熱烈慶祝天津市拓普儀器有限公司國內(nèi)首臺小型自動纖維拉制機(jī)研制成功。

小型自動纖維拉制機(jī)簡介：

小型自動纖維拉制機(jī)系統(tǒng)是一個由光學(xué)、機(jī)械、電子與軟件結(jié)合的系統(tǒng)，用來拉制光纖（常規(guī)光纖及錐形光纖）、玻璃絲以及熔點(diǎn)低（低于1000攝氏度）的其他材料纖維。整套系統(tǒng)功能完善，可擴(kuò)展性能強(qiáng)，并且實(shí)用性強(qiáng)，擁有很高的研究和實(shí)用價值。小型纖維拉絲機(jī)可拉制出直徑穩(wěn)定、光學(xué)與機(jī)械性能良好的纖維。采用了光的衍射原理，對纖維直徑進(jìn)行無接觸式測量，并將測量結(jié)果實(shí)時反饋給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過驅(qū)動電路控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而帶動機(jī)械傳動裝置自動調(diào)整拉絲速度，控制纖維直徑。

 技術(shù)原理:
自動光纖拉制設(shè)備包括：預(yù)制棒喂料系統(tǒng)，加熱系統(tǒng)，光纖直徑測量系統(tǒng)，光纖涂敷系統(tǒng)和光纖收集系統(tǒng)等五部分。其中，預(yù)制棒喂料系統(tǒng)采用了步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的絲杠滑臺，根據(jù)纖徑、預(yù)制棒直徑、拉絲速度等參數(shù)將預(yù)制棒以一定速度送入加熱系統(tǒng)中。加熱爐由鎳鉻電熱絲制作而成，爐溫可達(dá)到1000度，完全可以滿足對磷酸鹽玻璃（軟化點(diǎn)小于600度）預(yù)制棒拉制的要求。為了實(shí)現(xiàn)溫度的精確測溫及自動控溫，電爐中安裝了K型熱電偶，利用帶有冷端補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)算放大器芯片AD595將熱電偶產(chǎn)生的電壓放大，并由MX7705轉(zhuǎn)換為16位精度的數(shù)字信號并傳輸給單片機(jī)。單片機(jī)利用PID控制算法，輸出可變占空比方波驅(qū)動可控硅加熱電爐，使整個加熱系統(tǒng)穩(wěn)定于±4℃之內(nèi)。施棒的系統(tǒng)，構(gòu)如下就要從爐中拉成絲后，光纖冷卻定型，通過兩個針孔式的限位器垂直通過氦氖激光束，采用激光衍射的經(jīng)典方法對光纖進(jìn)行無接觸式測量。當(dāng)激光束照射光纖時產(chǎn)生衍射，衍射條紋由攝像頭采集，并送入PC機(jī)中計(jì)算拉制光纖的直徑。當(dāng)光纖經(jīng)過直徑測量系統(tǒng)后，我們采用了當(dāng)今流行的紫外線固化技術(shù)進(jìn)行對光纖進(jìn)行涂敷保護(hù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了一套涂敷系統(tǒng)，主要由涂敷模具，儲液瓶，固化盒，高壓汞燈及電源構(gòu)成。設(shè)備簡單緊湊，造價低，并且涂敷層與光纖的同心度和均勻性都比較理想。*后，經(jīng)過若干次涂敷固化的光纖進(jìn)入光纖收集系統(tǒng)，光纖收集系統(tǒng)通過調(diào)整絞盤收集速度控制光纖直徑，進(jìn)而收集到成品標(biāo)準(zhǔn)光纖。自動光纖拉制設(shè)備采用PC機(jī)與單片機(jī)結(jié)合的控制方式，PC機(jī)利用串口轉(zhuǎn)換卡將RS232串口總線轉(zhuǎn)換為RS485總線，并掛接五個AT89S52單片機(jī)作為下位機(jī)，實(shí)現(xiàn)自動控制與參數(shù)顯示。喂料與拉絲絞盤所使用的步進(jìn)電機(jī)由四枚LMD18245芯片驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的單步八細(xì)分，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，減少了抖動。PC機(jī)的控制軟件由Visual C++編寫，負(fù)責(zé)圖像采集處理、數(shù)據(jù)采集顯示與下位機(jī)任務(wù)分配，協(xié)調(diào)整套設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。整個拉絲塔運(yùn)轉(zhuǎn)起來后，可以做到自動控制，無需人為操作，提高了光纖的生產(chǎn)效率，并且可以針對不同材料的特性，調(diào)整拉絲塔及控制臺的參數(shù)，做到不同類型特種玻璃光纖的拉制生產(chǎn)。

與進(jìn)口纖維拉制設(shè)備相比我公司自行研發(fā)的光纖拉制機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

一、價格低廉：一套由外國研制的拉絲設(shè)備的價格一般在百萬元以上，而我們所應(yīng)用的材料及設(shè)備均是市場常見的，因此總體造價非常低廉；

第二、可擴(kuò)展性強(qiáng)：可以方便地進(jìn)行硬件和軟件上升級和改造；

第三、實(shí)用性強(qiáng)：可以針對實(shí)際需求將特殊材料玻璃棒拉制成各類規(guī)格的導(dǎo)光原件。

第四,可操作性強(qiáng)，操作簡單方便。

技術(shù)指標(biāo)：
1 喂料速度：0.37-10毫米/分鐘（可以通過更改程序調(diào)整）；
2 預(yù)制棒行程：11厘米；
3 可安裝的預(yù)制棒直徑范圍：12~17毫米；
4 電爐尺寸及溫度：電爐內(nèi)腔圓柱形，直徑35毫米，高65毫米，溫度900攝氏度；
5 溫度穩(wěn)定性：當(dāng)溫度大于400攝氏度以后，溫度波動變化不大于2%；
6 可測量直徑：80 ~ 250微米；
7 光纖拉制速度：0.1-1米/秒；
8 絞盤直徑：30厘米；
9 拉絲柜高度為2.5~3m:

             拉絲機(jī)外觀

    人機(jī)界面

       拉絲機(jī)控制臺

      拉絲機(jī)控制軟件界面

     拉絲機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)

        成品光纖

                錐形光纖