CN105758357A - 一种光缆外径检测装置及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光缆外径检测装置及其应用。该装置包括自上而下依次设置的托板、支撑杆和底座；所述托板上设置有两扇检测门；所述检测门包括旋转块和复位装置；旋转块上设置有模具，两扇检测门上的模具对接设置，两个模具的对接缝隙上设置有供光纤通过的通孔；旋转块的一侧设置有常闭接近开关，常闭接近开关与可编程序控制器的输入触点连接。本发明所述光缆外径检测装置，实时为生产者提供光纤表面凸起的位置，及时处理修复，避免了对生产装置进行重新调试或者后期打磨处理；降低了生产成本和事故率，提高了生产效率。

Description

一种光缆外径检测装置及其应用

技术领域：

本发明涉及一种光缆外径检测装置及其应用，属于光纤生产设备的技术领域。

技术背景：

光纤作为宽带接入一种主流的方式，有着通信容量大、中继距离长、保密性能好、适应能力强、体积小重量轻、原材料来源广价格低廉等的优点。根据市场研究与预测公司IDC预计2012年中国光纤接入用户数将超过2660万户，未来5年保持56.4％的年复合增长率。截至2011年底，中国光纤接入端口数已超过1亿个，同比增长超过100％。这些数据都表明，光纤宽带的普及是大势所趋，未来宽带市场的斗争很大程度上是光纤宽带的斗争。面对巨大的市场需求，提高和保证光纤生产效率及质量是光纤生产必然要面对的问题和挑战。

在当今光缆生产制造行业，束管式光缆生产中束管外径的变化幅度大，外径不均匀的质量问题，一直困扰着生产者，现在市面上虽然有激光测径仪等设备对光纤外径进行测量和检测，但是发现质量问题后无法及时反馈，且测量得到的数据也无法进行存储，无法为后期的产品质量的分析提供有效的依据；待发现质量问题后只能对生产装置进行重新调试或者后期打磨处理。中国专利CN203918700U公开了一种针对带保护层的硫系玻璃光纤的抛光装置，该装置是直接将带保护层的硫系玻璃光纤与待抛端面发生摩擦切削，清除玻璃表面的裂痕、大颗粒等缺陷，从而获得表面平整度和光泽度高的端镜面效果。无论是对生产装置进行重新调试还是进行后期打磨处理，不仅要消耗大量人力物力，加大了生产成本支出，且生产效率低下。

磁性开关又称无触点磁性开关，是理想的磁性开关量传感器，在自动控制系统中可作为限位、计数、定位控制和自动保护环节。磁性开关的输出型有NPN和PNP两种。PNP常开型接近开关是种开关型传感器，PNP接近开关一般应用在PLC或计算机作为控制指令较多，NPN输出接近开关用于控制直流继电器较多，在实际应用中要根据控制电路的特性进行选择其输出形式。中国专利CN202986955U公开了一种利用常闭PNP接近开关结合继电器判断自卸汽车车箱位置的装置。当车箱处于正常位置时，常闭PNP接近开关发出断开电信号，那么常开式继电-接触器不动作，发声/发光装置不工作；当车箱离开正常位置时，接近开关接通电信号，常开触点接通，实现报警功能。

发明内容：

针对现有技术的不足，本发明提供一种光缆外径检测装置。

本发明还提供一种利用上述装置进行光缆外径检测的方法。

术语说明：

可编程序控制器(ProgrammableLogicController，简称PLC)：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专门在工业环境下应用而设计。它采用可以编制程序的存储器，用来在执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟的输入(I)和输出(O)接口，控制各种类型的机械设备或生产过程。

组态王：组态王是亚控科技开发的一款上位机软件，上位机负责与PLC通讯进行数据交换，但最终还是由PLC控制设备运行。

本发明的技术方案如下：

一种光缆外径检测装置，包括托板；所述托板上设置有两扇检测门；所述检测门包括旋转块和复位装置；旋转块上设置有模具，两扇检测门上的模具对接设置，两个模具的对接缝隙上设置有供光纤穿过的通孔；旋转块的一侧设置有常闭接近开关，常闭接近开关与可编程序控制器的输入触点连接。

当表面存在凸起的光纤通过通孔时，所述凸起会通过模具带动旋转块产生水平方向的转动，待所述凸起通过通孔后，复位装置使旋转块复位，两个模具恢复对接状态。

优选的，所述旋转块上设置有模具架，所述模具嵌入式设置在模具架内；所述两个模具的对接缝隙上设置有多个不同规格的通孔。此处设计的优点是，模具架内可根据生产需要配置不同的模具，提高装置的通用性；在同一个模具上可以实现不同规格光纤的生产，实现一模多用，提高了生产效率。

优选的，所述光缆外径检测装置还包括设置在托板前后两端的引导轮，所述两扇检测门设置在引导轮的左右两侧；所述引导轮通过可调节臂设置在托板上。引导轮为光纤提供托举力，防止光纤断裂。可调节臂实现引导轮的高度可调节。引导轮为1100铝合金材质，模具为C1100紫铜。

优选的，所述复位装置为拉伸弹簧，拉伸弹簧的两端分别连接在旋转块和托板上；拉伸弹簧与常闭接近开关设置在旋转块的同一侧。当表面存在凸起的光纤通过通孔时，旋转块旋转，拉伸弹簧被拉伸，旋转块远离常闭接近开关，程序内部的常闭触点变为开触点。

优选的，所述常闭接近开关为与旋转块接触的PNP接近开关。PNP接近开关本身为常开接近开关，程序内部使用的是常闭触点。当光纤外径正常时，接近开关与旋转块接触并输出电压信号；检测到光纤表面凸起，且接近开关与旋转块的距离大于一定距离时，接近开关无电压信号输出，程序内部的常闭触点变为接通状态。

优选的，所述光缆外径检测装置还包括支撑杆和底座，所述支撑杆包括套接的套管和伸缩杆，套管上设置有螺栓顶丝。套管和伸缩杆实现支撑杆的高度可调节，支撑杆的可调高度为940mm～1450mm。

优选的，所述模具的对接端为楔形结构。楔形结构利于光纤通过通孔，减小光纤从通孔滑出的几率。

优选的，所述可编程序控制器的输出触点连接有继电器，所述继电器连接有报警装置。

进一步优选的，所述报警装置为报警灯和用户操作界面警示窗口；继电器的输出触点分别连接报警灯和可编程序控制器的输入触点。

一种利用上述装置进行光缆外径检测的方法，包括步骤如下：

1)组态王编程：

在组态王上设置计米程序、复位清零程序和存储程序，将设置的程序导入到组态王中，重启组态王；

2)开始生产操作：

通过可编程序控制器依次启动牵引机、挤塑机和充油装置，开始光纤生产；通过充油装置进行充油操作，使光纤具备防水功能，还可以防止纤芯在光缆中的晃动，避免光纤的磨损甚至断裂。

3)生产检测与报警：

当表面存在凸起的光纤通过通孔时，凸起通过模具带动旋转块产生水平方向的转动，常闭接近开关无电压信号输出，常闭接近开关触点为接通状态，继电器吸合，报警装置开启；同时，计米程序记录所述凸起的位置；

4)复位：

待所述凸起通过通孔后，复位装置使旋转快复位，两个模具恢复对接状态；人工通过人工复位程序进行复位清零，报警装置停止报警，计米程序记录的凸起位置被清零；

5)继续光纤生产作业，直到再次有凸起通过通孔，重复步骤3)和步骤4)。

优选的，所述步骤3)之后还包括存储的步骤，存储程序存储所述凸起的位置。后期可通过编程序控制器调取凸起位置，以便后续分析所用。

优选的，所述步骤1)中还包括在组态王上设置响应时间的步骤：响应时间为400～600毫秒。响应时间为可编程序控制器有输入至产生输出的时间；响应时间越小，响应速度越快，更能准确的检测出凸瘤的位置，但响应时间过小，反而容易报警，因此应根据生产光纤的直径大小确定恰当的响应时间。

本发明的有益效果是：

1、本发明所述光缆外径检测装置，能实时为生产者提供光纤表面凸起的位置，及时处理修复，避免了对生产装置进行重新调试或者后期打磨处理，甚至不合格产品流入到下一工序中，造成断纤等更重大的质量事故；降低了生产成本和事故率，提高了生产效率；

2、本发明所述光缆外径检测装置具备存储功能，能为经常出现“表面凸起”的规格的光纤的处理提供可靠的参考性依据，提高产品整体的质量；

3、本发明所述光缆外径检测装置，结构简单，性能稳定，自动化程度和性价比高。

附图说明

图1为本发明所述光缆外径检测装置的结构示意图；

图2为本发明所述可编程序控制器的LAD梯形图；

图3为两个对接设置的模具的俯视图；

其中，1、底座；2、套管；3、伸缩杆；4、托板；5、PNP接近开关；6、拉伸弹簧；7、旋转块；8、引导轮；9、轴；10、可调节臂；11、轴承；12、模具；13、固定块；14、模具架；15、楔形结构；I126.2、常闭接近开关触点；M1.0、牵引机启动触点；M1.1、挤塑机启动触点；M1.2、充油机启动触点；M1198.1、用户操作界面警示窗口；T76、继电器；Q8.5、报警灯；70、生产检测与报警程序；71、计米程序；72、人工复位程序。

具体实施方法

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。实施例中的可编程序控制器为西门子S7-300。

实施例1

如图1所示。

一种光缆外径检测装置，包括托板4；所述托板4上设置有两扇检测门；所述检测门包括旋转块7和复位装置；旋转块7上设置有模具12，两扇检测门上的模具12对接设置，两个模具12的对接缝隙上设置有供光纤穿过的通孔；旋转块12的一侧设置有常闭接近开关，常闭接近开关与可编程序控制器的输入触点连接。

当表面存在凸起的光纤通过通孔时，所述凸起会通过模具12带动旋转块7产生水平方向的转动，待所述凸起通过通孔后，复位装置使旋转块7复位，两个模具12恢复对接状态。

实施例2

如实施例1所述的光缆外径检测装置，其区别在于，所述旋转块7上设置有模具架14，所述模具12嵌入式设置在模具架14内；所述两个模具12的对接缝隙上设置有多个不同规格的通孔。此处设计的优点是，模具架14内可根据生产需要配置不同的模具12，提高装置的通用性；在同一个模具12上可以实现不同规格光纤的生产，实现一模多用，提高了生产效率。

实施例3

如实施例1所述的光缆外径检测装置，其区别在于，所述光缆外径检测装置还包括设置在托板4前后两端的引导轮8，所述两扇检测门设置在引导轮的左右两侧；所述引导轮8通过可调节臂10设置在托板4上。引导轮8为光纤提供托举力，防止光纤断裂。可调节臂10实现引导轮8的高度可调节。引导轮8为1100铝合金材质，模具12为C1100紫铜。

实施例4

如实施例1所述的光缆外径检测装置，其区别在于，所述复位装置为拉伸弹簧6，所述拉伸弹簧6的两端分别连接在旋转块7和托板4上；拉伸弹簧6与常闭接近开关设置在旋转块7的同一侧。当表面存在凸起的光纤通过通孔时，旋转块7旋转，拉伸弹簧6被拉伸，旋转块7远离常闭接近开关，程序内部的常闭触点变为开触点。

实施例5

如实施例1所述的光缆外径检测装置，其区别在于，所述常闭接近开关为与旋转块接触的PNP接近开关5。PNP接近开关5本身为常开接近开关，程序内部使用的是常闭触点。当光纤外径正常时，接近开关与旋转块接触并输出电压信号；检测到光纤表面凸起，且接近开关与旋转块的距离大于3mm时，接近开关无电压信号输出，程序内部的常闭触点变为接通状态。

实施例6

如图3所示。

如实施例1所述的光缆外径检测装置，其区别在于，所述光缆外径检测装置还包括支撑杆和底座1，所述支撑杆包括套接的套管2和伸缩杆3，套管2上设置有螺栓顶丝；所述模具12的对接端为楔形结构15。套管2和伸缩杆3实现支撑杆的高度可调节，支撑杆的可调高度为940mm～1450mm。楔形结构15利于光纤通过通孔，减小光纤从通孔滑出的几率。

实施例7

如实施例1所述的光缆外径检测装置，其区别在于，所述可编程序控制器的输出触点连接有继电器T76，所述继电器T76连接有报警装置。所述报警装置为报警灯和用户操作界面警示窗口；继电器的输出触点分别连接报警灯和可编程序控制器的输入触点。

实施例8

如图2所示。

一种利用如实施例1-7所述光缆外径检测装置进行光缆外径检测的方法，包括步骤如下：

1)组态王编程：

在组态王上设置计米程序、复位清零程序和存储程序，将设置的程序导入到组态王中，重启组态王；

2)开始生产操作：

通过可编程序控制器依次启动牵引机、挤塑机和充油装置，开始光纤生产，此时程序内部的牵引机启动触点M1.0、挤塑机启动触点M1.1、充油机启动触点M1.2为通路。

3)生产检测与报警：

当表面存在凸起的光纤通过通孔时，凸起通过模具12带动旋转块7产生水平方向的转动，常闭接近开关无电压信号输出，常闭接近开关触点I126.2为接通状态，继电器T76吸合，报警装置开始报警，用户操作界面警示窗口“偏差报警”字幕以500毫秒速度闪烁，报警灯Q8.5闪烁；同时，计米程序71记录所述凸起的位置；

4)复位：

待所述凸起通过通孔后，复位装置使旋转快7复位，两个模具12恢复对接状态；人工通过人工复位程序72进行复位清零，报警装置停止报警，计米程序71记录的凸起位置被清零；

5)继续光纤生产作业，直到再次有凸起通过通孔，重复步骤3)和步骤4)。

实施例9

如实施例8所述光缆外径检测的方法，其区别在于，所述步骤3)之后还包括存储的步骤，存储程序存储所述凸起的位置。后期可通过编程序控制器调取凸起位置，以便后续分析所用。

实施例10

如实施例8所述光缆外径检测的方法，其区别在于，所述步骤1)中还包括在组态王上设置响应时间的步骤：设定响应时间为500毫秒。响应时间为可编程序控制器有输入至产生输出的时间；响应时间越小，响应速度越快，更能准确的检测出凸瘤的位置，但响应时间过小，反而容易报警，因此应根据生产光纤的直径大小确定恰当的响应时间。

Claims (10)

1.一种光缆外径检测装置，其特征在于，包括托板；所述托板上设置有两扇检测门；所述检测门包括旋转块和复位装置；旋转块上设置有模具，两扇检测门上的模具对接设置，两个模具的对接缝隙上设置有供光纤穿过的通孔；旋转块的一侧设置有常闭接近开关，常闭接近开关与可编程序控制器的输入触点连接。

2.根据权利要求1所述的光缆外径检测装置，其特征在于，所述旋转块上设置有模具架，所述模具嵌入式设置在模具架内；所述两个模具的对接缝隙上设置有多个不同规格的通孔。

3.根据权利要求1所述的光缆外径检测装置，其特征在于，所述光缆外径检测装置还包括设置在托板前后两端的引导轮，所述两扇检测门设置在引导轮的左右两侧；所述引导轮通过可调节臂设置在托板上。

4.根据权利要求1所述的光缆外径检测装置，其特征在于，所述复位装置为拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的两端分别连接在旋转块和托板上；拉伸弹簧与常闭接近开关设置在旋转块的同一侧。

5.根据权利要求1所述的光缆外径检测装置，其特征在于，所述常闭接近开关为与旋转块接触的PNP接近开关。

6.根据权利要求1所述的光缆外径检测装置，其特征在于，所述光缆外径检测装置还包括支撑杆和底座，所述支撑杆包括套接的套管和伸缩杆，套管上设置有螺栓顶丝；所述模具的对接端为楔形结构。

7.根据权利要求1所述的光缆外径检测装置，其特征在于，所述可编程序控制器的输出触点连接有继电器，所述继电器连接有报警装置。

8.一种利用权利要求1-7任意一项所述装置进行光缆外径检测的方法，其特征在于，包括步骤如下：

1)组态王编程：

在组态王上设置计米程序、复位清零程序和存储程序，将设置的程序导入到组态王中，重启组态王；

2)开始生产操作：

通过可编程序控制器依次启动牵引机、挤塑机和充油装置，开始光纤生产；

3)生产检测与报警：

当表面存在凸起的光纤通过通孔时，凸起通过模具带动旋转块产生水平方向的转动，常闭接近开关无电压信号输出，常闭接近开关触点为接通状态，继电器吸合，报警装置开启；同时，计米程序记录所述凸起的位置；

4)复位：

待所述凸起通过通孔后，复位装置使旋转快复位，两个模具恢复对接状态；通过人工复位程序进行复位清零，报警装置停止报警，计米程序记录的凸起位置被清零；

5)继续光纤生产作业，直到再次有凸起通过通孔，重复步骤3)和步骤4)。

9.根据权利要求8所述的光缆外径检测的方法，其特征在于，所述步骤3)之后还包括存储的步骤，存储程序存储所述凸起的位置。

10.根据权利要求8所述的光缆外径检测的方法，其特征在于，所述步骤1)中还包括在组态王上设置响应时间的步骤：响应时间为400～600毫秒。