一种光纤生产牵引设备及辅助牵引方法

文档序号:1826227 发布日期:2021-11-12 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 一种光纤生产牵引设备及辅助牵引方法 (Optical fiber production traction equipment and auxiliary traction method ) 是由 沈小平 石碧波 沈燏 赵梦婷 沈志华 郑欢 于 2021-06-29 设计创作,主要内容包括:本发明创造提供了一种光纤辅助牵引方法,将光纤穿过辅助定位装置中的导向器,并经定位下导管伸出;光纤由驱动轮和从动轮夹紧,并随驱动轮转动,使驱动轮与从动轮对光纤形成向下拉拽作用力;通过驱动轮与从动轮对光纤夹紧作用力变化,判断光纤直径变化趋势,并实时将驱动轮和/或从动轮对光纤压力值反馈给一控制器;由控制器控制间距调整装置动作,对驱动轮与从动轮间距进行适应性调整,保证驱动轮与从动轮对光纤夹紧力趋于恒定。本发明创造由控制器控制驱动缸进行伸缩动作,自适应改变驱动轮与从动轮对光纤的夹紧力,最大限度的避免光纤发生断裂。(The invention provides an optical fiber auxiliary traction method, wherein an optical fiber penetrates through a guider in an auxiliary positioning device and extends out through a positioning lower guide pipe; the optical fiber is clamped by the driving wheel and the driven wheel and rotates along with the driving wheel, so that the driving wheel and the driven wheel form a downward pulling acting force on the optical fiber; judging the change trend of the diameter of the optical fiber through the change of the clamping acting force of the driving wheel and the driven wheel on the optical fiber, and feeding back the pressure value of the optical fiber of the driving wheel and/or the driven wheel to a controller in real time; the controller controls the spacing adjusting device to act, the spacing between the driving wheel and the driven wheel is adjusted adaptively, and the situation that the clamping force of the optical fiber of the driving wheel and the driven wheel tends to be constant is guaranteed. The controller controls the driving cylinder to stretch and retract, the clamping force of the driving wheel and the driven wheel to the optical fiber is changed in a self-adaptive mode, and the optical fiber is prevented from being broken to the maximum extent.)

一种光纤生产牵引设备及辅助牵引方法

技术领域

本发明创造属于光纤生产制造设备技术领域,尤其是涉及一种光纤生产牵引设备及辅助牵引方法。

背景技术

在光纤生产过程中,光纤初步融化抽丝时,需要人员从拉丝炉底部延伸管出口将光纤进行向下牵引至涂覆器位置附近,此过程是由员工持续不断向下牵引光纤,在一段时间后,直至光纤直径符合生产前要求,再穿过涂覆器模具进行生产。由于光纤本身易碎,人员持续牵引过程中受力不均,非常容易造成光纤断裂,一旦光纤断裂,如果员工不及时重新牵引,光纤就会在炉子底部延伸管内打圈缠绕,不仅造成浪费,严重时可能会造成堵炉问题发生。因此,有必要设计一种能够持续辅助牵拉光纤的装置。

发明内容

有鉴于此,本发明创造旨在克服现有技术中的缺陷,提出一种光纤生产牵引设备及辅助牵引方法。

为达到上述目的,本发明创造的技术方案是这样实现的:

一种光纤生产牵引设备,包括在固定架外侧对应安装的驱动轮组件和从动轮组件;驱动轮组件和从动轮组件均滑动安装在固定架上,在固定架上处于驱动轮组件和从动轮组件之间的位置,安装有辅助定位装置;所述固定架上对应驱动轮组件安装有第一位置调整组件,对应从动轮组件安装有第二位置调整组件,且在驱动轮组件和从动轮组件间安装有间距调整装置;所述辅助定位装置包括定位下导管以及定位下导管上方的导向器,通过驱动轮组件和从动轮组件牵引光纤运动,使得光纤由导向器引导进入本牵引设备后,经定位下导管穿出。

进一步,所述驱动轮组件包括驱动轮安装板、以及驱动轮安装板上转动安装的驱动轮,该驱动轮由驱动机构驱动旋转;所述从动轮组件包括从轮安装板、以及从动轮安装板上转动安装的从动轮。

进一步,所述间距调整装置包括驱动轮安装板与从动轮安装板间的驱动缸。

进一步,所述驱动缸采用电缸、气缸或液压缸。

进一步,所述固定架上水平的安装有滑轨,所述驱动轮安装板以及从动轮安装板上,分别安装有与所述滑轨滑动配合的滑块。

进一步,所述驱动机构采用伺服电机。

进一步,所述从动轮安装板上安装有轮轴,从动轮通过轴承转动安装于轮轴。

进一步,所述导向器包括固定座以及固定座上平行布置的两上导杆,此两上导杆均水平布置,二者间形成导向间隙。

进一步,所述定位下导管安装在定位板上,该定位板通过连接件安装于固定板上,所述固定板安装在固定架上。

进一步,所述固定板上水平设有连接用长孔,通过穿设在连接用长孔内的安装件,将固定板安装固定在固定架上。

一种应用上述设备进行光纤辅助牵引的方法,包括如下步骤:

将光纤穿过导向器后经定位下导管伸出,驱动轮组件的驱动轮、以及从动轮组件的从动轮保持对光纤夹紧,并随驱动轮转动,使驱动轮与从动轮对光纤形成向下拉拽作用;

通过将驱动轮与从动轮对光纤夹紧作用力变化,判断光纤直径变化趋势,并将压力值实时反馈给一控制器;

由控制器控制驱动轮和从动轮间距作适应性调整,保证驱动轮与从动轮对光纤夹紧力趋于恒定值,避免损坏光纤。

相对于现有技术,本发明创造具有以下优势:

本发明创造提供的光纤辅助牵引设备,可以在抽废纤过程中代替人工牵引作业,驱动轮组件和从动轮组件间距可按需调整,适应生产需要,通过导向器及定位下导管对光纤形成方向引导,防止光纤脱离驱动轮和从动轮表面,自动化程度高,可降低劳动强度以及人员失误率,在有效防止光纤断裂的同时,能大幅提高整体工作效率。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解,本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造,并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中:

图1为本发明创造的结构示意图;

图2为图1背面结构的示意图;

图3为本发明创造的立体结构示意图;

图4为本发明创造实施例中驱动轮组件部分的分解状态示意图;

图5为本发明创造实施例中从动轮组件部分的分解状态示意图;

图6为本发明创造中固定板上安装有辅助定位装置时的示意图。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明创造和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明创造的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

一种光纤生产牵引设备,如图1至图6所示,包括在固定架1外侧对应安装的驱动轮组件2和从动轮组件3;所述驱动轮组件和从动轮组件均滑动安装在固定架上,在固定架上处于驱动轮组件和从动轮组件之间的位置,安装有辅助定位装置4;作为举例,固定架上水平的安装有滑轨32,所述驱动轮安装板以及从动轮安装板上,分别安装有与所述滑轨滑动配合的滑块33。

所述固定架上对应驱动轮组件安装有第一位置调整组件5,对应从动轮组件安装有第二位置调整组件6,且在驱动轮组件和从动轮组件间安装有间距调整装置7;

所述辅助定位装置包括定位下导管8以及定位下导管上方的导向器9,通过驱动轮组件和从动轮组件牵引光纤运动,使得光纤由导向器引导进入本牵引设备后,经定位下导管穿出。废纤从定位下导管伸出后,由废纤收集桶对齐进行收集处理,后续收集处理工艺不在本发明创造讨论范围,在此不再赘述。

述驱动轮组件包括驱动轮安装板10、以及驱动轮安装板上转动安装的驱动轮11,该驱动轮由驱动机构12驱动旋转;从动轮组件包括从轮安装板13、以及从动轮安装板上转动安装的从动轮14。在具体结构设计时,驱动轮、从动轮的外缘可以沿圆周方向布置凹槽,在进行光纤牵引时,凹槽可对光纤形成限位作用,防止光纤窜动,并与导向器、定位下导管共同对光纤进行限位,保证光纤牵拉的稳定。

优选的,上述驱动机构采用伺服电机,速度快慢可调,伺服电机安装在驱动轮安装板上,驱动轮(通过轴承)转动安装在驱动轮安装板上,通常,驱动轮与伺服电机输出轴间可采用涨紧套31连接。伺服电机的输出轴与驱动轮连接,实现伺服电机启动后,带动驱动轮按所需速度进行转动。通常,驱动轮、从动轮主体采用铝合金材质,轮面采用橡胶材质,在驱动轮、从动轮夹紧滚动时,不会对光纤产生较大挤压力,防止光纤断裂。可在上述从动轮安装板上安装轮轴23,从动轮通过轴承24转动安装于轮轴,在光纤牵引过程中,能够辅助驱动轮夹紧并带动光纤移动即可。

下面提高一种应用上述设备进行光纤辅助牵引的方法:

将光纤穿过导向器后经定位下导管伸出,驱动轮组件的驱动轮、以及从动轮组件的从动轮保持对光纤夹紧,并随驱动轮转动,驱动轮(以及从动轮)与光纤间产生摩擦力,使驱动轮与从动轮对光纤形成向下拉拽的作用力;

通过将驱动轮与从动轮对光纤夹紧作用力变化,判断光纤直径变化趋势,并将压力值实时反馈给一控制器;

由控制器控制驱动轮和从动轮间距作适应性调整,保证驱动轮与从动轮对光纤夹紧力始终处在一定恒定范围内,避免对光纤夹紧力过大,损坏光纤,或是夹紧力过小而打滑。

在一个可选的实施例中,上述间距调整装置包括驱动轮安装板与从动轮安装板间的布置驱动缸15,通过驱动缸伸出杆收缩或伸出动作,带动驱动轮组件和从动轮组件沿滑轨方向向中心合拢或向外张开,进而利用驱动轮和从动轮对光纤形成有效的夹紧,保证驱动轮转动的情况下,能够牵拉光纤从定位下导管伸出。

由于初步融化抽丝过程中的光纤外径存在不均匀的情况,常规的牵引装置无法自适应光纤外径变化,而出现夹紧力过大或过小,因此,在进一步改进的方案中,在驱动轮和/或从动轮的上设置压力传感器,压力传感器连接一控制器,压力传感器的压力值实时反馈给控制器,由控制器控制驱动缸进行伸缩动作,自适应改变对光纤的夹紧力,在保证能够夹紧光纤,使驱动轮和从动轮对光纤表面的摩擦力带动光纤移动的同时,还能最大限度的避免光纤发生断裂。

需要说明的是,上述的控制器可以采用现有技术常用的单片机,而压力传感器可以为设置在驱动轮和/或从动轮的外圆周面上,比如,采用贴片式压力传感器。当然,本领域技术人员也可以根据需要,自行选择传感器类型和安装形式,只要能够检测驱动轮与从动轮对光纤的夹紧力变化即可。当压力传感器反馈的压力值大于设定值时,控制器控制驱动缸伸出杆向外伸出调整,对驱动轮与从动轮间距进行微调,驱动轮与从动轮间距增加,使得两轮对光纤的夹紧力减少,回归正常夹紧作用力的范围内。反之,压力传感器检测到的夹紧作用力小于设定值时,则通过控制器对驱动轮与从动轮间距进行减小。

驱动机构采用伺服电机时,伺服电机可以与控制器电连接,当光纤直径发生变化,控制器接收到压力传感器信号反馈后,可发出指令控制伺服电机速度进行调整,比如,压力传感器反馈的压力值减小时,则说明光纤直径减小,此时,控制器发出指令降低伺服电机转速,进而降低驱动轮转动速度,最终达到降低牵引光纤移动速度的目的,最大限度避免光纤被拉断。反之,压力传感器反馈的压力值增大时,则说明光纤直径在增加,此时,控制器在发出指令控制间距调整装置动作的同时,还控制驱动轮转速增加,由于光纤直径增大,可适应更高的牵引速度,而不至于将光纤拉断,可提高生产效率,减少人工干预,自动化程度高。相较于传统的牵引工具,本设备可更早的介入,即,在光纤基本达到牵拉要求时即可由本辅助牵引设备进行牵引移动,有效提高生产效率的同时,还最大限度的避免了光纤的断裂。

第一位置调整组件包括设置在驱动轮安装板上的第一顶紧座16、以及对应第一顶紧座安装在固定架上的第一调整座17,在第一调整座上螺纹安装有第一调整杆18,第二位置调整组件包括设置在从动轮安装板上的第二顶紧座19、以及对应第二顶紧座安装在固定架上的第二调整座20,在第二调整座上螺纹安装有第二调整杆21。第一调整杆、第二调整杆均可采用全螺纹结构。通过旋拧第一调整杆以及第二调整杆,将驱动轮以及从动轮之间形成的光纤夹紧通道对正定位下导管,并将驱动轮以及从动轮间距(二者间形成的光纤夹紧通道宽度)大致符合光纤的牵拉要求,精细调整可由间距调整装置进行。

当然,将一侧安装板固定,只对另一侧安装板进行位置调整也是可行的。比如:第一调整杆/第二调整杆末端可以旋拧在第一调整座上/第二调整座上,在调整驱动轮安装板/从动轮安装板位置后,通过螺母锁紧,将驱动轮安装板/从动轮安装板位置固定,另一侧的从动轮安装板/驱动轮安装板可被驱动缸带动调整位置即可。

上述驱动缸采用电缸、气缸或液压缸。从动轮组件、驱动轮组件通过驱动缸配合滑轨进行开合动作。作为举例,在驱动轮安装板和从动轮安装板上均可设置安装块22,驱动缸的缸筒安装固定在其中一安装块上,驱动缸的伸出杆末端安装固定在另一安装块上。

导向器包括固定座25以及固定座上平行布置的两上导杆26,此两上导杆均水平布置,二者间形成导向间隙,上导杆作为引向作用,防止光纤脱离轮面,而上导杆优选采用陶瓷材质,陶瓷表面光滑摩擦阻力小,防止光纤擦伤断裂。需要指出的是,根据实际需要,导向器的固定座可以安装在固定架上,也可以安装在从动轮安装板上,只要能够实现导向功能即可。

上述定位下导管安装在定位板27上,该定位板通过连接件安装于固定板28上,所述固定板安装在固定架上。上述固定板上水平设有连接用长孔29,通过穿设在连接用长孔内的安装件30,将固定板安装固定在固定架上。安装件可采用螺栓。借助连接用长孔可以对固定板安装位置进行调整,保证定位下导管安装位置能够与导向器匹配,同时,与拉丝炉出纤方向和位置匹配。

需要指出的是,固定板两侧可以布置定位块,或是直接用固定板两侧的端面作为定位面,对驱动轮安装板以及从动轮安装板形成限位,避免驱动轮组件以及从动轮组件移动过位。

光纤预制棒放入拉丝炉后,拉丝炉进行升温感应加热预制棒锥头,一段时间后,预制棒锥头融化下坠,由炉子底部延伸管出口坠落。初期融化的锥头较大,且不均匀,此时由员工通过相应工具进行剪锥作业。当从炉子延伸管出来的光纤直径基本达到牵引工艺要求后,即可由光纤凭借重力作用下落,并由操作工依次将光纤穿过直径测量仪、冷却管到达本辅助牵引装置。相较于传统的牵引工具,本设备可更早的介入,而有效提高生产效率。

光纤穿过两上导杆之间的导向间隙,经定位下导管伸出,可防止光纤在夹紧过程中脱离轮面。通过间距调整装置驱动驱动轮组件和从动轮组件沿滑轨方向向中心合拢,使得从动轮和驱动轮夹住光纤,同时伺服驱动器给出初始速度驱动驱动轮转动,从动轮与驱动轮做对向向下滚动,光纤沿定位下导管伸出,操作人员将废纤放入收集桶内,待光纤符合工艺要求后,松开本设备的驱动轮和从动轮,将光纤穿过涂覆器模具即可进行下一步作业。

本发明创造提供的光纤辅助牵引设备,可以在抽废纤过程中代替人工牵引作业,驱动轮组件和从动轮组件间距可按需调整,适应生产需要,通过导向器及定位下导管对光纤形成方向引导,防止光纤脱离驱动轮和从动轮表面,自动化程度高,可降低劳动强度以及人员失误率,在有效防止光纤断裂的同时,能大幅提高整体工作效率。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已,并不用以限制本发明创造,凡在本发明创造的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明创造的保护范围之内。

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