一种光纤拉丝夹头的在线调节系统的制作方法

本发明涉及光纤拉丝用设备技术领域，尤其涉及一种光纤拉丝夹头的在线调节系统。

背景技术：

预制棒是通过馈送夹头垂直送入拉丝炉内，预制棒经高温熔化后拉制成细丝，在拉丝张力作用下迅速收缩变细成为裸光纤，从炉内出来的高温裸光纤进入冷却系统进行降温冷却后，在裸光纤表面的微裂纹尚未受空气中水分等的影响扩大时，就需要迅速的进行涂覆来保护光纤表面，在涂覆系统中光纤表面涂覆树脂涂料，然后进入固化系统，经固化成型加强裸光纤抗拉伸、弯曲能力，最后由收线卷绕装置收取光纤。

在拉丝过程中，必须保证拉丝光纤在涂覆模具、冷却氦管中心位置，否则会导致光纤涂覆同心度不合格、强度差，造成严重质量问题。在传统拉丝过程中，由于光纤预制棒直径不均匀、馈送夹头移动误差等原因，容易造成拉丝光纤偏移轴心线位置，影响涂覆质量，现有的光纤拉丝设备吊装预制棒的夹头的位置调节困难，导致难以在线修正拉丝光纤的位置来保证拉丝光纤始终在冷却氦管、涂覆模具中心位置，影响了光纤涂覆质量，引起同心度不合格、光纤强度差的问题，生产合格率低，生产损失大。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种光纤拉丝夹头的在线调节系统，解决目前技术中传统的光纤拉丝夹头的的位置调节困难，导致难以在线修正拉丝光纤的位置，影响了光纤涂覆质量的问题。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：

一种光纤拉丝夹头的在线调节系统，包括由上至下依次设置的夹头、拉丝炉和涂覆模具，预制棒顶部吊装在夹头上，预制棒的棒体置于拉丝炉内经高温熔化后拉制成光纤，光纤穿过涂覆模具进行涂覆加工，其特征在于，所述的夹头由位于横向上的相互垂直的第一直线驱动机构和第二直线驱动机构带动在横向上进行位置调节，所述的拉丝炉与涂覆模具之间设置了同心度检测装置。本发明所述的光纤拉丝夹头的在线调节系统利用同心度检测装置在线检测光纤的位置状况，与涂覆模具的中心位置进行对比，若位置存在偏移，则通过第一直线驱动机构和第二直线驱动机构带动夹头在横向上进行调整，最终使得拉制出的光纤保持与涂覆模具的中心位置同心，提高涂覆均匀一致性，保障涂覆质量，使得光纤能得到良好的保护，避免出现断纤等不良状况，提高生产质量，降低生产损失，提高经济效益。

进一步的，所述的第一直线驱动机构和第二直线驱动机构与控制器连接，同心度检测装置返回实时检测数据给控制器，控制器控制第一直线驱动机构和第二直线驱动机构带动夹头在横向上进行位置调节，通过控制器与同心度检测装置、第一直线驱动机构和第二直线驱动机构协同工作实现自动化调节，降低人工操作劳动强度，调节精度高，也避免人工操作失误导致生产异常。

进一步的，所述的控制器采用PLC可编程控制器，控制自由度高、可靠性高，抗干扰能力强，易于扩展，适用性强。

进一步的，所述的第一直线驱动机构包括第一电机和第一滑轨，第二直线驱动机构包括第二电机和第二滑轨，所述的第一滑轨与第二滑轨相互垂直，第一电机装置在第一滑轨上沿其自由滑动，第二电机装置在第二滑轨沿其自由滑动，第一电机的输出轴上装置第一丝杆，第一丝杆垂直于第一滑轨并且穿入夹头上开设的丝孔内，第二电机的输出轴上装置第二丝杆，第二丝杆垂直于第二滑轨并且穿入夹头上开设的丝孔内。

进一步的，所述的第一电机、第二电机采用伺服电机，伺服电机可有效控制速度，将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，位置精度非常准确。

进一步的，所述的第一直线驱动机构包括第一直线导轨和沿第一直线导轨滑动的第一滑块，第二直线驱动机构包括第二直线导轨和沿第二直线导轨滑动的第二滑块，第一直线导轨与第二直线导轨相互垂直，第一滑块设置有垂直于第一直线导轨的第一滑杆，第一滑杆穿入夹头上开设的通孔内并可自由滑动，第二滑块设置有垂直于第二直线导轨的第二滑杆，第二滑杆穿入夹头上开设的通孔内并可自由滑动。

进一步的，所述的第一直线驱动机构包括第一导轨臂和沿第一导轨臂滑动的第一滑动座，第二直线驱动机构包括第二导轨臂和沿第二导轨臂滑动的第二滑动座，第二导轨臂装置在第一滑动座上并且第二导轨臂垂直于第一导轨臂，夹头固定连接在第二滑动座上。

进一步的，所述的同心度检测装置包括两个光源，并且两个光源的出射方向相互垂直，在光源的光线出射方向的正对侧设置了接收器，由预制棒拉制成的光纤从两个光源的光线交汇处通过。光源发出的光部分被光纤阻挡，在接收器上形成暗区，通过对暗区尺寸的数据计算即可得到光纤的轴心位置，再将实际测量得到的光纤轴心位置与涂覆模具的中心位置进行比对，即可得到光纤的偏移方向和距离，然后再通过第一直线驱动机构和第二直线驱动机构带动夹头调整位置，即可将光纤调整至与涂覆模具的中心位置同心，保障光纤涂覆质量。

进一步的，所述的光源发出平行光，提高光纤轴心位置的计算精确度，并且还可有效测得光纤的直径。

进一步的，所述的同心度检测装置采用双向激光测径仪，在线测量的可靠性和稳定性高。

与现有技术相比，本发明优点在于：

本发明所述的光纤拉丝夹头的在线调节系统结构简单，适用性强，可方便、灵活的在线调整光纤的位置，使得拉制出的光纤保持与涂覆模具的中心位置同心，提高涂覆均匀一致性，保障涂覆质量，使得光纤能得到良好的保护，避免出现断纤等不良状况，极大的提高了生产合格率，保障生产质量，降低生产损失，提高生产经济效益。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为第一直线驱动机构和第二直线驱动机构的实施例一的结构示意图；

图3为第一直线驱动机构和第二直线驱动机构的实施例二的结构示意图；

图4为第一直线驱动机构和第二直线驱动机构的实施例三的结构示意图；

图5为同心度检测装置的结构示意图。

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。

本发明实施例公开的一种光纤拉丝夹头的在线调节系统，可实时的调节夹头位置来调节预制棒的位置，确保从预制棒拉制出的光纤始终位于冷却氦管、涂覆模具的中心位置，确保光纤涂覆均匀一致，保障涂覆质量，调节灵活、精度高，保障光纤生产质量，降低生产质量损失，提高生产经济效益。

如图1至图5所示，一种光纤拉丝夹头的在线调节系统，包括由上至下依次设置的夹头1、拉丝炉2和涂覆模具3，预制棒4顶部吊装在夹头1上，预制棒4的棒体置于拉丝炉2内经高温熔化后拉制成光纤，光纤穿过涂覆模具3进行涂覆加工，所述的夹头1由位于横向上的相互垂直的第一直线驱动机构5和第二直线驱动机构6带动在横向上进行位置调节，所述的拉丝炉2与涂覆模具3之间设置了同心度检测装置7，第一直线驱动机构5和第二直线驱动机构6与控制器8连接，同心度检测装置7返回实时检测数据给控制器8，控制器8控制第一直线驱动机构5和第二直线驱动机构6带动夹头1在横向上进行位置调节，控制器8采用PLC可编程控制器。

同心度检测装置7实时检测并返回实时数据，控制器8通过计算得出光纤的实时位置，将此位置数据与涂覆模具3的中心位置进行对比，若存在偏移，则控制器8驱动第一直线驱动机构5和第二直线驱动机构6工作调整夹头1的位置从而调节光纤的位置，确保光纤涂覆均匀，保障光纤生产质量。

如图2所示，第一直线驱动机构5和第二直线驱动机构6的第一种实施方式为，第一直线驱动机构5包括第一电机51和第一滑轨52，第二直线驱动机构6包括第二电机61和第二滑轨62，所述的第一滑轨52与第二滑轨62相互垂直，第一电机51装置在第一滑轨52上沿其自由滑动，第二电机61装置在第二滑轨62沿其自由滑动，第一电机51的输出轴上装置第一丝杆53，第一丝杆53垂直于第一滑轨52并且穿入夹头1上开设的丝孔内，第二电机61的输出轴上装置第二丝杆63，第二丝杆63垂直于第二滑轨62并且穿入夹头1上开设的丝孔内，第一电机51、第二电机61采用伺服电机。

如图3所示，第一直线驱动机构5和第二直线驱动机构6的第二种实施方式为，第一直线驱动机构5包括第一直线导轨54和沿第一直线导轨54滑动的第一滑块55，第二直线驱动机构6包括第二直线导轨64和沿第二直线导轨64滑动的第二滑块65，第一直线导轨54与第二直线导轨64相互垂直，第一滑块55设置有垂直于第一直线导轨54的第一滑杆56，第一滑杆56穿入夹头1上开设的通孔内并可自由滑动，第二滑块65设置有垂直于第二直线导轨64的第二滑杆66，第二滑杆66穿入夹头1上开设的通孔内并可自由滑动。

如图4所示，第一直线驱动机构5和第二直线驱动机构6的第二种实施方式为，第一直线驱动机构5包括第一导轨臂57和沿第一导轨臂57滑动的第一滑动座58，第二直线驱动机构6包括第二导轨臂67和沿第二导轨臂67滑动的第二滑动座68，第二导轨臂67装置在第一滑动座58上并且第二导轨臂67垂直于第一导轨臂57，夹头1固定连接在第二滑动座68上。

如图5所示，同心度检测装置7包括两个光源71，光源71发出平行光，并且两个光源71的出射方向相互垂直，在光源71的光线出射方向的正对侧设置了接收器72，由预制棒拉制成的光纤从两个光源71的光线交汇处通过，光源发出的光部分被光纤阻挡，在接收器上形成暗区，通过对暗区尺寸的数据计算即可得到光纤的轴心位置，再将实际测量得到的光纤轴心位置与涂覆模具的中心位置进行比对，即可得到光纤的偏移方向和距离。

在本实施例中，同心度检测装置7可采用双向激光测径仪，激光发射器发出的激光束通过一组透镜处理变成平行光，光纤挡住光束，在接收器上就有信号产生，通过光电传感器将此信号传到控制器上，在测径的同时对接收器上阴影区域的两端位置数据进行计算即可得到光纤的轴心位置，根据实测的光纤轴心位置来驱动第一直线驱动机构5和第二直线驱动机构6动作进行微调，确保光纤的轴心位置能够与涂覆模具3的中心位置保持同心。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。