一种改善光纤筛选强度和涂覆同心度的装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于光纤制造技术领域，尤其是设及一种改善光纤筛选强度和涂覆同屯、度 的装置及方法。
【背景技术】
[0002] 对于光纤拉丝工艺，光纤的筛选强度报废一直是体现工艺控制水平最重要的一项 指标，也是比例最大的一类报废。特别是随着拉丝速度的不断提高，光纤筛选强度的报废对 工艺条件的控制越来越敏感。影响光纤强度的因素和环节非常多，如预制棒清洗、拉丝通道 洁净度的控制/拉丝炉的设计和维护等。另外，涂覆模具对拉丝强度的影响也非常大：由于 现在预制棒尺寸越来越大，拉丝过程中预制棒在线调整水平方向位置越来越困难，所W拉 丝过程中光纤的位置肯定会发生一定的偏移，运样裸光纤擦碰到涂覆模具入模口的几率就 会大大增加，从而引起光纤筛选强度报废。
[0003] 光纤筛选强度是指光纤承受一定荷载时其性能保持不变的能力。光纤需要过2% 的筛选应变（相当于17N抗拉强度）。按照石英玻璃原子间的结合力推算，光纤的理论断 裂强度高达20~26GN/m2,但是，裸光纤的断裂强度仅为0. 1~0. 2GN/m2 (相当于1. 25~ 2. 5N抗拉强度），运主要是由于表面裂纹、内部缺陷、杂质、气泡所致。为保护光纤原始强 度，防止光纤表面受损产生微裂纹，对刚拉出的裸光纤进行涂覆，可有效地保护光纤的原始 强度。然而，光纤制造过程中经制棒、拉丝、涂覆等几道工序，故产品不可避免的存在一些缺 陷，如微裂纹、杂质、气泡等，运就为W后裂纹生长和断裂提供了契机。造成光纤强度下降的 因素很多，裸光纤擦碰到模具口就是造成筛选强度报废最重要的原因之一。
[0004] 涂层的作用是使拉制好的光纤表面不受机械损伤，防止裸光纤断裂。在光纤拉丝 塔上对裸光纤立即进行涂覆，将它未受侵蚀的、洁净的表面保护好，防止光纤擦伤和受环境 污染，保持光纤连续拉制过程中形成的玻璃原有状态。涂覆同屯、度偏离，涂层不完整、不连 续都严重危及光纤强度，所W在连续拉丝过程中，控制涂覆同屯、度十分重要。 阳〇化]涂覆同屯、度在拉丝过程中容易受到外界的影响而发生变化。为了使涂覆同屯、度不 偏离，要尽可能的使裸光纤保持在中屯、位置，稍有偏差应及时调整，W免由于涂覆同屯、度的 偏离而形成强度的薄弱点。
[0006] 光纤涂层的涂覆方式一般分为单涂覆（湿对湿）与双涂覆（湿对干），但他们本质 上没有区别。单涂覆可W节约较大的空间，使拉丝塔总体高度下降，同时，如果模具调节的 好的话，生产出来的光纤同屯、度会很好，但是模具使用前的调节非常重要，需要比较高的技 能和技巧。双涂覆则不需要对模具进行精确调节，使用前的准备工作相对简单，但是因为是 分开进行涂覆，运种情况下占用了较多的拉丝塔空间，拉丝塔相对要高一些。
[0007] 湿对湿涂覆工艺由于其具备很大的升速潜能，同时能够提高相关的光纤性能，被 很多主流生产厂商使用。但是由于模具设计及拉丝塔分布的不同，其涂覆层同度稳定性相 对差一些。如果能在拉丝过程中很好的控制涂覆同屯、度，光纤的制造成本将大大降低。
【发明内容】
[0008] 有鉴于此，本发明旨在提出一种改善光纤筛选强度和涂覆同屯、度的装置及方法， 能够在线对涂覆模具的位置或角度进行自动调整，使裸光纤在任何情况下均从涂覆模具孔 的中屯、通过，W减小裸光纤被上模具口碰擦的概率，从而优化光纤的筛选强度报废，同时也 提高了光纤的涂覆同屯、度。
[0009] 为达到上述目的，本发明的技术方案是运样实现的：
[0010] 一种改善光纤筛选强度和涂覆同屯、度的装置，包括与拉丝炉对应且竖直安装的涂 覆模具W及用于拉制光纤的主驱动轮；还包括：
[0011] 位置测量仪，靠近所述拉丝炉下口设置，用于测量裸光纤位置偏差；
[0012] 自动调整装置，其上安装所述涂覆模具；
[0013] PLC机，与所述自动调整装置连接，用于计算所述涂覆模具需要位置偏移和角度 偏转的方向及数值，并控制所述自动调整装置驱动所述涂覆模具水平移动和角度偏移；
[0014] 所述拉丝炉中屯、、位置测量仪中屯、W及涂覆模具中屯、处在同一竖直线上，且=者 中屯、所在的直线与所述主驱动轮相切。
[0015] 进一步，所述位置测量仪与所述拉丝炉之间设有隔热防护结构和/或降溫装置。
[0016] 进一步，所述位置测量仪测量精度为0. 01。
[0017] 进一步，所述涂覆模具的角度偏差小于o.r。
[0018] 进一步，所述自动调整装置包括模座、W及分别带动模座水平移动和角度偏转的 驱动机构；所述驱动机构与PLC机连接。
[0019] 利用上述改善光纤筛选强度和涂覆同屯、度的装置改善光纤筛选强度和涂覆同屯、 度的方法，包括如下步骤：
[0020] ①从拉丝炉中屯、位置悬挂一根铅垂线；
[0021] ②对主驱动轮、涂覆模具、位置测量仪及拉丝炉进行离线准直；
[0022] ③PLC机计算涂覆模具水平移动和角度偏移的值，然后，PLC机控制自动调整装置 按照所计算的方向偏移和偏转到目标值，之后再开始拉丝。
[0023] ④拉丝结束后，PLC机控制自动调整装置，使涂覆模具的水平位置和角度自动恢复 到离线准直后的状态。
[0024] 进一步，步骤②中进行离线准直的方法是：依次调整主驱动轮、涂覆模具、位置测 量仪的水平位置，使主驱动轮的切线位置与涂覆模具、位置测量仪及拉丝炉的中屯、位置都 处于铅垂线上。
[00巧]进一步，步骤②中准直偏差控制在0. 05mmW内。
[0026] 相对于现有技术，本发明具有W下优势：
[0027] 1)在拉丝过程中模具的位置和角度可W自动调整，所W对预制棒准直要求相对较 低，运样就节约了操作时间，提高了工作效率。同时还避免了裸光纤在模具上口的擦伤，从 而大幅降低了拉丝过程中自动断纤的概率。
[0028] 2)在拉丝过程中本装置可W使光纤始终保持在模具的中屯、位置，避免裸光纤擦伤 及涂覆偏屯、等工艺问题的发生。所W很大程度的降低了光纤筛选强度及涂覆同屯、度两项指 标的报废，同时也使光纤的抗拉强度，动态疲劳强度及涂覆同屯、度等光纤性能得到了优化。
【附图说明】
[0029] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0030] 图1为本发明中各功能设备平台的纵向布置示意图；
[0031] 图2为本发明中模座角度偏转示意图。 阳0巧 附图标记说明： 阳03；3] 1-主驱动轮，2-铅垂线，3-裸光纤，4-涂覆模具，5-位置测量仪，6-拉丝炉，7-模 座。
【具体实施方式】
[0034] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可W相 互组合。
[0035]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0036] 如图1和图2所示，一种改善光纤筛选强度和涂覆同屯、度的装置，包括与拉丝炉6 对应且竖直安装的涂覆模具4W及用于拉制光纤的主驱动轮1 ; 阳〇37] 还包括：
[0038] 位置测量仪5,靠近所述拉丝炉6下口设置，用于测量裸光纤3位置偏差；
[0039] 自动调整装置，其上安装所述涂覆模具4 ;
[0040] PLC机，与所述自动调整装置连接，用于计算所述涂覆模具4需要位置偏移和角度 偏转的方向及数值，并控制所述自动调整装置驱动所述涂覆模具4水平移动和角度偏移；
[0041] 所述拉丝炉6中屯、、位置测量仪5中屯、W及涂覆模具4中屯、处在同一竖直线上，且 =者中屯、所在的直线与所述主驱动轮1相切。
[0042] 本装置是在涂覆模具平台和拉丝炉之间安装一个能够精确测量裸光纤位置的位 置测量仪，然后通过离线准直的方式使拉丝炉中屯、、位置测量仪中屯、、涂覆模具中屯、及主驱 动轮切线位置保持在同一竖直线上。对涂覆模具的模座加装可对其位置和角度进行自动调 节的自动调整装置，利用预制棒下端到模具入口之间位置测量仪提供的测量数据，调节模 具模座的位置和角度使模具入口水平面始终与裸光纤所在直线垂直，并使裸光纤从模具的 正中屯、穿过，从而减少裸光纤擦