[发明专利]光纤拉伸装置及其控制方法

摘要

在开始拉伸装置的控制操作之后，线速度控制单元(19)完成作为光纤收回速度的线速度控制操作，预制件供给速度控制单元(22)完成光纤供给速度控制，以便光纤外径测量单元(8)所测得的光纤的外径能够变成目标外径。举例来说，在光纤预制件的末端还没有处于在加热炉内稳定融化状态的情况下，预制件供给速度控制单元(22)分三级控制光纤预制件的供给速度，即光纤预制件初始供给速度控制、与加速度相关的预制件供给速度控制和与线速度相关的预制件供给速度控制。在光纤预制件的末端已经处于稳定融化状态的情况下，单元(22)分二级控制光纤预制件的供给速度，省略三级中的与加速度相关的预制件供给速度控制。在光纤拉伸过程中，即使在线速度加速期间也能够防止诸如光纤断裂等麻烦。

主权项

1、一种光纤拉伸装置，包括：加热炉，用于融化光纤预制件；预制件供给单元，固定光纤预制件并把光纤预制件的末端供给加热炉；密封气体供给单元，把惰性气体引入加热炉；光纤外径测量单元，测量在加热炉内热融并拉伸的光纤的外径；冷却单元，利用冷却气体冷却已拉伸的光纤；树脂镀膜单元，向被冷却单元冷却的光纤提供镀膜树脂，从而形成带有树脂膜层的光纤；镀膜外径测量单元，测量利用树脂镀膜单元镀上树脂的光纤的外径；以及光纤回收单元，回收镀有树脂的光纤，所述光纤拉伸装置的控制方法包括如下步骤：在起动所述拉伸装置的控制，操作后进行控制作为所述光纤的收回速度的线速度的控制操作，以便所述光纤外径测量单元测量的光纤外径能够变成目标外径；并进行选自控制(a)-(j)中的至少一个控制；(a)光纤供给速度的三级控制，在光纤预制件的末端还没有处于在所述加热炉内稳定融化状态的情况进行，即为如下方式：光纤预制件初始供给速度控制，是通过把所述光纤预制件的供给速度设置成至少等于稳定状态下的参考速度来供给所述光纤预制件，该控制在如下时间段内进行，即自所述拉伸装置的控制操作开始直到作为所述光纤的收回加速度的线加速度达到预先设定线加速度时为止，或者直到线速度达到预定的初始设定线速度为止；与加速度相关的预制件供给速度控制是根据检测加速度和预定目标加速度之间的偏差反馈控制所述光纤预制件的供给速度，并在如下时间段进行，即自线加速度达到设定线加速度或者自线速度达到初始设定线速度开始到所述线速度达到高于所述初始设定线速度的预定中间设定线速度为止；与线速度相关的预制件供给速度控制是根据检测线速度和预定目标线速度之间的偏差反馈，控制所述光纤预制件的所述供给速度，该控制在所述线速度达到中间设定线速度之后进行；(b)在所述光纤预制件的末端已经处于在所述加热炉内融化状态的情况下光纤供给速度控制分二级进行，即以如下方式：光纤预制件初始供给速度控制，在如下时间段进行，即自所述拉伸装置的所述控制操作开始到所述线加速度达到预先设定的线加速度为止，或者到所述线速度达到预定的初始设定线速度为止；与线速度相关的预制件供给速度控制是在所述线加速度达到设定线加速度之后或者在所述线速度达到初始设定线速度之后进行；(c)清洁控制，在所述光纤开始镀膜之前，清洁所述树脂镀膜单元的模具以便除去残余镀膜树脂和其它脏物；(d)冷却气体流速控制，当所述镀膜外径测量单元测量的镀膜外径的测量值最大已经变成预定的目标镀膜外径时，根据预定的目标镀膜直径和镀膜外径测量值之间的偏差控制冷却气体的流速，(e)树脂压力控制，控制提供给模具的树脂压力以便变成与所述线速度相关的预定值；(f)密封气体流速控制，自从所述光纤拉伸装置开始操作就检测所述线速度，提供预先设定流速的密封气体到所述加热炉内直到检测的线速度达到用于转换气体供给流速的预定参考线速度为止，而且在所述检测的线速度达到气体供给流速转换的参考线速度时为止，根据与线速度相关的密封气体供给流速的预定控制数据控制所述密封气体的供给流速；(g)加热炉温度控制，存储所述加热炉的最佳内部温度作为每次进行光纤拉伸的最佳炉内温度，以便能够在所述线速度加速开始时，使所述加热炉的内部温度在为最后拉伸操作的最佳炉内温度，而且测量光纤张力，以便在测量张力偏差落入允许范围内之后使得能够精确测量张力时，开始控制所述加热炉在所述线速度的温度；(h)旋转压力控制，在设置了向所述光纤施加扭矩的旋转压力单元的情况，在所述线速度达到所述中间设定线速度后，通过旋转压力单元向所述光纤施加扭矩，(i)线轴更换控制或者监测器控制：线轴更换控制，设置线轴更换单元，当更换线轴时所述线轴更换单元把所述光纤缠绕在至少两个连续缠绕的线轴上，开始拉伸时，所述线轴更换单元把所述光纤缠绕在用于缠绕非合格产品的样品线轴上，并以所述光纤预制件的供给长度达到预先设定长度之后，输出线轴更换允许信号，使光纤线轴换成用于合格产品的线轴；以及监测器控制，用于设置有监测所述光纤的监测单元的情况，使得监测单元在所述拉伸操作开始时不监测所述光纤，并在所述光纤线轴更换为合格产品的线轴后，所述监测单元监测所述光纤以便存储光纤质量信息；(j)长度存储/清零控制，存储所述光纤的拉伸长度和所述光纤预制件的供给长度，并在一个光纤预制件完全拉伸之后，把所存储的拉伸长度和供给长度清零。