[发明专利]一种在线校准拉丝的控制系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在线校准拉丝的控制系统，本发明还涉及一种利用在线校准拉丝控制系统的控制方法，属于光纤自动化领域。

背景技术

光纤拉丝：将制备好的光纤预制棒，利用某种加热设备加热熔 融后拉制成直径符合要求的细小光纤纤维，并保证光纤的芯/包 直径比和折射率分布形式不变的工艺操作过程。

在拉丝操作过程中，最重要的技术：如何保证不使光纤表面受 到损伤并正确控制芯/包层外径尺寸及折射率分布形式。 如果光纤表面受到损伤，将会影响光纤机械强度与使用寿命， 而外径发生波动，由于结构不完善不仅会引起光纤波导散射损 耗，而且在光纤接续时，连接损耗也会增大，因此在控制光纤 拉丝工艺流程时，必须使各种工艺参数与条件保持稳定。拉丝装置组成 光纤预制棒的拉丝机由五个基本部分构成：(1)光纤预制棒馈 送系统；(2)加热系统；(3)拉丝机构；(4)各参数控制系统；(5) 水冷却和气氛保护及控制系统。五者之间精确的配合构成完整 拉丝工艺。 具体的机械和电气设备系统包括：机械系统拉丝塔架、送棒及 调心系统、加热炉、激光测径仪、牵引装置、水气管路系统， 电气部分送棒控制及调心控制系统、加热炉控制系统、外径测 控系统、牵引控制系统、冷却水及保护气氛控制系统、人机界 面、PLC信号处理系统等。

生产线的中心状态是光纤稳定生产的一个极为重要的拉丝必备条件。传统的拉丝方法，技术人员通过停产时，使用挂线方式进行准直中心确认，费时费力。并且无精准的判定仪器，只是通过技术人员的经验进行中心的确认，无法保证中心质量，需要恢复生产时进行效果确认，大大的浪费时间及生产效率。本发明可直接在线进行校准，无需停产确认，直接在线效果确认，可显著提高生产效率及光纤质量。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种在线校准拉丝的控制系统及其控制方法，结构合理、实用方便、视角独到，通过对现有拉丝系统部件进行改造，并配以原创独立的调制程序，实现光纤中心位置的在线调节，保证光纤丝径测量的精准性，并为生产提高效率，为产品提高质量。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种在线校准拉丝的控制系统，其创新点在于：包括光纤丝径仪控制系统和伺服控制系统，两个系统独立放置，不接触；

所述光纤丝径仪控制系统包括送棒器控制系统、裸纤直径测量仪、涂层直径测径仪、涂杯系统、牵引系统；各个系统从上到下依次固定在拉丝塔同侧；

所述伺服控制系统包括可编程逻辑控制器和上位机，可编程逻辑控制器和上位机通过导线电连接；

所述送棒器控制系统包含信号接收系统及信号处理系统，两个系统独立放置，不接触；

本发明的另一个目的是提供一种在线校准拉丝的控制系统的控制方法，其创新点在于：具体步骤如下：

（1）将可编程逻辑控制器、上位机按照示意图安装到拉丝塔上，使用独立编程程序，对在线光纤中心位置进行X-Y调试验证；

（2）当光纤出现偏向一边的时候，当超出丝径仪的精准范围后，系统开始工作，反馈光纤位置到PLC系统中，系统判定后，可将调整信号反馈至送棒系统，送棒系统做出调整；

（3）将棒体进行调整，从而使光纤移动至中心位置中，同时，丝径仪系统、涂杯系统也会进行移动，保证光纤在偏离中心较远和送棒系统移棒到极限位置后，开启保护系统，进行微调丝径仪和涂杯系统。

进一步的，所述步骤（2）的具体操作方法为：通过裸纤直径测量仪显示的光纤位置，反馈到可编程逻辑控制器、上位机中，通过计算，发送信号给伺服电机，调整送棒装置、涂杯系统，将光纤调整到中心位置。

进一步的，所述执行机构由伺服电机、伺服驱动器、导轨、丝杠、传感器、限位开关、滑台部件构成，通过常规组装完成后，通过检测机构反馈的信号，通过自动控制，执行机构将中心调至规定范围内，始终使光纤保持一个良好的状态。

进一步的，所述控制方法通过控制系统进行自动调节，实现了光纤生产过程中拉丝中心自动控制。

进一步的，所述步骤（2）中送棒器控制系统、涂层直径测径仪、涂杯系统均可以进行在线X-Y调节。

本发明的有益效果如下：

（1）本发明的系统使用本公司原创独立编程程序，对在线光纤中心位置进行X-Y调试验证，当光纤出现偏向一边的时候，当超出丝径仪的精准范围后。