[发明专利]一种改善光纤筛选强度和涂覆同心度的装置及方法

说明书

本发明提供了一种改善光纤筛选强度和涂覆同心度的装置，包括拉丝炉和主驱动轮；以及位置测量仪，靠近拉丝炉下口设置，用于测量裸光纤位置偏差；自动调整装置，其上安装涂覆模具；PLC机，与自动调整装置连接,用于计算涂覆模具需要位置偏移和角度偏转的方向及数值，并控制自动调整装置驱动所述涂覆模具水平移动和角度偏移；拉丝炉中心、位置测量仪中心以及涂覆模具中心处在同一竖直线上，且三者中心所在的直线与主驱动轮相切。本发明能在线对涂覆模具的位置或角度进行调整，使裸光纤在任何情况下均从涂覆模具孔的中心通过，以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心度。

技术领域

本发明属于光纤制造技术领域，尤其是涉及一种改善光纤筛选强度和涂覆同心度的装置及方法。

背景技术

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，所以拉丝过程中光纤的位置肯定会发生一定的偏移，这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。

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)，这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，这就为以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。

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。涂覆同心度偏离，涂层不完整、不连续都严重危及光纤强度，所以在连续拉丝过程中，控制涂覆同心度十分重要。

涂覆同心度在拉丝过程中容易受到外界的影响而发生变化。为了使涂覆同心度不偏离，要尽可能的使裸光纤保持在中心位置，稍有偏差应及时调整，以免由于涂覆同心度的偏离而形成强度的薄弱点。

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。单涂覆可以节约较大的空间，使拉丝塔总体高度下降，同时，如果模具调节的好的话，生产出来的光纤同心度会很好，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，这种情况下占用了较多的拉丝塔空间，拉丝塔相对要高一些。

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心度，光纤的制造成本将大大降低。

发明内容

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心度的装置及方法，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心通过，以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心度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：