燃气加热模块18使其上的铝板22温度达到500℃或600℃，启动快冷模块A31、快冷模块B35、快冷模块C36和快冷模块D37中的半导体制热块32，使得快冷模块A31上的铝板22温度达到300摄氏度，快冷模块B35上铝板22的温度达到200摄氏度，快冷模块C36上铝板22温度达到100摄氏度，快冷模块D37上铝板22的温度达到50摄氏度。当经过拉丝机构8拉成的玻璃丝6到达退火机构11的两个传输带机构51之间时，启动两个电驱模块A50和全部的电动推杆38，两个电驱模块A50分别通过相应齿轮B49、齿轮A48、转轴A47和带轮39带动相应传输带机构51运动。两个去应力机构16在相应若干电动推杆38推动下相向运动并使得两个传输带机构51对经过的玻璃丝6进行夹持，使得玻璃丝6位于传输带机构51中带节52的定位凸起53的定位槽54内。两个伸缩杆41被进一步压缩，复位弹簧46被进一步压缩，从而保持两个传输带机构51的持续绷紧。

由于传输带机构51的带节52由导热系数较大且热容较小的材料制成，所以燃气加热模块18铝板22、慢冷模块30、快冷模块A31、快冷模块B35、快冷模块C36及快冷模块D37上铝板22的温度会经传输带机构51进行无损耗向被两个传输带机构51夹持的玻璃丝6进行传导，从而使得玻璃丝6在两个传输带的带动下依次实现快速加热至500摄氏度或600摄氏度、较长距离的自然冷却及从300摄氏度至50摄氏度的退火处理，从而使得经过两个去应力机构16之间的玻璃丝6实现有效的退火，进而消除玻璃丝6因高温冷却后产生的内应力，避免玻璃丝6在成品后因存在内应力而发生弯曲影响玻璃丝6产品的质量。

在玻璃丝6被两个去应力机构16进行退火去应力处理的过程中，传输带机构51中带节52对其进行周向密封，减小其热量散失，保证去应力机构16对玻璃丝6的有效热处理。

经过退火去应力处理的玻璃丝6到达切丝机构9后被切割成长度相通的玻璃丝6纤维段并被集中收集于接料筒10内。

当玻璃丝6生产结束时，启动电动推杆38带动两个去应力机构16相背运动复位并停止两个电驱模块A50的运行，接着关闭燃气加热模块18、快冷模块A31、快冷模块B35、快冷模块C36及快冷模块D37即可。在燃气加热模块18、快冷模块A31、快冷模块B35、快冷模块C36及快冷模块D37对玻璃丝6进行退火处理过程中，燃气加热模块18、快冷模块A31、快冷模块B35、快冷模块C36及快冷模块D37各自所对应的调温模块27中的电驱模块B28带动风扇29通过相应铝板22上的两个散热板25的散热实现对铝板22上温度的有效调节，保证燃气加热模块18、快冷模块A31、快冷模块B35、快冷模块C36及快冷模块D37铝板22上的温度达到所需要求。

综上所述，本发明的有益效果为：本发明中的退火机构11通过其内两个相对的去应力机构16依次对经过的玻璃纤维丝进行短距离快速加热至500℃或600℃、 长距离慢速自然冷却和从300℃至50℃的快速冷却等三个连续冷却过程，从而达到有效去除玻璃纤维丝中内应力的目的，进而避免玻璃纤维丝成型后因急速降温冷却产生内应力而导致的弯曲，从而提高玻璃纤维丝的成型质量。

Claims (9)

1.一种控制增强光强度的光学处理设备，它包括在支架内固定杆上自上而下依次分布的送料机构、加热机构、测径仪、拉丝机构、退火机构、切丝机构、接料筒，其特征在于：退火机构包括固定板、去应力机构、电动推杆、电驱模块A、传输带机构，其中固定于固定杆的固定板上安装有两套通过相互夹持而向下输送玻璃丝且分别被对应电驱模块A驱动的高导热系数传输带机构，每套传输带机构中均具有对其撑紧的结构；两个传输带机构对其所夹持的玻璃丝部分进行有效的密封包裹；固定板上水平相向或相背运动有两个被若干电动推杆驱动且通过与传输带机构的一一对应配合来对夹持于两个传输带机构之间的玻璃丝部分进行有效回火的去应力机构；

所述去应力机构包括推板、燃气加热模块、调温模块、慢冷模块、快冷模块A、快冷模块B、快冷模块C、快冷模块D，其中被若干电动推杆驱动的板条状推板上自上而下依次安装有与相应传输带机构进行热交换的燃气加热模块、铝质的慢冷模块、快冷模块A、快冷模块B、快冷模块C及快冷模块D；推板上安装有若干对与燃气加热模块、慢冷模块、快冷模块A、快冷模块B、快冷模块C及快冷模块D一一对应的调温模块。

2.根据权利要求1所述的一种控制增强光强度的光学处理设备，其特征在于：所述燃气加热模块的加热温度为500℃或600℃；慢冷模块对玻璃丝进行长距离自然冷却；快冷模块A的加热温度为300℃，快冷模块B的加热温度为200℃，快冷模块C的加热温度为100℃，,快冷模块D的加热温度为50℃。

3.根据权利要求1所述的一种控制增强光强度的光学处理设备，其特征在于：所述燃气加热模块包括壳体、燃气管、喷头、铝板、散热板、隔热层，其中安装于推板的壳体上安装有向内输送燃气的燃气管，燃气管管壁上均匀安装有若干对壳体内壁进行加热的喷头；壳体侧壁安装有与其热交换的铝板，铝板上具有与传输带机构配合的导向槽A；铝板两侧具有对称的两个散热板，每个散热板均对应一个调温模块；壳体外侧包裹有将其与空气及推板隔绝的隔热层。

4.根据权利要求1所述的一种控制增强光强度的光学处理设备，其特征在于：所述快冷模块A或快冷模块B或快冷模块C或快冷模块D包括半导体制热块、铝板、散热板、隔热层，其中安装于推板的半导体制热块侧壁安装有与其热交换的铝板，铝板上具有与传输带机构配合的导向槽A；铝板两侧具有对称的两个散热板，每个散热板均对应一个调温模块；壳体外侧包裹有将其与空气及推板隔绝的隔热层。

5.根据权利要求3或4所述的一种控制增强光强度的光学处理设备，其特征在于：所述壳体的铝板的上端及快冷模块D中铝板的下端均具有便于传输带机构平缓弯折转向的弧部。

6.根据权利要求1所述的一种控制增强光强度的光学处理设备，其特征在于：所述传输带机构由若干能对玻璃丝形成包围的U型带节铰接而成，带节由高导热系数小热容的材质制成；带节内中部具有定位凸起，定位凸起端面具有与玻璃丝配合的定位槽。

7.根据权利要求6所述的一种控制增强光强度的光学处理设备，其特征在于：所述带节一端的三个支耳通过转轴B分别铰接于相邻带节一端的三个摆槽内，带节上具有便于与其铰接的带节绕转轴B摆动的弧面；U型带节的两支的末端均安装有橡胶块。

8.根据权利要求1所述的一种控制增强光强度的光学处理设备，其特征在于：所述调温模块由安装在推板上的电驱模块B和安装于电驱模块B输出轴上的风扇组成；固定板背面具有U架，U架通过带有螺栓的卡箍固定于固定杆上；每个传输带机构均安装于固定板上的相应两个带轮上，一个带轮所在转轴A上安装有齿轮A，齿轮A与安装在相应电驱模块A输出轴上的齿轮B啮合；每个传输带机构均配合有一个安装在伸缩杆末端且对其进行撑紧的带轮，固定于固定板的伸缩杆内具有对其伸缩复位的复位弹簧。

9.根据权利要求8所述的一种控制增强光强度的光学处理设备，其特征在于：所述伸缩杆由相互套接的外套和内杆组成；对称安装于内杆的两个导向块分别滑动于外套内壁的两个导向槽B内；复位弹簧为外套内；复位弹簧为压缩弹簧；复位弹簧一端与外套内连接，另一端与内杆端面连接；带轮安装于内杆末端。

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