CN108057568B - 一种光纤环缠绕在线施胶装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光纤环缠绕在线施胶装置，包括支架、底座、基板、挡板、胶池、上胶机构、施胶机构、电机和刮板；底座采用实心立方体结构，底座安装在用于限制底座平动自由度的支架上；用于驱动上胶机构的电机与用于支撑上胶机构和施胶机构的基板均安装在底座上；施胶机构与刮板相互配合并通过上胶机构将胶池中的胶液均匀涂覆在光纤环上，胶池与基板之间设有用于隔热的挡板。本发明通过支架、底座、基板、挡板、胶池、上胶机构、施胶机构、电机和刮板的配合，实现了光纤环绕制过程中的在线施胶功能，保证了施胶温度和施胶均匀性可控，提高了生产效率，显著提升了光纤环的性能。

Description

一种光纤环缠绕在线施胶装置
技术领域
本发明涉及一种光纤环缠绕在线施胶装置，属于光纤环制造技术领域。
背景技术
光纤陀螺是一种基于Sagnac效应的光学陀螺仪，具有成本低、寿命长、体积小、无活动部件等优点，目前已经在卫星、火箭、导弹、石油勘探等领域得到广泛应用。作为光纤陀螺的敏感核心，光纤环的性能直接决定着光纤陀螺的性能，而光纤环的生产过程中生产工艺是决定其性能的直接因素。
为了提高光纤环的性能，保证光纤间的位置可靠性，往往需要在光纤间填充胶粘结剂，使绕制的各匝光纤固化成单一固件，这就需要对光纤环进行施胶。传统的在线施胶方式主要有两种，一是通过刷胶的方式实现在线施胶，即在光纤绕制的同时在光纤环表面进行人为刷胶；二是让光纤经过带有胶液的胶池，使光纤表面粘上胶液。两种方式均能实现光纤环绕制过程中在线施胶，但由于两种方式人为干预较多，无法保证施胶的均匀性，导致内部固化应力不均匀，影响产品的性能。
为推动光纤环技术的发展，国内也有单位开展了在线施胶装置的研制工作，但目前设计的施胶装置结构笨重，调整不够灵活，仅能满足单一形式的施胶作用。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本发明提供了一种光纤环缠绕在线施胶装置，通过支架、底座、基板、挡板、胶池、上胶机构、施胶机构、电机和刮板的配合，实现了光纤环绕制过程中的在线施胶功能，保证了施胶温度和施胶均匀性可控，提高了生产效率，显著提升了光纤环的性能。
本发明的技术解决方案是：
一种光纤环缠绕在线施胶装置，包括支架、底座、基板、挡板、胶池、上胶机构、施胶机构、电机和刮板；底座采用实心立方体结构，底座安装在用于限制底座平动自由度的支架上；用于驱动上胶机构的电机与用于支撑上胶机构和施胶机构的基板均安装在底座上；施胶机构与刮板相互配合并通过上胶机构将胶池中的胶液均匀涂覆在光纤环上，胶池与基板之间设有用于隔热的挡板。
在上述的一种光纤环缠绕在线施胶装置中，所述支架包括第一导轨、第一滑块、第二导轨、第二滑块和第三导轨；
第一导轨、第二导轨和第三导轨均为实心直杆，第一滑块和第二滑块均为实心立方块；
第一滑块上分别设有用于安装第一导轨和第二导轨的通孔；第二滑块上分别设有用于安装第二导轨和第三导轨的通孔；
第一导轨、第二导轨和第三导轨相互垂直；
第一导轨穿设在第一滑块中；第二导轨一端穿设在第一滑块中，第二导轨另一端穿设在第二滑块中；第三导轨一端穿设在第二滑块中，第三导轨另一端与底座固定连接。
在上述的一种光纤环缠绕在线施胶装置中，所述底座上设有用于安装电机和基板的台阶。
在上述的一种光纤环缠绕在线施胶装置中，所述基板为实心矩形板，基板分别与上胶机构和施胶机构固定连接；基板的材料采用铝合金。
在上述的一种光纤环缠绕在线施胶装置中，所述挡板为实心矩形板，挡板一侧与基板贴合，挡板另一侧与胶池贴合；挡板采用环氧玻璃布板。
在上述的一种光纤环缠绕在线施胶装置中，所述胶池为中空立方块，胶池上设有用于盛放胶液的凹槽，胶池中分别设有用于提升胶液温度的MCH陶瓷加热棒和用于监测胶液温度的热敏电阻传感器。
在上述的一种光纤环缠绕在线施胶装置中，所述上胶机构包括上胶转轮、上胶转轴和上胶齿轮；上胶转轴通过轴套安装在基板上，上胶转轴两端分别固定套装上胶转轮和上胶齿轮，上胶转轮与施胶机构贴合，上胶齿轮分别与施胶机构和电机啮合。
在上述的一种光纤环缠绕在线施胶装置中，所述施胶机构包括施胶转轮、施胶转轴、施胶齿轮和协调杆；
协调杆为实心直杆，协调杆一端设有凸缘，凸缘上分别设有用于穿设施胶转轴的通孔和用于调节上胶转轴与施胶转轴间距的环形沟槽；协调杆另一端设有法兰，法兰上设有用于穿设上胶转轴的通孔；
施胶转轴两端分别固定套装施胶转轮和施胶齿轮，施胶转轮与上胶转轮贴合，施胶齿轮与上胶齿轮啮合。
在上述的一种光纤环缠绕在线施胶装置中，所述电机采用鼠笼型异步电动机。
在上述的一种光纤环缠绕在线施胶装置中，所述刮板为实心矩形板，刮板上设有用于调节刮板与施胶转轮间距的长圆孔，刮板固定连接在基板上，用于刮除涂覆在光纤环上的多余胶液。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
【1】本发明对胶液具有加热功能，可实现胶液恒温加热、胶液恒温点可调、高温上限保护等功能，而且通过设置挡板，避免除胶池以外的部件温度过高，有效保障操作人员的安全性。
【2】本发明具有均匀施胶功能，通过同一动力装置，保证了上胶速度与施胶速度的一致性，实现了自动上胶和自动施胶功能，不仅电机速度可调，同时上胶转轮和施胶转轮间距以及刮板位置均可调，使胶量可以根据工艺要求进行调整，保证了施胶的均匀性。
【3】本发明通过巧妙设计支架结构，满足了不同位置的刷胶需求，同时施胶机构相对于上胶机构可以转动和锁紧，适用于不同角度、不同尺寸的光纤环在线施胶。
【4】本发明整体结构紧凑，适用于多种工作环境，使用寿命相对较长，在复杂工况下依然能够良好运转，具有适用范围广的特点，具备良好的市场应用前景。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的主视图
图2为本发明的俯视图
图3为支架结构示意图
图4为上胶机构结构图
图5为施胶机构结构图
其中：1支架；2底座；3基板；4挡板；5胶池；6上胶机构；7施胶机构；8电机；9刮板；11第一导轨；12第一滑块；13第二导轨；14第二滑块；15第三导轨；51MCH陶瓷加热棒；52热敏电阻传感器；61上胶转轮；62上胶转轴；63上胶齿轮；71施胶转轮；72施胶转轴；73施胶齿轮；74协调杆；
具体实施方式
为使本发明的方案更加明了，下面结合附图说明和具体实施例对本发明作进一步描述：
如图1～2所示，一种光纤环缠绕在线施胶装置，包括支架1、底座2、基板3、挡板4、胶池5、上胶机构6、施胶机构7、电机8和刮板9；底座2采用实心立方体结构，底座2安装在用于限制底座2平动自由度的支架1上；用于驱动上胶机构6的电机8与用于支撑上胶机构6和施胶机构7的基板3均安装在底座2上；施胶机构7与刮板9相互配合并通过上胶机构6将胶池5中的胶液均匀涂覆在光纤环上，胶池5与基板3之间设有用于隔热的挡板4。
如图3所示，优选的，支架1包括第一导轨11、第一滑块12、第二导轨13、第二滑块14和第三导轨15；
第一导轨11、第二导轨13和第三导轨15均为实心直杆，第一滑块12和第二滑块14均为实心立方块；
第一滑块12上分别设有用于安装第一导轨11和第二导轨13的通孔；第二滑块14上分别设有用于安装第二导轨13和第三导轨15的通孔；
第一导轨11、第二导轨13和第三导轨15相互垂直；
第一导轨11穿设在第一滑块12中；第二导轨13一端穿设在第一滑块12中，第二导轨13另一端穿设在第二滑块14中；第三导轨15一端穿设在第二滑块14中，第三导轨15另一端与底座2固定连接。
优选的，底座2上设有用于安装电机8和基板3的台阶。
优选的，基板3为实心矩形板，基板3分别与上胶机构6和施胶机构7固定连接；基板3的材料采用铝合金。
优选的，挡板4为实心矩形板，挡板4一侧与基板3贴合，挡板4另一侧与胶池5贴合；挡板4采用环氧玻璃布板。
优选的，胶池5为中空立方块，胶池5上设有用于盛放胶液的凹槽，胶池5中分别设有用于提升胶液温度的MCH陶瓷加热棒51和用于监测胶液温度的热敏电阻传感器52。
如图4所示，优选的，上胶机构6包括上胶转轮61、上胶转轴62和上胶齿轮63；上胶转轴62通过轴套安装在基板3上，上胶转轴62两端分别固定套装上胶转轮61和上胶齿轮63，上胶转轮61与施胶机构7贴合，上胶齿轮63分别与施胶机构7和电机8啮合。
如图5所示，优选的，施胶机构7包括施胶转轮71、施胶转轴72、施胶齿轮73和协调杆74；
协调杆74为实心直杆，协调杆74一端设有凸缘，凸缘上分别设有用于穿设施胶转轴72的通孔和用于调节上胶转轴62与施胶转轴72间距的环形沟槽；协调杆74另一端设有法兰，法兰上设有用于穿设上胶转轴62的通孔；
施胶转轴72两端分别固定套装施胶转轮71和施胶齿轮73，施胶转轮71与上胶转轮61贴合，施胶齿轮73与上胶齿轮63啮合。
优选的，电机8采用鼠笼型异步电动机。
优选的，刮板9为实心矩形板，刮板9上设有用于调节刮板9与施胶转轮71间距的长圆孔，刮板9固定连接在基板3上，用于刮除涂覆在光纤环上的多余胶液。
本发明的工作原理是：
当光纤环在线施胶时，先利用MCH陶瓷加热棒51加热胶池5中的胶液，并利用热敏电阻传感器52进行恒温监测；再启动电机8，上胶齿轮63转动带动上胶转轴62旋转，也带动上胶转轮61同步转动，上胶转轮61外圈蘸取胶池5中的胶液；同时施胶齿轮73相对于上胶齿轮63同步反向转动，带动施胶转轴72旋转，也带动施胶转轮71同步转动；通过调节协调杆74，控制上胶转轮61与施胶转轮71间隙配合；然后利用施胶转轮71在光纤环上涂覆胶液，并利用刮板9刮除涂覆在光纤环上的多余胶液，即可实现光纤环在线均匀施胶。
本发明说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知技术。

Claims (8)

1.一种光纤环缠绕在线施胶装置，其特征在于：包括支架(1)、底座(2)、基板(3)、挡板(4)、胶池(5)、上胶机构(6)、施胶机构(7)、电机(8)和刮板(9)；底座(2)采用实心立方体结构，底座(2)安装在用于限制底座(2)平动自由度的支架(1)上；用于驱动上胶机构(6)的电机(8)与用于支撑上胶机构(6)和施胶机构(7)的基板(3)均安装在底座(2)上；施胶机构(7)与刮板(9)相互配合并通过上胶机构(6)将胶池(5)中的胶液均匀涂覆在光纤环上，胶池(5)与基板(3)之间设有用于隔热的挡板(4)；
所述上胶机构(6)包括上胶转轮(61)、上胶转轴(62)和上胶齿轮(63)；上胶转轴(62)通过轴套安装在基板(3)上，上胶转轴(62)两端分别固定套装上胶转轮(61)和上胶齿轮(63)，上胶转轮(61)与施胶机构(7)贴合，上胶齿轮(63)分别与施胶机构(7)和电机(8)啮合；
所述施胶机构(7)包括施胶转轮(71)、施胶转轴(72)、施胶齿轮(73)和协调杆(74)；
协调杆(74)为实心直杆，协调杆(74)一端设有凸缘，凸缘上分别设有用于穿设施胶转轴(72)的通孔和用于调节上胶转轴(62)与施胶转轴(72)间距的环形沟槽；协调杆(74)另一端设有法兰，法兰上设有用于穿设上胶转轴(62)的通孔；
施胶转轴(72)两端分别固定套装施胶转轮(71)和施胶齿轮(73)，施胶转轮(71)与上胶转轮(61)贴合，施胶齿轮(73)与上胶齿轮(63)啮合。
2.根据权利要求1所述的一种光纤环缠绕在线施胶装置，其特征在于：所述支架(1)包括第一导轨(11)、第一滑块(12)、第二导轨(13)、第二滑块(14)和第三导轨(15)；
第一导轨(11)、第二导轨(13)和第三导轨(15)均为实心直杆，第一滑块(12)和第二滑块(14)均为实心立方块；
第一滑块(12)上分别设有用于安装第一导轨(11)和第二导轨(13)的通孔；第二滑块(14)上分别设有用于安装第二导轨(13)和第三导轨(15)的通孔；
第一导轨(11)、第二导轨(13)和第三导轨(15)相互垂直；
第一导轨(11)穿设在第一滑块(12)中；第二导轨(13)一端穿设在第一滑块(12)中，第二导轨(13)另一端穿设在第二滑块(14)中；第三导轨(15)一端穿设在第二滑块(14)中，第三导轨(15)另一端与底座(2)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种光纤环缠绕在线施胶装置，其特征在于：所述底座(2)上设有用于安装电机(8)和基板(3)的台阶。
4.根据权利要求1所述的一种光纤环缠绕在线施胶装置，其特征在于：所述基板(3)为实心矩形板，基板(3)分别与上胶机构(6)和施胶机构(7)固定连接；基板(3)的材料采用铝合金。
5.根据权利要求1所述的一种光纤环缠绕在线施胶装置，其特征在于：所述挡板(4)为实心矩形板，挡板(4)一侧与基板(3)贴合，挡板(4)另一侧与胶池(5)贴合；挡板(4)采用环氧玻璃布板。
6.根据权利要求1所述的一种光纤环缠绕在线施胶装置，其特征在于：所述胶池(5)为中空立方块，胶池(5)上设有用于盛放胶液的凹槽，胶池(5)中分别设有用于提升胶液温度的MCH陶瓷加热棒(51)和用于监测胶液温度的热敏电阻传感器(52)。
7.根据权利要求1所述的一种光纤环缠绕在线施胶装置，其特征在于：所述电机(8)采用鼠笼型异步电动机。
8.根据权利要求1所述的一种光纤环缠绕在线施胶装置，其特征在于：所述刮板(9)为实心矩形板，刮板(9)上设有用于调节刮板(9)与施胶转轮(71)间距的长圆孔，刮板(9)固定连接在基板(3)上，用于刮除涂覆在光纤环上的多余胶液。
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