CN108772258B - 一种光纤穿模装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光纤穿模装置，包括裸光纤穿纤梭、加速保持桶和消磁器，裸光纤穿纤梭、加速保持桶和消磁器与光纤涂覆模具自上而下依次同轴设置，裸光纤穿纤梭由若干等宽的第一圆环组成，第一圆环包括两个极性相反的第一半圆环，上下相邻的两个第一半圆环极性相反，加速保持桶由若干等宽的第二圆环组成，第二圆环包括两个极性相反的第二半圆环，上下相邻的两个第二半圆环极性相反，第一圆环与第二圆环宽度相同，裸光纤穿纤梭的内径略小于光纤的直径，裸光纤穿纤梭的外径小于加速保持桶的内径，利用悬浮于磁场内的光纤穿纤梭，在一定加速度和惯性的作用下带领光纤高速、高精度且高同心度的穿过光纤涂覆模具。
Description
技术领域
本发明涉及光纤制造技术领域，具体涉及一种带动光纤穿过涂覆模具的光纤穿模装置。
背景技术
光纤的拉制生产过程是先将预制棒通过馈送夹头垂直送入高于2000℃拉丝炉内，预制棒经高温熔化后拉制成细丝，在拉丝张力作用下迅速收缩变细成为裸光纤，从炉内出来的高温裸光纤进入冷却系统进行降温冷却后，在裸光纤表面的微裂纹尚未受空气中水分等的影响扩大时，就需要迅速的进行涂覆来保护光纤表面，在涂覆系统中光纤表面涂覆树脂涂料，然后进入固化系统，经固化成型加强裸光纤抗拉伸、弯曲能力，最后由收线卷绕装置收取光纤。在光纤表面上涂覆树脂层的目的是保护裸光纤不同外界尘埃粒子接触，这些粒子会明显地降低光纤的强度，涂层还能防止外界的水分浸蚀光纤，避免损耗增大，还能在各种环境中对光纤提供微弯保护。
在涂覆的加工过程中必须保证拉丝光纤在涂覆模座的中心位置，否则会导致光纤涂覆同心度不合格、强度差，造成严重质量问题。现有技术中将裸光纤穿过光纤涂覆模具均采用人工手动操作，光纤涂覆模具孔径为258μm，高度为120mm，为了穿模必须用很长时间将裸光纤丝径控制在：250μm，拉丝速度控制在：30m/Min，此时会耗费光纤生产时间：50Min，且此时由于穿模降速，这段时间生产的光纤由于参数不能达到最低工艺要求的速度而不合格，大概损失光纤20km，如果穿模失败需要将模具拿出再次放入超声波内清洗，并从5楼继续牵引光纤到涂覆模具上方穿丝，又要消耗有效光纤生产时间大概：60Min，且手动穿模主要依靠操作者经验，穿模成功率低，大约仅为75％，工作时，操作人员距离UV固化灯距离近，容易对人造成紫外线辐射。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种采用磁悬浮技术的自动光纤穿模装置，利用悬浮于磁场内的光纤穿纤梭，在一定加速度和惯性的作用下带领裸光纤高速、高精度且高同心度的穿过光纤涂覆模具，实现裸光纤穿模这个光纤生产的关键技术环节。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光纤穿模装置，包括裸光纤穿纤梭、加速保持桶和消磁器，所述裸光纤穿纤梭、加速保持桶和消磁器与光纤涂覆模具自上而下依次同轴设置，所述裸光纤穿纤梭由若干等宽的第一圆环组成，所述第一圆环包括两个极性相反的第一半圆环，上下相邻的两个第一半圆环极性相反，所述加速保持桶由若干等宽的第二圆环组成，所述第二圆环包括两个极性相反的第二半圆环，上下相邻的两个第二半圆环极性相反，所述第一圆环与第二圆环宽度相同，所述裸光纤穿纤梭的内径略小于光纤的直径，所述裸光纤穿纤梭的外径小于所述加速保持桶的内径，利用悬浮于磁场内的光纤穿纤梭，在一定加速度和惯性的作用下带领光纤高速、高精度且高同心度的穿过光纤涂覆模具。
进一步的，所述裸光纤穿纤梭为硬磁材料，所述加速保持桶为永磁材料，保证裸光纤穿纤梭在加速保持桶内具有较强的磁性，且经过消磁器后容易被消磁。
进一步的，两个所述第一半圆环之间通过弹簧连接组成一个所述第一圆环，使得第一圆环被消磁器消磁后，两个第一半圆环在弹簧弹力的作用下迅速分离。
进一步的，所述第一圆环和第二圆环均至少设置有3个，以保证光纤的加速距离。
进一步的，所述加速保持桶至少设置有两级，位于上方的所述加速保持桶的半径小于位于下方的所述加速保持桶的半径，保证光纤的加速距离。
进一步的，所述加速保持桶包括第一级加速保持桶和第二级加速保持桶，所述第一级加速保持桶的外径小于第二级加速保持桶内半径，所述第二级加速保持桶的内径大于所述消磁器的半径，所述消磁器位于所述第二级加速保持桶内部下方，防止本身较细且较轻的光纤由于惯性不够不能完全穿出光纤涂覆模具，为光纤提供持续动力以露出更长的光纤。
进一步的，所述消磁器与所述光纤涂覆模具之间还设置有回收盒，方便对裸光纤穿纤梭的收集，而后进行下一次的操作。
进一步的，所述光纤涂覆模具下方设置有夹持光纤的辅牵引，所述辅牵引包括两个并列的夹持式牵引轮，两个所述夹持式牵引轮的转动速度及方向相同，在所述夹持式牵引轮的转动下，夹持牵引从所述涂覆模具伸出的光纤。
进一步的，所述夹持式牵引轮的轮面为内凹的弧形，保证夹持过程中与光纤表面为面接触，实现对光纤的保护。
本发明的一种光纤穿模装置，与现有技术相比的有益效果是，能够实现自动穿模，且穿模速度快、精度及同心度高，大大提高生产效率，提升了穿模成功率，减少了光纤报废量，节约了生产成本，提高了工作环境。
附图说明
图1是本发明实施例一整体结构示意图；
图2是本发明实施例一裸光纤穿纤梭与加速保持桶同心原理图；
图3是本发明实施例二裸光纤穿纤梭俯视图；
图4是本发明实施例三整体结构示意图；
图5是本发明实施例四结构示意图；
图6是本发明实施例五整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1和图2所示，为本发明实施例一的结构示意图，一种光纤1穿模装置，包括裸光纤穿纤梭2、加速保持桶3和消磁器4，所述裸光纤穿纤梭2、加速保持桶3和消磁器4与光纤涂覆模具5自上而下依次同轴设置，所述裸光纤穿纤梭2由若干等宽的第一圆环组成，所述第一圆环包括两个极性相反的第一半圆环21，上下相邻的两个第一半圆环21极性相反，所述加速保持桶3由若干等宽的第二圆环组成，所述第二圆环包括两个极性相反的第二半圆环31，上下相邻的两个第二半圆环31极性相反，所述第一圆环与第二圆环宽度相同，所述裸光纤穿纤梭2的内径略小于光纤1的直径，因此裸光纤穿纤梭2能够牢固夹持光纤1，所述裸光纤穿纤梭2的外径小于所述加速保持桶3的内径，当裸光纤穿纤梭2位于加速保持桶3内，且第一半圆环21和与其位于同一高度的第二半圆环31极性相反时，裸光纤穿纤梭2能够悬浮于加速保持桶3内并保证裸光纤穿纤梭2与加速保持桶3同轴，给裸光纤穿纤梭2一定的推力，裸光纤穿纤梭2会在同极相斥和异极相吸的双重作用力下，在加速保持桶3内实现加速沿轴线方向移动，保证高度、高精度和高同心度，裸光纤穿纤梭2最下方的第一圆环在穿出加速保持桶3最下方第二圆环后被消磁器4消磁，没有磁力的两个第一半圆环21由于缺少互相靠近的吸力而分开，露出被第一圆环夹持的光纤1，此时上方的第一圆环仍位于加速保持桶3内，夹持光纤1向下加速运动，在向下的过程中裸光纤穿纤梭2分段放开光纤1，最终光纤1在惯性作用下保持高速、高精度和高同心度穿过光纤涂覆模具5中心，为保证裸光纤穿纤梭2在加速保持桶3内具有较强的磁性，且经过消磁器4后容易被消磁，所述裸光纤穿纤梭2为硬磁材料，所述加速保持桶3为永磁材料，所述第一圆环和第二圆环均至少设置有3个，保证光纤1的加速距离，使光纤1能够顺利穿过光纤涂覆模具5。
如图3所示，为本发明实施例二中裸光纤穿纤梭2的俯视图，与实施例一相比，两个所述第一半圆环21之间通过弹簧6连接组成一个所述第一圆环，当裸光纤穿纤梭2夹持光纤1时，两个第一半圆环21之间的磁力大于弹簧6的弹力，两个第一半圆环21相互夹紧夹持光纤1，第一圆环被消磁器4消磁后，两个第一半圆环21在弹簧6弹力的作用下迅速分离，使得仅有光纤1穿过光纤涂覆模具5。
如图4所示，为本发明实施例三结构示意图，与实施例一相比，实施例三中所述加速保持桶3至少设置有两级，位于上方的加速保持桶3的半径小于位于下方的加速保持桶3的半径，提供光纤1更长的加速距离，本实施例中，所述加速保持桶3包括第一级加速保持桶32和第二级加速保持桶33，所述第一级加速保持桶32的外径小于第二级加速保持桶33内径，所述第二级加速保持桶33的内径大于所述消磁器4的外径，消磁器4位于第二级加速保持桶33内部下方，裸光纤穿纤梭2在即将穿出第二级加速保持桶33时开始消磁分离，减小第二级加速保持桶33与光纤涂覆模具5之间的距离，防止本身较细且较轻的光纤1由于惯性不够不能完全穿出光纤涂覆模具5，为光纤1提供持续动力以露出更长的光纤1。
如图5所示，为本发明实施例四结构示意图，与实施例一相比，实施例四中所述消磁器4与所述光纤涂覆模具5之间还设置有回收盒7，当第一圆环被消磁分离为两个第一半圆环21后，两个第一半圆环21掉落到回收盒7内，方便对裸光纤穿纤梭2的收集，而后进行下一次的操作。
如图6所示，为本发明实施例五的结构示意图，与实施例一相比，实施例五中所述光纤涂覆模具5下方设置有夹持光纤1的辅牵引，所述辅牵引包括两个并列的夹持式牵引轮8，两个所述夹持式牵引轮8的转动速度及方向相同，在所述夹持式牵引轮8的转动下，夹持牵引从所述涂覆模具伸出的光纤1，使光纤1继续向下运动，为使夹持式牵引轮8与光纤1表面相配合，所述夹持式牵引轮8的轮面为内凹的弧形，保证夹持过程中对光纤1表面的保护。
本发明在工作时，首先对裸光纤穿纤梭通电，使两个第一半圆环之间的磁力大于其两者间的弹簧力，两个第一半圆环相互作用夹紧裸光纤，将裸光纤穿纤梭设置在第一级加速保持桶上方合适的位置，断开电源，由于裸光纤穿纤梭为硬磁材料，当断电后裸光纤穿纤梭的磁性依然保持，对裸光纤穿纤梭施加一个动力，裸光纤穿纤梭在第一级和第二级加速保持桶内垂直向下加速运动，裸光纤穿纤梭加速到一定速度时经过消磁器，消磁器消除裸光纤穿纤梭的磁力，裸光纤穿纤梭在弹簧的作用下一段段分离为第一半圆环露出裸光纤，裸光纤由于惯性及在尚未消磁的裸光纤穿纤梭带动下快速及高同轴度的穿过涂覆模具，而后被辅牵引的牵引轮夹持、牵引继续向下运动至下一步。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (9)
1.一种光纤穿模装置，其特征在于，包括裸光纤穿纤梭、加速保持桶和消磁器，所述裸光纤穿纤梭、加速保持桶和消磁器与光纤涂覆模具自上而下依次同轴设置，所述裸光纤穿纤梭由若干等宽的第一圆环组成，所述第一圆环包括两个极性相反的第一半圆环，上下相邻的两个第一半圆环极性相反，所述加速保持桶由若干等宽的第二圆环组成，所述第二圆环包括两个极性相反的第二半圆环，上下相邻的两个第二半圆环极性相反，所述第一圆环与第二圆环宽度相同，所述裸光纤穿纤梭的内径略小于光纤的直径，以使得裸光纤穿纤梭能够牢固夹持光纤，所述裸光纤穿纤梭的外径小于所述加速保持桶的内径。
2.如权利要求1所述的一种光纤穿模装置，其特征在于，所述裸光纤穿纤梭为硬磁材料，所述加速保持桶为永磁材料。
3.如权利要求1所述的一种光纤穿模装置，其特征在于，两个所述第一半圆环之间通过弹簧连接组成一个所述第一圆环。
4.如权利要求1所述的一种光纤穿模装置，其特征在于，所述第一圆环和第二圆环均至少设置有3个。
5.如权利要求1所述的一种光纤穿模装置，其特征在于，所述加速保持桶至少设置有两级，位于上方的所述加速保持桶的半径小于位于下方的所述加速保持桶的半径。
6.如权利要求5所述的一种光纤穿模装置，其特征在于，所述加速保持桶包括第一级加速保持桶和第二级加速保持桶，所述第一级加速保持桶的外径小于第二级加速保持桶内半径，所述第二级加速保持桶的内径大于所述消磁器的半径，所述消磁器位于所述第二级加速保持桶内部下方。
7.如权利要求1所述的一种光纤穿模装置，其特征在于，所述消磁器与所述光纤涂覆模具之间还设置有回收盒。
8.如权利要求1所述的一种光纤穿模装置，其特征在于，所述光纤涂覆模具下方设置有夹持光纤的辅牵引，所述辅牵引包括两个并列的夹持式牵引轮，两个所述夹持式牵引轮的转动速度相同，转动方向相反，在所述夹持式牵引轮的转动下，夹持牵引从所述涂覆模具伸出的光纤。
9.如权利要求8所述的一种光纤穿模装置，其特征在于，所述夹持式牵引轮的轮面为内凹的弧形。
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