摘 要：为实现现代工业自动化，针对塑料光纤丝在人工手动切割过程中出现的切面不平整、切丝效率低、合格率低、工作强度大等问题设计了一种在线自动定长切丝装置。该装置动力元件选择直流减速电机，利用匀速收卷光纤和匀速转切光纤得到需要的定长光纤，经生产使用验证，表明所设计的在线自动定长切丝装置结构设计合理，工作过程平稳可靠。
　　关键词：在线切丝装置；自动定长；飞刀结构
　　现代工业化的需求，需要用自动化代替人工，实现工业加工自动化可以降低人工成本，并提高生产效率，对企业能否健康发展，能够保持市场竞争力起着至关重要的作用。因产品需要定长切好的塑料光纤，并且对于切好的光纤丝要求长度准确，端面平整，传统切塑料光纤丝的方法是把光纤丝在热风对吹下人工手动切制，但是采用人工切丝，工作效率低，切丝合格率也极低并且切面达不到端面要求，本文介绍了一种在线自动定长切丝装置，采用这种切丝装置可以实现在塑料光纤拉丝的过程中，在节省人工的情况下把塑料光纤丝按照所需长度切好，同时可以保证光纤丝的端面平整，并收集在指定的装置内，真正实现自动化。
　　1切丝装置整机结构与工作原理
　　图1所示为切丝装置整机结构图。塑料光纤的特点是熔点较低，熔点在120℃左右，所以塑料光纤丝在加热时会软化，在这种软化状态下的塑料光纤丝易切割，且能保证切割端面的平整。目前在国内，采用共挤法拉制聚苯乙烯芯塑料光纤，所谓共挤法工艺是在拉制塑料光纤过程中使用两台挤出机，一台挤出芯材，另一台挤出皮材，两台挤出机通过同一模头熔融挤出成型，再经牵伸收卷即拉制成塑料光纤[1]。故当在塑料光纤拉制的生产线上选择合适的位置切割，能让光纤保持一定的软度和温度。塑料光纤的拉制是通过履带式导轮牵引出来的，所以能保证光纤匀速进入切丝装置的铜管中。通过调节电机来控制飞刀的转速，也可以保证飞刀匀速转动，从而切出定长的塑料光纤丝。
　　2整机设计
　　2.1 电机选用
　　根据塑料光纤丝的切丝工艺，要实现高效率切割，又要保证端面质量，在塑料丝拉制生产线上连续不断的切割可实现目的。根据负载转矩及减速电机的输出转速，可用P=T.n/K.η计算出所需功率，式中：P为输出功率W；T为负载转矩mN.m；n为输出转速r/min；k为载荷常数9560；η为传動效率。根据设计要求：飞刀转速在600r/min，选择输出转速为750r/min，负载转矩为1450mN.m，因装置特点根据表1选择输出传送比为4，得到η为0.76，把数据带入式中计算得出输出功率，最后选用额定功率为150W，额定转速为750r/min的直流减速电动机[2]。
　　2.2飞刀结构
　　常用的塑料光纤丝的切割方式有：剪裁式切割、铡刀式切割、锯式切割、激光切割等。结合装置特点，经过反复试验验证，最终确定飞刀结构，并选用刀刃锋利、切割端面平整的不锈钢手术刀片。飞刀结构最大的优点在于可以满足塑料光纤丝在拉制生产线上不间断无停顿的切割，同时飞刀结构具有制造简单、成本低、调节方便、切丝性能好、更换简易等特点，结构如图2所示。
　　1-刀片；2-刀架
　　图2 飞刀结构
　　3结语
　　塑料光纤跟玻璃或石英等光纤相比，制造费用低，直径范围大，可以从0.1mm至3mm，并且柔软性好，数值孔径大，同光源的耦合效率高。随着新品种塑料光纤的研制成功，其用途日益广泛，在某些领域完全可取代玻璃光纤和石英光纤。在线自动定长切丝装置的设计代替了人工切丝，解放了生产力，提高切丝端面的质量从而缩短了后续工序的时间，减少了光纤制品的生产周期，节约了生产成本，为塑料光纤产品积聚了很大的优势，为以后塑料光纤制品的大规模生产提供了强有力的保证。
　　参考文献：
　　[1] 胡先志.塑料光纤基础及应用.人民邮电出版社，2010：1-7.
　　[2] 濮良贵.电机设计.北京：高等教育出版社，2000：157-160.