[发明专利]一种减少光学纤维丝表面缺陷的拉丝装置及其方法

说明书

本发明公开了一种减少光学纤维丝表面缺陷的拉丝装置及其方法，该拉丝装置包括拉丝机构；拉丝机构包括夹爪和能够上下移动的机械臂，机械臂的一端连接有夹爪，夹爪用于夹紧光学纤维丝后进行牵引拉制。该拉丝的方法包括以下步骤：(1)将光纤预制棒在光纤拉丝炉中熔融拉丝下垂得到光学纤维丝，光学纤维丝经机械夹爪夹持；(2)移动位移滑块，机械臂上下移动牵引拉制光学纤维丝；(3)牵引后的光学纤维丝通过切刀进行定长切割。本发明通过夹爪点接触光学纤维丝进行牵引拉制，实现了光学纤维丝的拉丝过程更加稳定，减少了光学纤维丝在拉制过程中的表面接触和皮层破损，提高了光学纤维丝拉制的表面质量和丝径的稳定性。

技术领域

本发明涉及光学纤维制造加工技术领域，特别是涉及的一种减少光学纤维丝表面缺陷的拉丝装置及其方法。

背景技术

光纤传像元件，包括光学纤维面板、光学纤维倒像器、光学纤维光锥、光纤传像束以及微通道板等，是一种性能优异的光电成像元件，具有结构简单、体积小、重量轻、分辨率高、数值孔径大、级间耦合损失小、传像清晰、真实、传光效率高、在图像传输上具有光学零厚度以及能改善边缘像质等特点。光纤传像元件被广泛地应用于军事、刑侦、夜视、航天、医疗等领域的各种阴极射线管、摄像管、电荷耦合元件(CCD，Charge-coupled Device)耦合、医疗器械显示屏以及高清晰度电视成像和其他需要传送图像的仪器和设备中，是本世纪光电子行业的高科技尖端产品。

光纤传像元件是将高折射率玻璃棒和低折射率玻璃管匹配组合，经过加热炉的高温加热软化后经过单丝拉制、一次复丝拉制、二次复丝拉制等过程制成单元纤维丝径小于6μm的光学纤维丝，然后再将成千上万根单元纤维丝径小于6μm的光学纤维经紧密堆积排列后，再经热熔压成型，然后扭转成型或拉制成型制备得到可传递图像的硬质光纤传像元器件。光纤传像元件中的每根光学纤维都具有很好的光学绝缘性，因此每根光学纤维都能够独立传光传像，而不受临近其它光学纤维的影响。光纤传像元件主要用于阴极射线管、摄像管、像增强器等需要传送图像的仪器和设备中，对产品制作工艺要求极高。特别是光学纤维丝的拉制过程是光学纤维类产品制备过程中的关键过程工序，其是将匹配好的光纤拉制预制棒在拉丝炉中高温加热软化，然后依靠重力下垂，再通过光学纤维丝的拉制牵引装置将软化下垂的光学纤维丝夹紧后均匀向下拉制。光学纤维丝的拉制过程决定了光纤类产品的光纤丝径尺寸、垂直度、光学纤维丝表面质量、扭丝度等质量指标，光学纤维丝的拉制装置是光学纤维丝拉制过程中的关键设备和装置，装置的稳定性和精度关系到光学纤维丝径的尺寸稳定性和丝径表面质量的稳定性。特别是对于制备硬质光纤传像元件的光学纤维丝，经过单丝拉制、一次复丝拉制、二次复丝拉制过程，使得光学纤维的表面的皮层玻璃厚度薄至0.2-0.3μm，稍有触碰和摩擦即会造成光纤皮层表面的破损，从而造成光学纤维的“漏光”，使得制备出的光纤传像元件内部产生“斑点”或“网格”缺陷，极大的降低了光纤传像元件的生产质量和产品合格率。

目前光学纤维的拉制方法主要是轮拉或抱拉的方式。轮拉主要是靠橡胶拉丝轮的转动摩擦实现光学纤维丝的拉制，光纤在拉制过程中与拉丝轮的橡胶表面是一个完全直接接触的过程，由于摩擦接触的过程造成光纤丝的表面极易发生破损，当拉丝温度较高时，极易烫伤橡胶拉丝轮的表面，在光学纤维丝的表面产生杂质污染；当拉丝温度较低时，又极易与橡胶拉丝轮发生打滑而无法拉丝，或者使光学纤维丝的表面产生皮层玻璃磨损等现象。抱拉主要是靠橡胶同步带接触光学纤维丝，其在拉制过程中也极易发生纤维丝打滑或光学纤维丝拉制过程中产生扭丝或者拉丝丝径不稳的现象，需要人为的干预拉丝过程，使得光学纤维丝的表面发生破损、粘连胶质颗粒杂质或使得拉制的光学纤维丝的垂直度和同心度变差等问题，从而造成光学纤维丝的拉丝质量下降。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的不足，提供了一种提高了光学纤维丝的表面质量及减少光学纤维丝表面缺陷的拉丝装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种减少光学纤维丝表面缺陷的拉丝装置，包括拉丝机构；