[发明专利]一种面向聚合物基材料的可拆分式双导轨牵引系统及光纤拉制方法

权利要求书

1.一种面向聚合物基材料的可拆分式双导轨牵引系统，其特征在于，包括PC端主控平台(1)、控制器驱动系统(13)及牵引拉制系统(14)；

所述控制器驱动系统(13)由主控制驱动器(3)、副控制驱动器(2)及加热控制驱动器(12)组成；

所述牵引拉制系统(14)由主步进电机(5)、副步进电机(4)、主电机圆形齿轮(10)、副电机圆形齿轮(9)、可拆分式主锯齿垂直空心导轨(7)、可拆分式副锯齿垂直空心导轨(6)及环形加热套(11)组成；

所述PC端主控平台(1)分别与主控制驱动器(3)、副控制驱动器(2)及加热控制驱动器(12)连接，主控制驱动器(3)与主步进电机(5)连接，副控制驱动器(2)与副步进电机(4)相连，加热控制驱动器(12)与环形加热套(11)相连，主步进电机(5)与主电机圆形齿轮(10)相连，副步进电机(4)与副电机圆形齿轮(9)相连，可拆分式主锯齿垂直空心导轨(7)、可拆分式副锯齿垂直空心导轨(6)滑动连接在牵引拉制系统(14)的支撑框架上，待加工的聚合物光纤的两端分别固定在可拆分式主锯齿垂直空心导轨(7)、可拆分式副锯齿垂直空心导轨(6)上，环形加热套(11)套在待加工的聚合物光纤上，环形加热套(11)与牵引拉制系统(14)的支撑框架连接固定；主电机圆形齿轮(10)与可拆分式主锯齿垂直空心导轨(7)齿接，副电机圆形齿轮(9)与可拆分式副锯齿垂直空心导轨(6)齿接，PC端主控平台向控制驱动器及加热控制驱动器发送控制指令，控制驱动器及加热控制驱动器接到指令后分别计算出对应的可拆分式主锯齿垂直空心导轨和可拆分式副锯齿垂直空心导轨所需的目标行程和目标速度，以及环形加热套所需的加热温度，并将计算好的指令发送给步进电机和环形加热套；步进电机响应命令之后带动电机圆形齿轮进行转动，从而带动可拆分式主锯齿垂直空心导轨和可拆分式副锯齿垂直空心导轨沿同一垂直方向维持恒定速度差向下移动，实现拉制制备高质量聚合物光纤；

所述可拆分式副锯齿垂直空心导轨(6)及可拆分式主锯齿垂直空心导轨(7)位于同一垂直方向上。

2.如权利要求1所述的一种面向聚合物基材料的可拆分式双导轨牵引系统，其特征在于，所述可拆分式副锯齿垂直空心导轨(6)及可拆分式主锯齿垂直空心导轨(7)为内部中空结构，待加工的聚合物光纤的两端穿过可拆分式副锯齿垂直空心导轨(6)及可拆分式主锯齿垂直空心导轨(7)的内部中空结构，中空结构的端部设置有自紧式夹头，用于固定待加工的聚合物。

3.如权利要求1所述的一种面向聚合物基材料的可拆分式双导轨牵引系统，其特征在于，所述可拆分式副锯齿垂直空心导轨(6)及可拆分式主锯齿垂直空心导轨(7)为圆筒形结构，圆筒形结构的圆周上均匀开有四个凹槽，其中一个凹槽为锯齿凹槽，另外三个为光滑凹槽，主电机圆形齿轮(10)和副电机圆形齿轮(9)的齿轮分别嵌入到可拆分式主锯齿垂直空心导轨(7)和可拆分式副锯齿垂直空心导轨(6)的锯齿凹槽内，光滑凹槽内布置有导轨支撑轮(8)，导轨支撑轮(8)上连接有支撑杆，支撑杆的另一端固定在牵引拉制系统(14)的支撑框架上。

4.如权利要求1所述的一种面向聚合物基材料的可拆分式双导轨牵引系统，其特征在于，所述牵引拉制系统(14)的支撑框架上固定有多个支撑杆，环形加热套(11)通过十字夹与支撑杆固定连接，所述环形加热套(11)固定在靠近可拆分式主锯齿垂直空心导轨(7)聚合物固定端一侧。

5.如权利要求1所述的一种面向聚合物基材料的可拆分式双导轨牵引系统的光纤拉制方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一：通过主控制驱动器(3)和副控制驱动器(2)对可拆分式主锯齿垂直空心导轨(7)和可拆分式副锯齿垂直空心导轨(6)进行目标行程初始化；

步骤二：分别将可拆分式主锯齿垂直空心导轨(7)和可拆分式副锯齿垂直空心导轨(6)的外侧三面光滑凹槽以及一面锯齿凹槽沿主电机圆形齿轮(10)和副电机圆形齿轮(9)以及导轨支撑滑轮(8)进行同一垂直方向上摆放支撑固定；

步骤三：将聚合物光纤分别固定在可拆分式主锯齿垂直空心导轨(7)顶端一侧和可拆分式副锯齿垂直空心导轨(6)底端一侧，同时将聚合物光纤穿过环形加热套(11)；

步骤四：在PC端主控平台(1)中输入可拆分式主锯齿垂直空心导轨(7)和可拆分式副锯齿垂直空心导轨(6)目标行程所需时间以及环形加热套(11)的目标温度，由PC端主控平台(1)向主控制驱动器(3)、副控制驱动器(2)以及加热控制驱动器(12)发送指令，由主控制驱动器(3)和副控制驱动器(2)计算可拆分式主锯齿垂直空心导轨(7)和可拆分式副锯齿垂直空心导轨(6)所需的移动速度，加热控制驱动器(12)处理传来的控制指令，主步进电机(5)、副步进电机(4)以及环形加热套(11)收到指令后开始执行相应动作；

步骤五：可拆分式主垂直空心导轨(7)和可拆分式副垂直空心导轨(6)到达目标行程终点后，系统自动停止运行；如需继续拉制聚合物光纤可在系统停止运行之后将可拆分式主锯齿垂直空心导轨(7)和可拆分式副锯齿垂直空心导轨(6)沿主电机圆形齿轮(10)和副电机圆形齿轮(9)以及导轨支撑轮(8)导出，并回到步骤一继续按顺序操作，实现根据生产及科研的不同需求制备高质量聚合物光纤。