CN111196675B - 热加工破坏式侧面发光光纤加工装置及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种热加工破坏式侧面发光光纤加工装置及加工方法，涉及光纤加工技术领域，包括安装支架、控制面板、装置电源、散热器、直线型光纤槽、U型光纤槽、导轨、安装杆、第一支架、第二支架和热风枪，直线型光纤槽和U型光纤槽设置于安装支架底部上表面，导轨和安装杆固定于安装支架上部，且导轨位于直线型光纤槽上方，安装杆位于U型光纤槽上方，第一支架滑动安装于导轨上，第二支架安装于安装杆上，热风枪安装于第一支架或第二支架上，安装支架一侧设置有装配口，散热器安装于装配口上，装置电源和热风枪均与控制面板连接。该加工装置及加工方法使得侧面发光光纤在一定范围内侧面发光均匀，操作简单，提高加工效率。

Description

热加工破坏式侧面发光光纤加工装置及加工方法

技术领域

本发明涉及光纤加工技术领域，特别是涉及一种热加工破坏式侧面发光光纤加工装置及加工方法。

背景技术

光纤是一种用玻璃或者塑料制成的一种导光纤维，基本结构为芯层和包层两个部分，以特殊高分子化合物作为芯层。由于其材料的特性，从而使得光在光纤内可以以全反射进行光的传导。

侧面发光光纤也称通体发光光纤，芯材的折射率高于皮材折射率。芯材多采用透明聚合物或透明有机物。其优点是柔软，亮度基本均匀。该光纤最显著的特点是通体发光，其通体发光强度虽长度的增加而呈指数下降。

按照现有的侧面发光光纤的特点，光强会随着距离增长而降低，或者不断地通过漫反射和全反射达到整根光纤点亮的目的，并不能达到在光纤指定的一段长度或范围内均匀地发光，且加工的难度较大，无法适应于多种应用场景。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种热加工破坏式侧面发光光纤加工装置及加工方法，使得侧面发光光纤在一定范围内侧面发光均匀，操作简单，提高加工效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种热加工破坏式侧面发光光纤加工装置，包括安装支架、控制面板、装置电源、散热器、直线型光纤槽、U型光纤槽、导轨、安装杆、第一支架、第二支架和热风枪，所述直线型光纤槽和所述U型光纤槽设置于所述安装支架底部上表面，所述导轨和所述安装杆固定于所述安装支架上部，且所述导轨位于所述直线型光纤槽上方，所述安装杆位于所述U型光纤槽上方，所述第一支架滑动安装于所述导轨上，所述第二支架安装于所述安装杆上，所述第二支架位于所述U型光纤槽弯折处上方，所述热风枪安装于所述第一支架或所述第二支架上，所述安装支架一侧设置有装配口，所述散热器安装于所述装配口上，所述装置电源和所述热风枪均与所述控制面板连接。

优选地，还包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述安装支架底部上表面，所述温度传感器和所述散热器均与所述控制面板连接。

优选地，所述控制面板上设置有加热温度显示屏、加热温度旋钮、加热时长显示屏、加热时长旋钮、加热风速显示屏、加热风速旋钮、启动按钮、停止按钮和电源开关。

优选地，还包括多个棱锥形固定器，所述棱锥形固定器用于对安装于所述直线型光纤槽或所述U型光纤槽中的光纤进行固定。

优选地，所述棱锥形固定器采用塑胶或硅胶材质。

优选地，所述安装支架包括工作台、左侧板、右侧板和后侧板，所述左侧板和所述右侧板分别固定于所述工作台上部的两端，所述后侧板设置于所述工作台后端，且所述后侧板两端分别与所述左侧板和所述右侧板连接，所述直线型光纤槽和所述U型光纤槽设置于所述工作台上表面，所述装配口设置于所述左侧板上，所述导轨两端分别与所述左侧板和所述右侧板上部固定连接，所述安装杆的一端与所述左侧板上部固定连接，所述安装杆另一端安装有所述第二支架。

优选地，所述控制面板设置于所述工作台前端，所述装置电源设置于所述后侧板后端。

优选地，所述第一支架和所述第二支架采用弹性材质。

优选地，所述安装支架采用金属材质。

本实施例还提供一种热加工破坏式侧面发光光纤加工装置的加工方法，包括以下步骤：

步骤一、将直线型的光纤安装于所述直线型光纤槽中，将所述热风枪安装于所述第一支架上，从距离所述光纤末端5-7cm开始，每间隔3-7cm进行通过所述热风枪对所述光纤进行一次破坏，通过所述控制面板控制所述热风枪的开闭，通过移动所述光纤或所述第一支架实现所述热风枪与所述光纤的相对位移；

步骤二、将弯折的光纤安装于所述U型光纤槽中，将所述热风枪安装于所述第二支架上，通过所述控制面板控制所述热风枪开启对所述光纤的弯折处进行破坏。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的热加工破坏式侧面发光光纤加工装置及加工方法，通过热风枪使得侧面被高温破坏，侧面发光光纤在破坏点处包层发生破损，该点处的光强变大。当按照一定间隔破坏直线型的光纤时，在破坏打点的范围内光强具有一致性和均匀性；通过热风枪对安装于U型光纤槽中的光纤弯折处破坏打点，使得光纤的弯折处仍具有发光均匀性，克服了原侧面发光光纤的缺点。同时，该加工装置及加工方法操作简单，成本低，由于加工环境易于调整，可随时观察并调整加工强度，克服了其他加工的不便性，提高了加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的热加工破坏式侧面发光光纤加工装置的结构示意图；

图2为本发明提供的热加工破坏式侧面发光光纤加工装置的俯视图；

图3为本发明中温度传感器的工作原理示意图；

图4为通过本发明中加工方法获得的光纤的结构示意图；

图5为通过本发明中加工方法获得的光纤的截面图。

附图标记说明：1、工作台；2、左侧板；3、右侧板；4、后侧板；5、直线型光纤槽；6、U型光纤槽；7、导轨；8、安装杆；9、第一支架；10、第二支架；11、装配口；12、棱锥形固定器；13、控制面板；14、加热温度显示屏；15、加热温度旋钮；16、加热时长显示屏；17、加热时长旋钮；18、加热风速显示屏；19、加热风速旋钮；20、启动按钮；21、停止按钮；22、电源开关；23、装置电源；100、破损口；101、包层；102、芯层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种热加工破坏式侧面发光光纤加工装置及加工方法，使得侧面发光光纤在一定范围内侧面发光均匀，操作简单，提高加工效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-2所示，本实施例提供一种热加工破坏式侧面发光光纤加工装置，包括安装支架、控制面板13、装置电源23、散热器、直线型光纤槽5、U型光纤槽6、导轨7、安装杆8、第一支架9、第二支架10和热风枪，直线型光纤槽5和U型光纤槽6设置于安装支架底部上表面，直线型光纤槽5用于安装直线型的光纤，U型光纤槽6用于安装弯折的光纤，导轨7和安装杆8固定于安装支架上部，且导轨7位于直线型光纤槽5上方，安装杆8位于U型光纤槽6上方，第一支架9滑动安装于导轨7上，第二支架10安装于安装杆8上，第二支架10位于U型光纤槽6弯折处上方，热风枪安装于第一支架9或第二支架10上，安装支架一侧设置有装配口11，散热器安装于装配口11上，可自行选择直径为60mm的散热器，装置电源23和热风枪均与控制面板13连接，本实施例中的控制面板13集成有控制电路，装置电源23用以将220V电压转换为12V电压以给装置供电。

使用时，通过热风枪使得侧面被高温破坏，侧面发光光纤在破坏点处包层101发生破损，该点处的光强变大。当按照一定间隔破坏直线型的光纤时，在破坏打点的范围内光强具有一致性和均匀性；通过热风枪对安装于U型光纤槽6中的光纤弯折处破坏打点，使得光纤的弯折处仍具有发光均匀性，克服了原侧面发光光纤的缺点。

本实施例中还包括温度传感器，温度传感器设置于安装支架底部上表面，温度传感器和散热器均与控制面板13连接，温度传感器用于检测光纤加工处的温度。如图3所示，当热风枪开始加工光纤后，底面开始升温，为避免底面温度升高，影响破坏效果，将启动散热器进行散热。当温度传感器检测到底面温度上升到高温阈值后，具体地，高温阈值为249.3～250.7℃，若温度传感器运行正常则控制面板13打开散热器进行散热；若温度传感器出现异常或是未达到温度使用手动散热，则打开手动开关启动散热器。加工是个连续的过程，等待所有破坏加工过程完成，即加工完光纤的所有破坏点的一段时间后，温度传感器检测到底面温度降低到低温阈值后，具体地，低温阈值为25.3～26.7℃，控制面板13控制散热器停止工作；若温度传感器出现异常或想提前关闭散热器，则关闭手动开关即可。

控制面板13上设置有加热温度显示屏14、加热温度旋钮15、加热时长显示屏16、加热时长旋钮17、加热风速显示屏18、加热风速旋钮19、启动按钮20、停止按钮21和电源开关22。通过加热温度旋钮15、加热时长旋钮17和加热风速旋钮19分别自定义调节热风枪的加热温度、加热时长以及加热风速。

本实施例中还包括多个棱锥形固定器12，棱锥形固定器12用于对安装于直线型光纤槽5或U型光纤槽6中的光纤进行固定。本实施例中的直线型光纤槽5和U型光纤槽6的深度略小于光纤直径，这样光纤有部分表面高于底面。棱锥形固定器12可为卡扣型或依靠自身重力固定压紧光纤，为避免划损光纤，棱锥形固定器12采用塑胶或硅胶材质。通过棱锥形固定器12固定住光纤后，由于光纤直径与直线型光纤槽5和U型光纤槽6大小相近，光纤可小幅度拽动，每当完成一次破坏后，可通过轻轻拖动光纤以改变破坏光纤部位，接着进行下次加热，当出现光纤滑动不畅时，可取下棱锥形固定器12再移动。

具体地，安装支架包括工作台1、左侧板2、右侧板3和后侧板4，左侧板2和右侧板3分别固定于工作台1上部的两端，后侧板4设置于工作台1后端，且后侧板4两端分别与左侧板2和右侧板3连接，直线型光纤槽5和U型光纤槽6设置于工作台1上表面，温度传感器设置于所述工作台1上，装配口11设置于左侧板2上，导轨7两端分别与左侧板2和右侧板3上部固定连接，安装杆8的一端与左侧板2上部固定连接，安装杆8另一端安装有第二支架10。于本具体实施例中，安装支架采用金属材质，能够保证该装置的结构强度。

于本具体实施例中，控制面板13设置于工作台1前端，装置电源23设置于后侧板4后端。

于本具体实施例中，第一支架9和第二支架10采用弹性材质，使得能够更方便地固定热风枪，具体地，弹性材质为塑料或橡胶材质。导轨7和安装杆8均为圆柱形结构。

本实施例还提供一种基于热加工破坏式侧面发光光纤加工装置的加工方法，包括以下步骤：

步骤一、按下电源开关22，将直线型的光纤安装于直线型光纤槽5中，将热风枪安装于第一支架9上，通过控制面板13上的加热温度旋钮15、加热时长旋钮17和加热风速旋钮19分别调节热风枪的加热温度、加热时长以及加热风速，确认无误后，按下启动按钮20，热风枪启动，通过控制面板13上的启动按钮20和停止按钮21控制热风枪的开闭，从距离光纤末端5-7cm开始，每间隔3-7cm进行通过热风枪对光纤进行一次破坏，通过移动光纤或第一支架9实现热风枪与光纤的相对位移；

步骤二、将光纤弯折后安装于U型光纤槽6中，将热风枪安装于第二支架10上，通过控制面板13上的加热温度旋钮15、加热时长旋钮17和加热风速旋钮19分别调节热风枪的加热温度、加热时长以及加热风速，确认无误后，按下启动按钮20，热风枪启动对光纤的弯折处进行破坏，加工之后按下停止按钮21即可。U型光纤槽6上方的热风枪是用来打固定点位的，用于精确破坏光纤的弯折处，使得弯折处发光均匀。

于本具体实施例中，装置默认提供一种最佳的参数，分别为：热风枪距离光纤2cm高，加热温度257℃，加热时长18s，加热风速为2级。

于本具体实施例中，加工一根约60cm的直线型的光纤，从距离末端5cm开始，每间隔5cm进行一次破坏。侧面发光光纤的侧面发光强度自光纤端部(接入光源侧)至光纤末端呈指数衰减，故对中后部光纤进行破坏后，在破坏点之前的侧面发光光强会增加。在每隔5cm左右的间隔时，在光纤中部的侧面发光光强会较为均匀。

光纤基本结构包括芯层102和包层101两个部分，通过本实施例中的加工方法获得的光纤的结构如图4-5所示，按照上述方法获得的光纤在包层101的外侧会产生多点破损口100，这样的破损口100会使得光纤侧面在破坏的范围内获得发光一致性。

由此可知，本实施例中提供的热加工破坏式侧面发光光纤加工装置及加工方法操作简单，光纤侧面发光效果一致性、均匀性佳，成本低，可操控性好，各项加工参数可调且可视化，降低加工门槛，且易于观察加工状况，可灵活对光纤破坏状况做出调整，克服了其他加工的不便性，提高了加工效率，适应性强，适应于多种场景的加工。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种热加工破坏式侧面发光光纤加工装置，其特征在于，包括安装支架、控制面板、装置电源、散热器、直线型光纤槽、U型光纤槽、导轨、安装杆、第一支架、第二支架和热风枪，所述直线型光纤槽和所述U型光纤槽设置于所述安装支架底部上表面，所述导轨和所述安装杆固定于所述安装支架上部，且所述导轨位于所述直线型光纤槽上方，所述安装杆位于所述U型光纤槽上方，所述第一支架滑动安装于所述导轨上，所述第二支架安装于所述安装杆上，所述第二支架位于所述U型光纤槽弯折处上方，所述热风枪安装于所述第一支架或所述第二支架上，所述安装支架一侧设置有装配口，所述散热器安装于所述装配口上，所述装置电源和所述热风枪均与所述控制面板连接；还包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述安装支架底部上表面，所述温度传感器和所述散热器均与所述控制面板连接；还包括多个棱锥形固定器，所述棱锥形固定器用于对安装于所述直线型光纤槽或所述U型光纤槽中的光纤进行固定。

2.根据权利要求1所述的热加工破坏式侧面发光光纤加工装置，其特征在于，所述控制面板上设置有加热温度显示屏、加热温度旋钮、加热时长显示屏、加热时长旋钮、加热风速显示屏、加热风速旋钮、启动按钮、停止按钮和电源开关。

3.根据权利要求1所述的热加工破坏式侧面发光光纤加工装置，其特征在于，所述棱锥形固定器采用塑胶或硅胶材质。

4.根据权利要求1所述的热加工破坏式侧面发光光纤加工装置，其特征在于，所述安装支架包括工作台、左侧板、右侧板和后侧板，所述左侧板和所述右侧板分别固定于所述工作台上部的两端，所述后侧板设置于所述工作台后端，且所述后侧板两端分别与所述左侧板和所述右侧板连接，所述直线型光纤槽和所述U型光纤槽设置于所述工作台上表面，所述装配口设置于所述左侧板上，所述导轨两端分别与所述左侧板和所述右侧板上部固定连接，所述安装杆的一端与所述左侧板上部固定连接，所述安装杆另一端安装有所述第二支架。

5.根据权利要求4所述的热加工破坏式侧面发光光纤加工装置，其特征在于，所述控制面板设置于所述工作台前端，所述装置电源设置于所述后侧板后端。

6.根据权利要求1所述的热加工破坏式侧面发光光纤加工装置，其特征在于，所述第一支架和所述第二支架采用弹性材质。

7.根据权利要求1所述的热加工破坏式侧面发光光纤加工装置，其特征在于，所述安装支架采用金属材质。

8.一种基于如权利要求1-7中任一项所述的热加工破坏式侧面发光光纤加工装置的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将直线型的光纤安装于所述直线型光纤槽中，将所述热风枪安装于所述第一支架上，从距离所述光纤末端5-7cm开始，每间隔3-7cm进行通过所述热风枪对所述光纤进行一次破坏，通过所述控制面板控制所述热风枪的开闭，通过移动所述光纤或所述第一支架实现所述热风枪与所述光纤的相对位移；

步骤二、将弯折的光纤安装于所述U型光纤槽中，将所述热风枪安装于所述第二支架上，通过所述控制面板控制所述热风枪开启对所述光纤的弯折处进行破坏。