CN108919444A - 恒运行张力模式的多根光纤二套在线uvled固化着色装置 - Google Patents

恒运行张力模式的多根光纤二套在线uvled固化着色装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种恒运行张力模式的多根光纤二套在线UVLED固化着色装置，其包括支架、控制器和置于支架内依次设置的裸色光纤牵引单元、着色单元、UVLED固化炉、张力隔离牵引单元、缓冲牵引单元，控制器控制裸色光纤牵引单元、张力隔离牵引单元、缓冲牵引单元工作，进行张力控制；多根光纤同时进入裸色光纤牵引单元进行牵引，随后再进入着色单元进行各自着色，着色后的多根光纤进入UVLED固化炉进行同时着色固化，着色固化后的多根光纤同时进入张力隔离牵引单元进行张力隔离，随后同时经过缓冲牵引单元后进入下一道工序。本发明能准确地将进入到挤塑套管内的所有着色光纤控制在同一张力水平下，提升了光缆制造的设备效能和生产效率。

Description

恒运行张力模式的多根光纤二套在线UVLED固化着色装置
技术领域
本发明涉及光缆制造领域，具体涉及一种恒运行张力模式的多根光纤二套在线UVLED固化着色装置。
背景技术
在光缆制造过程中，所有放入挤塑套管的光纤都需要预先着上颜色，以示区别。因此，光纤在进入光缆制造过程时，都需要用专用的着色设备对其进行着色处理，然后，再将已着色光纤配成组进入下一道工序(进入套管)。如果将着色工序与后一道工序(将已着色光纤配成组)合一，如在普通光缆生产过程中的挤塑套管工序的前端加入多根光纤着色单元，则解决了二道工序的整合问题。但，因光纤在不同颜料的着色过程中，光纤所受张力是不一致的，而且所受张力会随着生产速度的快慢不断地变化，所以会造成着色光纤在套管内部的余长分布及光纤的长度不一致性。经研究发现，在工序的接合过程中，有效地保证所有进入挤塑套管的着色光纤有统一的、可按工艺要求调整的恒运行张力，是有效地保证二种工艺过程接合的关键。但在现有的光缆制造中，还没有一套设备能准确地将进入到挤塑套管内的所有着色光纤控制在同一张力水平下。
发明内容
本发明的目的在于提供一种恒运行张力模式的多根光纤二套在线UVLED固化着色装置，该着色装置解决了二道工序(光纤着色+将已着色光纤配成组)的整合问题，还能准确地将进入到挤塑套管内的所有着色光纤控制在同一张力水平下，提升了光缆制造的设备效能和生产效率。
本发明所采用的技术方案是：
一种恒运行张力模式的多根光纤二套在线UVLED固化着色装置，其包括支架、控制器和置于支架内依次设置的裸色光纤牵引单元、着色单元、UVLED固化炉、张力隔离牵引单元、缓冲牵引单元，控制器控制裸色光纤牵引单元、张力隔离牵引单元、缓冲牵引单元工作，进行张力控制。多根裸色光纤同时进入裸色光纤牵引单元进行牵引，随后再进入着色单元进行各自着色，着色后的多根光纤进入UVLED固化炉进行同时着色固化，着色固化后的多根光纤同时进入张力隔离牵引单元进行张力隔离，随后同时经过缓冲牵引单元后进入下一道工序(进入套管)。
按上述方案，所述裸色光纤牵引单元包括上下设置的2个牵引轮组，每个牵引轮组包括平行设置的多个牵引组，所述牵引组包括引导轮和牵引轮，裸色光纤经引导轮后，再经过牵引轮牵出，控制器控制牵引轮工作；该结构能使多根光纤同时进行牵引，同时进入着色单元，提高了牵引效率。为了简化结构，缩小体积，2个牵引组的牵引轮共用一个引导轮。
按上述方案，着色单元包括多个平行设置的着色模，一根光纤对应一个着色模；该结构能使多根光纤同时进行着色，提高了着色工作效率。
按上述方案，所述UVLED固化炉包括炉体、置于炉体内的固化单元和充氮气的保护玻璃管；固化单元包括UVLED紫外线光模组和与UVLED紫外线光模组对立设置的反射板，UVLED紫外线光模组和反射板共同组成一个紫外线聚焦光斑立面体，光斑立面体的紫外线聚焦光斑(紫外线直射和反射组成紫外线聚焦光斑)对保护玻璃管内的多根光纤进行固化。本UVLED固化炉一次性地固化多根着色光纤，采用一根充氮气的保护玻璃管一次性地通过多根着色光纤，采用UVLED紫外线光模组(LED)漫反射重新聚焦的方法，组成一个大面积四面体聚焦光斑，充分地覆盖分离式分布的多根着色光纤路径上的每一根着色光纤，使多根光纤能得到充足的UVLED紫外光线照射，从而使多根着色光纤同时着色固化，从而有效地保证所有需要着色的光纤的着色固化度，确保固化质量。
按上述方案，所述张力隔离牵引单元包括上下设置的2个张力隔离牵引组，每个张力隔离牵引组均包括多个平行设置的隔离组，一个隔离组对应一根着色光纤；每个隔离组均包括隔离张力检测轮、皮带压紧式牵引轮、隔离牵引轮，着色光纤先经过隔离张力检测轮，随后经过皮带压紧式牵引轮将光纤着色前后的张力变化进行有效地隔离，最后经过隔离牵引轮；隔离张力检测轮将检测到的张力数据传递给控制器，控制器根据该数据控制皮带压紧式牵引轮、隔离牵引轮工作，进行张力控制。
按上述方案，所述缓冲牵引单元包括上下设置的2个缓冲牵引组，每个缓冲牵引组均包括多个平行设置的缓冲组，所述缓冲组包括缓冲张力检测轮、下缓冲牵引轮、上缓冲牵引轮；一根光纤对应一个缓冲组；从张力隔离牵引单元出来的着色光纤先经过上缓冲牵引轮，再经过下缓冲牵引轮，然后又经过上缓冲牵引轮，最后经过缓冲张力检测轮进入下有一道工序；缓冲张力检测轮将检测到的张力数据传递给控制器，控制器根据该数据控制下缓冲牵引轮、上缓冲牵引轮工作，进行张力控制。
按上述方案，所述控制器与报警器连接，以方便操作人员及时调整张力。
本发明还提供一种采用上述恒运行张力模式的多根光纤二套在线UVLED固化着色装置进行在线UVLED固化着色的方法，该方法具体步骤为：
多根裸色光纤进入裸色光纤牵引单元后，分别经引导轮和牵引轮牵引后，分别通过各自的着色模进行着色，成为着色光纤；着色完成后的多根光纤一起穿入一根保护玻璃管，在UVLED固化炉的炉体内通过紫外线聚焦光斑着色固化；着色固化后的多根着色光纤经过各自的张力隔离牵引单元进行张力隔离；经张力隔离后的多根着色光纤经过各自的缓冲牵引单元的缓冲组后，进入下一道工序。
本发明的有益效果在于：
本发明通过裸色光纤牵引单元对多根光纤同时进行牵引，通过设置着色单元分别对每根光纤进行着色；通过设置UVLED固化炉对多根着色光纤同时进行着色固化，固化质量稳定；通过设置张力隔离牵引单元分别对固化后的着色光纤同时进行张力隔离；通过设置缓冲牵引单元对多根光纤同时进行缓冲牵引，以进一步控制光纤张力；从而准确地将进入到挤塑套管内的所有着色光纤控制在同一张力水平下，提高了光缆质量；
本发明能使多根光纤同时着色，同时进行着色固化，同时对光纤在着色前后的张力变化进行检测反馈控制，并通过张力隔离牵引单元的皮带压紧式牵引轮将光纤着色前后的张力变化进行有效地隔离，使光纤在着色过程中产生的张力变化被隔绝在着色过程段，而所有已经着色的光纤的入管张力均保持恒定和一致性；
本发明采用多根光纤一体化UVLED固化技术，节省了设备空间，并采用简单易用的张力隔离牵引单元，在保证光纤挤塑套管质量的同时，也保证了装置的简单，方便了操作人员操作；
本发明对光纤进行全程张力监控，并将光纤的着色过程与套塑过程通过张力隔离的方式对运行的光纤进行运动隔离，从而避免了光纤在着色过程中产生的附加张力变化直接影响到着色光纤在挤塑套管中工艺张力变化，对于着色过程中出现不可修复的光纤运行张力变化情况，进行实时地监控并报警，以便及时的调整张力，防止多根光纤的运行张力出现大范围的不相同而导致的故障呈现扩大化倾向；
本发明可以用于光缆生产制造过程中光纤着色工艺和光纤二次套塑工艺二道生产工序有机的结合，提高了设备利用率，并节省了人力成本，提高了生产效率；
结构简单合理、操作方便。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明恒运行张力模式的多根光纤二套在线UVLED固化着色装置的结构示意图；
图2是UVLED固化炉的结构示意图；
其中：1、支架，2、裸色光纤牵引单元，2.1、引导轮，2.2、牵引轮，3、着色单元，4、UVLED固化炉，4.1、炉体，4.2、保护玻璃管，4.3、UVLED紫外线光模组，4.4、反射板，5、张力隔离牵引单元，5.1、隔离张力检测轮，5.2、皮带压紧式牵引轮，5.3、隔离牵引轮，6、缓冲牵引单元，6.1、缓冲张力检测轮，6.2、下缓冲牵引轮，6.3、上缓冲牵引轮，7、光纤。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1和图2，一种恒运行张力模式的多根光纤二套在线UVLED固化着色装置，其包括支架1、控制器和置于支架1内依次设置的裸色光纤牵引单元2、着色单元3、UVLED固化炉4、张力隔离牵引单元5、缓冲牵引单元6，控制器控制裸色光纤牵引单元2、张力隔离牵引单元5、缓冲牵引单元6工作，从而进行张力控制。裸色光纤牵引单元2能同时对多根光纤进行牵引，其包括上下设置的2个牵引轮组，每个牵引轮组包括平行设置的多个牵引组，每个牵引组包括引导轮2.1和牵引轮2.2，一根光纤7对应一个牵引组；6根裸色光纤同时进入裸色光纤牵引单元进行牵引，即裸色光纤经引导轮2.1后，再经过牵引轮2.2牵出，控制器控制牵引轮2.2工作；本实施例中，为了缩小体积，2个牵引组的牵引轮2.2共用一个引导轮2.1。着色单元3能同时对6根光纤7进行着色，其包括多个平行设置的着色模，一根光纤对应一个着色模。UVLED固化炉4能同时对6根着色光纤进行着色固化，6根着色光纤以空间等距离排列的方式在UVLED固化炉4中分开运行，所述UVLED固化炉4包括炉体4.1、置于炉体4.1内的固化单元和充氮气的保护玻璃管4.1；固化单元包括UVLED紫外线光模组4.3和与UVLED紫外线光模组4.3对立设置的反射板4.4，UVLED紫外线光模组4.3和反射板4.4共同组成一个紫外线聚焦光斑立面体，UVLED紫外线光模组沿保护玻璃管4.1外侧分布，光斑立面体的紫外线聚焦光斑(紫外线直射和反射组成紫外线聚焦光斑)对保护玻璃管4.2内的多根独立运行的着色光纤进行着色固化。张力隔离牵引单元5能同时对6跟光纤进行张力隔离，其包括上下设置的2个张力隔离牵引组，每个张力隔离牵引组均包括多个平行设置的隔离组，一个隔离组对应一根着色光纤；每个隔离组均包括隔离张力检测轮5.1、皮带压紧式牵引轮5.2、隔离牵引轮5.3，着色光纤先经过隔离张力检测轮5.1，随后经过皮带压紧式牵引轮5.2将光纤着色前后的张力变化进行有效地隔离，最后经过隔离牵引轮5.3，进入缓冲牵引单元6；隔离张力检测轮5.1检测光纤在着色过程中的张力变化，并将检测到的张力数据传递给控制器，控制器根据该数据控制皮带压紧式牵引轮5.2、隔离牵引轮5.3工作，对相应地光纤放线张力进行张力调整，以消除不同的着色颜料的粘度对光纤所产生的附加运行张力变化。用皮带压紧式牵引轮5.2将单根光纤的着色过程与放入套塑管的过程进行张力隔离运行，皮带压紧式牵引轮5.2的轮表面的圆曲面和紧压皮带表面，对着色光纤进行压紧式牵引，有效地隔阻了光纤在皮带压紧式牵引轮5.2前后的张力差，并能保证着色光纤以一种恒张力方式进入挤塑套管；该张力隔离牵引单元5的旋转速度将跟随生产线的线速度，从皮带压紧式牵引轮5.2出口引出的光纤则严格按照生产线的生产速度运行，其实际的光纤放线张力也通过该张力隔离牵引单元5按光纤套塑管的工艺需求进行实时地检测并调整。缓冲牵引单元6能对6跟光纤同时进行缓冲牵引，其包括上下设置的2个缓冲牵引组，每个缓冲牵引组均包括多个平行设置的缓冲组，每个缓冲组对应一根光纤；每个缓冲组包括缓冲张力检测轮6.1、下缓冲牵引轮6.2、上缓冲牵引轮6.3；从张力隔离牵引单元5出来的着色光纤先经过上缓冲牵引轮6.3，再经过下缓冲牵引轮6.2，然后又经过上缓冲牵引轮6.3，最后经过缓冲张力检测轮6.1进入下有一道工序；缓冲张力检测轮6.1检测着色光纤进入套管的张力变化，并将检测到的张力数据传递给控制器，控制器根据该数据控制下缓冲牵引轮6.2、上缓冲牵引轮6.3工作，进行张力控制，以保证所有着色光纤具有相同的运行张力输出。
一种采用上述恒运行张力模式的多根光纤二套在线UVLED固化着色装置进行在线UVLED固化着色的方法，该方法具体步骤为：
多根裸色光纤进入裸色光纤牵引单元后，分别经引导轮和牵引轮牵引后，分别通过各自的着色模进行着色，成为着色光纤；着色完成后的多根光纤一起穿入一根保护玻璃管，在UVLED固化炉的炉体内通过紫外线聚焦光斑着色固化；着色固化后的多根着色光纤经过各自的张力隔离牵引单元进行张力隔离；经张力隔离后的多根着色光纤经过各自的缓冲牵引单元的缓冲组后，进入下一道工序。
本发明将光纤着色前后的张力变化进行有效地隔离，并通过在线实时张力检测，对着色光纤最终进入挤塑套管的张力进行实时反馈控制，使得所有的着色光纤都能以设定的张力范围进入挤塑套管，从而从根本上保证了着色光纤在二道工序的接合过程中，着色光纤最终进入挤塑套管的张力一致性，有效地控制产品的质量。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种恒运行张力模式的多根光纤二套在线UVLED固化着色装置，其特征在于：包括支架、控制器和置于支架内依次设置的裸色光纤牵引单元、着色单元、UVLED固化炉、张力隔离牵引单元、缓冲牵引单元，控制器控制裸色光纤牵引单元、张力隔离牵引单元、缓冲牵引单元工作，进行张力控制；
多根光纤同时进入裸色光纤牵引单元进行牵引，随后再进入着色单元进行各自着色，着色后的多根光纤进入UVLED固化炉进行同时着色固化，着色固化后的多根光纤同时进入张力隔离牵引单元进行张力隔离，随后同时经过缓冲牵引单元后进入下一道工序。
2.根据权利要求1所述的恒运行张力模式的多根光纤二套在线UVLED固化着色装置，其特征在于：所述裸色光纤牵引单元包括上下设置的2个牵引轮组，每个牵引轮组包括平行设置的多个牵引组，所述牵引组包括引导轮和牵引轮，裸色光纤经引导轮后，再经过牵引轮牵出；控制器控制牵引轮工作。
3.根据权利要求2所述的恒运行张力模式的多根光纤二套在线UVLED固化着色装置，其特征在于：2个牵引组的牵引轮共用一个引导轮。
4.根据权利要求1所述的恒运行张力模式的多根光纤二套在线UVLED固化着色装置，其特征在于：着色单元包括多个平行设置的着色模，一根光纤对应一个着色模。
5.根据权利要求1所述的多根光纤二套在线UVLED固化着色装置，其特征在于：所述UVLED固化炉包括炉体、置于炉体内的固化单元和充氮气的保护玻璃管；固化单元包括UVLED紫外线光模组和与UVLED紫外线光模组对立设置的反射板，UVLED紫外线光模组和反射板共同组成一个紫外线聚焦光斑立面体，光斑立面体的紫外线聚焦光斑对保护玻璃管内的多根光纤进行固化。
6.根据权利要求1所述的多根光纤二套在线UVLED固化着色装置，其特征在于：所述张力隔离牵引单元包括上下设置的2个张力隔离牵引组，每个张力隔离牵引组均包括多个平行设置的隔离组，一个隔离组对应一根着色光纤；每个隔离组均包括隔离张力检测轮、皮带压紧式牵引轮、隔离牵引轮，着色光纤先经过隔离张力检测轮，随后经过皮带压紧式牵引轮，最后经过隔离牵引轮；隔离张力检测轮将检测到的张力数据传递给控制器，控制器根据该数据控制皮带压紧式牵引轮、隔离牵引轮工作。
7.根据权利要求1所述的多根光纤二套在线UVLED固化着色装置，其特征在于：所述缓冲牵引单元包括上下设置的2个缓冲牵引组，每个缓冲牵引组包括多个平行设置的缓冲组，所述缓冲组包括缓冲张力检测轮、下缓冲牵引轮、上缓冲牵引轮，从张力隔离牵引单元出来的着色光纤先经过上缓冲牵引轮，再经过下缓冲牵引轮，然后又经过上缓冲牵引轮，最后经过缓冲张力检测轮；缓冲张力检测轮将检测到的张力数据传递给控制器，控制器根据该数据控制下缓冲牵引轮、上缓冲牵引轮工作。
8.一种恒运行张力模式的多根光纤二套在线UVLED固化着色方法，其特征在于：所述方法采用权利要求1-7中任一所述的恒运行张力模式的多根光纤二套在线UVLED固化着色装置；
所述方法的具体步骤为：
多根裸色光纤进入裸色光纤牵引单元后，分别经引导轮和牵引轮牵引后，分别通过各自的着色模进行着色，成为着色光纤；着色完成后的多根光纤一起穿入一根保护玻璃管，在UVLED固化炉的炉体内通过紫外线聚焦光斑着色固化；着色固化后的着色光纤经过各自的张力隔离牵引单元进行张力隔离；经张力隔离后的多根着色光纤经过各自的缓冲牵引单元的缓冲组后，进入下一道工序。
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