CN110937797B - 光纤旋转装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光纤旋转装置，包括设有支撑架、间隔设置的两个定位轮、搓扭轮、延长杆和驱动机构，两个定位轮均固定于支撑架，且其轮盘位于同一平面A，延长杆的两端插设于支撑架，且其一端与搓扭轮的轴心连接，使得搓扭轮位于两个定位轮之间，且轮盘与平面A平行，延长杆的另一端与驱动机构连接，使得搓扭轮能够沿垂直于平面A的方向做往复运动；搓扭轮与光纤的接触点适当偏离两个定位轮分别与光纤的接触点之间的连线，使得光纤在搓扭轮往复运动时，被带动旋转。本发明创造提供的旋转装置，改善了光纤的偏振模色散性能，结构简单，操作方便。

Description

光纤旋转装置
技术领域
本发明涉及光纤生产技术领域，特别涉及一种光纤旋转装置。
背景技术
在光纤拉丝过程中，光纤并不能达到完全正圆的状态，通常会因为拉丝炉热场的均匀性、不均匀的外力影响下使光纤的偏振模色散变大，严重影响光纤的传输性能，所以当前的拉丝工艺会让涂层固化后的光纤通过光纤旋转装置搓动光纤，被赋予相应程序的旋转装置对光纤进行规则性搓动，光纤在光纤搓扭装置处产生的弹性扭转应变将沿着光纤向上传递到预制棒端部熔融区，即光纤成型区，在这里熔融绕轴线来回扭转，形成塑性扭转形变，当光纤冷却后，这种扭转形变将固化在光纤中，形成内置式永久性扭转形变，从而引入可控的偏振模之间的耦合，以实现PMD的降低。
目前主流的光纤旋转装置是通过两个搓扭轮夹住光纤并反向扭转来搓动光纤，这种方式要求旋转装置结构复杂，同时两个搓扭轮面的不平整会影响到光纤涂层，有很大的质量隐患，另外一种旋转装置是通过单个“V”型槽搓扭轮挤压光纤，后通过搓扭轮的正弦式扭动来给与光纤一定的扭转值，从大量数据来看，虽然这种结构对光纤涂层影响降低，但是扭转的稳定性不如双搓扭轮旋转装置，而且“V”槽搓扭轮对光纤涂层仍有一定影响。
发明内容
本发明的目的是为解决以上问题，本发明提供一种光纤旋转装置。
一种光纤旋转装置，包括设有支撑架、间隔设置的两个定位轮、搓扭轮、延长杆和驱动机构，两个定位轮均固定于支撑架，且其轮盘位于同一平面A，延长杆的两端插设于支撑架，且其一端与搓扭轮的轴心连接，使得搓扭轮位于两个定位轮之间，且轮盘与平面A平行，延长杆的另一端与驱动机构连接，使得搓扭轮能够沿垂直于平面A的方向做往复运动。
搓扭轮与光纤的接触点适当偏离两个定位轮分别与光纤的接触点之间的连线，使得光纤在搓扭轮往复运动时，被带动旋转。
其中，驱动机构包括伺服电机、转动盘和连杆，固定盘安装于伺服电机的外壳，转动盘与伺服电机同轴连接，连杆的两端分别与延长杆的另一端和转动盘转动连接。
其中，驱动机构还设有固定盘，固定盘和转动盘相对的盘面的对应位置分别设有金属感应探头和金属柱体，伺服电机通过金属感应探头以金属柱体为基点获取感应信号，并进行相应的正反转动。
其中，两个定位轮和搓扭轮的轮侧均设有U形轮槽，光纤依次绷紧经过三个导轮的轮槽。
其中，伺服电机的正反转动的角度、速度以及停转时间均可智能调控。
其中，连杆的两端均设有螺旋配套的扭承和金属杆，两根金属杆分别插入延长杆的末端和转动盘的外周侧。
其中，支撑架包括第一支撑板、第二支撑板、支撑柱和直线轴承，第一支撑板和第二支撑板相互垂直设置，支撑柱与第二支撑板固定连接，且与第一支撑板平行，直线轴承设置于支撑柱的末端，延长杆穿过第一支撑板和直线轴承，两个定位轮固定于第一支撑板。
其中，两个定位轮为斜向设置。
本发明创造提供的旋转装置，通过设置好参数的伺服电机以及连杆来推动搓扭轮前后运动，在光纤和搓扭轮槽面的摩擦力的作用下使光纤来回扭转，改善了光纤的偏振模色散性能，该装置结构简单，操作方便，同时“U”型搓扭轮能够最大限度地减小对光纤涂层的影响，大幅提高了光纤质量。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了根据本发明实施方式的光纤旋转装置的示意图；
图2示出了根据本发明实施方式的光纤旋转装置的俯视图；
图3示出了根据本发明实施方式的光纤旋转装置的定位轮和搓扭轮的U型轮槽。
具体实施方式
下面将根据实施例更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然说明书中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1-图2所示，一种光纤旋转装置，包括伺服电机、固定盘610、转动盘620、连杆630、直线轴承和导轮组。
固定盘610安装在伺服电机转动轴一侧的机壳上，此固定盘610不随电机运行而转动。固定盘610的外周侧设有一个金属感应探头6210，此金属感应探头6210在较近的范围内能够感应到金属，并产生信号传输到伺服电机智能系统中。
转动盘620和伺服电机转轴末端连接，其随电机运行时转轴旋转而转动。此转动盘620的外周侧设有一个贯穿的金属柱体6220.
导轮组包括两个定位轮2和一个搓扭轮，其从上到下依次为上定位轮、搓扭轮3和下定位轮。三个导轮均成斜线设置。其中两个定位轮2的轮轴均固定在第一支撑板110上，搓扭轮3的轴末端设有延长杆4，延长杆4穿过后方挡板110的穿孔以及直线轴承140，同时延长杆4的尾部设有与其相垂直的金属杆。
连杆630的两端均为环状，内嵌滚动轴承，两个滚动轴承分别套在转动盘金属柱体和延长杆4的尾部金属杆上。
转动盘620上贯穿金属柱体6220和搓扭轮3的轴延长杆4的尾部金属杆均设有一段外螺纹，可以将连杆630的两端轴承套在转动盘620上金属柱体6220和搓扭轮轴延长杆4上，并且通过螺母将其位置固定，这样连杆630两头均能绕轴旋转。
直线轴承通过支撑柱130固定于第二支撑板120，搓扭轮3的轴延长杆4可在直线轴承内前后平移，这样可以将伺服电机的圆周转动通过连杆630及轴承转化为搓扭轮3的在直线轴承内的前后平移。
如图3所示，导轮轮槽100均为“U”型，光纤可在槽内滚动旋转，当搓扭轮3在直线轴承内前后运动时，搓扭轮内的光纤因受到摩擦力影响会在搓扭轮槽100内前后滚动，从而形成弹性扭转。搓扭轮3与光纤的接触点要稍稍越过上下定位轮与光纤的接触点连线，在生产时使光纤能够紧贴搓扭轮3的U型轮槽100的槽面即可，防止出现光纤未能受力滚动，没有形成扭转的情况。
伺服电机可以通过程序赋值来改变转轴运行状态，包含转动速度、转动角度等，通过金属感应探头6210以金属柱体6220作为基点来获取原点信号，正常生产时伺服电机的转轴根据程序参数以获取的原点位置为基点进行正反转动，参数主要控制转轴正反转动的最大角度和转动速度以及停转时间，通过实测光纤的旋转情况对参数进行调整以达到最佳的旋转状态。
第一支撑板110、第二支撑板120、支撑柱130和直线轴承140共同组成支撑架1，两个定位轮和搓扭轮3的轮轴均垂直第一支撑板110的板面设置，使得两个定位轮和搓扭轮3的轮盘面均平行于第一支撑板设置，延长杆4为搓扭轮3的轴延长杆，因此其也垂直于第一支撑板设置，当伺服电机转轴的曲线往复运动转化为延长杆的直线往复运动时，延长杆的运动方向是垂直于第一支撑板110的板面的。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种光纤旋转装置，其特征在于，包括设有支撑架（1）、间隔设置的两个定位轮（2）、搓扭轮（3）、延长杆（4）和驱动机构（6），所述支撑架（1）包括支撑柱（130）和直线轴承（140），述直线轴承（140）设置于所述支撑柱（130）的末端；所述驱动机构（6）包括伺服电机、转动盘（620）和连杆（630），所述转动盘（620）与所述伺服电机同轴连接，所述连杆（630）的两端分别与所述延长杆（4）的另一端和所述转动盘（620）转动连接；所述两个定位轮（2）均固定于所述支撑架（1），且其轮盘位于同一平面A，所述延长杆（4）的两端插设于所述支撑架（1），并穿过所述直线轴承，且其一端与所述搓扭轮（3）的轴心连接，使得所述搓扭轮（3）位于所述两个定位轮（2）之间，且轮盘与所述平面A平行，所述延长杆（4）的另一端与所述驱动机构（6）连接，使得所述搓扭轮（3）能够沿垂直于平面A的方向做往复运动；
所述搓扭轮（3）与光纤的接触点适当偏离所述两个定位轮（2）分别与光纤的接触点之间的连线，使得光纤在搓扭轮（3）往复运动时，被带动旋转；
所述驱动机构（6）还设有固定盘（610），所述固定盘（610）安装于所述伺服电机的外壳，所述固定盘（610）和所述转动盘（620）相对的盘面的对应位置分别设有金属感应探头（6210）和金属柱体（6220），所述伺服电机通过金属感应探头以金属柱体为基点获取感应信号，并进行相应的正反转动；
所述连杆（630）的两端均设有螺旋配套的扭承和金属杆，两根所述金属杆分别插入所述延长杆（4）的末端和所述转动盘（620）的外周侧。
2.如权利要求1所述的光纤旋转装置，其特征在于，
所述两个定位轮（2）和所述搓扭轮（3）的轮侧均设有U型轮槽（100），所述光纤依次绷紧经过三个导轮的U型轮槽（100）。
3.如权利要求1所述的光纤旋转装置，其特征在于，
所述伺服电机的正反转动的角度、速度以及停转时间均为智能调控。
4.如权利要求1所述的光纤旋转装置，其特征在于，
所述支撑架（1）包括第一支撑板（110）、第二支撑板（120），所述第一支撑板（110）和所述第二支撑板（120）相互垂直设置，所述支撑柱（130）与所述第二支撑板（120）固定连接，且与所述第一支撑板（110）平行，所述延长杆（4）垂直穿过所述第一支撑板（110），所述两个定位轮（2）均固定于所述第一支撑板（110）。
5.如权利要求1所述的光纤旋转装置，其特征在于，
所述两个定位轮（2）为斜向设置。
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