CN112525817A

CN112525817A - 一种光纤涂覆品质检测用光纤擦拭机构及在线检测装置

Info

Publication number: CN112525817A
Application number: CN202011426868.XA
Authority: CN
Inventors: 王振云; 米高山; 刘光武; 席春磊; 马培龙
Original assignee: Nanjing Wasin Fujikura Optical Communication Ltd
Current assignee: Nanjing Wasin Fujikura Optical Communication Ltd
Priority date: 2020-12-09
Filing date: 2020-12-09
Publication date: 2021-03-19
Anticipated expiration: 2040-12-09
Also published as: CN112525817B

Abstract

本发明提供了一种光纤涂覆品质检测用光纤擦拭机构，包括：光纤机械夹持平台，包括上平台、下平台，用于夹持待检测的光纤；上平台与下平台的相对面均设有擦拭纸；气动手指气缸，用于控制光纤机械夹持平台的开合；X轴滑台，活动端与上平台相连，调节上平台与下平台之间的夹持力；微型拉力传感器，与下平台相连，测定下平台的压力。本装置适宜于不同粘度物料涂覆效果的在线监控，即根据黏度不同物料选择合适的擦拭力度，进行设定控制,让涂覆检测更准确，更简易，并能拓展到医药、化工、生物工程等更广阔的领域，具有很好的市场前景。

Description

一种光纤涂覆品质检测用光纤擦拭机构及在线检测装置

技术领域

本发明涉及光纤涂覆品质检测用装置。

背景技术

光纤生产过程中，需要在光纤表面涂覆，以保护光纤表面不受潮湿气体和外力擦伤，赋予光纤提高抗微弯性能，降低光纤的微弯附加损耗功能，或方便光纤标识，但是如果光纤涂覆层固化不良，将无法实现预期目的。传统的光纤涂覆检测设备，都是离线检测START端END端，无法随机检测MIDDLE部分的品质，如果MIDDLE部分存在缺陷，一般只能在二次套塑部分被发现。这种滞后品质缺陷，存在不可逆的批量报废，造成品质管控困难、生产成本虚高等问题。

传统检验涂覆层的方法是人工擦拭，目测判断，有很大缺陷。首先人工擦拭受检测者的经验、心态、技术水平影响很大，而且不同的人擦拭力度也有差异，所以检测质量不够稳定。其次设置专岗检测，会造成人员浪费，提高光纤制造成本，更重要的是人工检测效率低下，如果操作者防护不当，擦拭剂还会影响操作者的健康。

现有改进也有采用夹持装置对光纤进行擦拭的，但均采用恒力进行往复运动擦拭，不能根据光纤的不同粘度物料涂覆效果进行夹持力度控制，且擦拭需要进行离线单独擦拭测试涂覆品质，无法实现在线连续监测。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能够有效进行擦拭力度选择的装置。

为了达到上述目的，本发明提供了一种光纤涂覆品质检测用光纤擦拭机构，包括：

光纤机械夹持平台，包括上平台、下平台，用于夹持待检测的光纤；上平台与下平台的相对面均设有擦拭纸；其中擦拭纸采用浸泡过专用擦拭剂的无尘擦拭纸。

气动手指气缸，用于控制光纤机械夹持平台的开合；

X轴滑台，活动端与上平台相连，调节上平台与下平台之间的夹持力；

微型拉力传感器，与下平台相连，测定下平台的压力。

其中，光纤擦拭机构还包括总安装支架，下平台通过总安装支架固定在光纤擦拭工位处；气动手指气缸固定设于总安装支架上，且活动端通过气缸连接板与上平台相连；微型拉力传感器通过传感器固定板固定设于下平台下方。

X轴滑台通过固定右板与气缸连接板相连；X轴滑台的活动端通过固定左板与上平台相连。

X轴滑台采用带螺旋千分尺的X轴滑台；所述微型拉力传感器采用带数显的微型拉力传感器。通过螺旋千分尺配合压力传感器显示数据对擦拭力度标定，使监测稳定，更加客观化。

光纤擦拭机构还包括吸磁纽扣，分别设于上平台和下平台的两侧，用于固定擦拭纸的两端。通过吸磁纽扣对擦拭纸固定，可以方便更换擦拭纸。

本发明还提供了一种光纤涂覆品质的在线检测装置，该在线检测装置设于涂覆固化后的光纤生产线上，在线检测装置包括沿光纤输送方向依次设置如下装置：

光纤性能指标记录仪Ⅰ，采集擦拭前的光纤性能参数，并传输至操作控制系统；

上述光纤擦拭机构，进行光纤擦拭；

光纤性能指标记录仪Ⅱ，采集擦拭后的光纤性能参数，并传输至操作控制系统；

操作控制系统，接收擦拭前和擦拭后的光纤性能参数，与设定参数比对分析，输出控制指令至光纤擦拭机构及光纤生产线。

通过直接设置在光纤生产线上的监测装置，能有效实现在线连续监测，并在检测品质不合格的情况下，控制光纤生产线停机，及时进行生产控制。

其中，操作控制系统分别与光纤擦拭机构的气动手指气缸、微型拉力传感器控制相连。对光纤擦拭机构的夹持力度（即擦拭力度）进行有效调控。

操作控制系统分别与光纤生产线的放线机、涂覆系统、固化系统、引取机构、收线机控制相连。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1、本发明光纤擦拭机构通过X滑台可对擦拭力度进行调控，并由螺旋千分尺配合压力传感器显示数据对擦拭力度标定，使监测稳定，不会因人而异。

2、本发明光纤擦拭机构采用一体化设计，分块式组合，既易于加工制造，又装卸方便，运行平稳，安全可靠，易于清洁保养,经久耐用,故障率低，大大降低后期维护的成本。

3、本发明在线监测装置结构简单，操作方便,只需要在固化系统（UV固化灯）后面依次设置第一台记录仪、光纤擦拭机构、第二台记录仪，并设定好擦拭力大小,固定好浸泡过专用擦拭剂的光纤无尘擦拭纸。根据需要启动测试功能，即可完成检测，具备相当好的人性化操作要求，符合人文关怀设计理念。

4、本发明采用两台记录仪分别记录光纤的各个性能指标，同步传送到操作控制系统，进行适时对比判断，监测涂覆效果，控制生产工艺参数，生产出涂覆品质合格的产品。检测稳定，实现高效生产目标。

同时可全程自动控制，可适时管控涂覆品质，遇到异常，及时止损，降低了生产成本，为后续生产高品质产品打下良好基础。

5、本发明装置用来监控高速生产中光纤的涂覆效果，保证高速连续生产同时减小涂覆层固化不良，提高了光纤生产的合格率。

6、本装置适宜于不同粘度物料涂覆效果的在线监控，即根据黏度不同物料选择合适的擦拭力度，进行设定控制,让涂覆检测更准确，更简易，并能拓展到医药、化工、生物工程等更广阔的领域，具有很好的市场前景。

附图说明

图1为本发明光纤擦拭机构的结构示意图；

图2为图1中X轴滑台的结构示意图；

图3为本发明在线监测装置的结构示意图。

图中，1-上平台，2-气缸连接板，3-固定右板，4-传感器固定板，5-固定左板，6-下平台，7-总安装支架，8-吸磁纽扣，9-气动手指气缸，10-X轴滑台，11-微型拉力传感器，12-吸磁纽扣，13-擦拭纸。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明光纤擦拭机构由气动手指气缸9、带螺旋千分尺的X轴滑台10、带数显的微型拉力传感器11、光纤机械夹持平台、浸泡过专用擦拭剂的无尘擦拭纸13、固定擦拭纸的吸磁纽扣12六个组件构成。

光纤擦拭机构通过总安装支架7固定设于擦拭工位处。

光纤机械夹持平台由可开合的上平台1和下平台6组成。

气动手指气缸9固定设于总安装支架7上，且活动端通过气缸连接板2与上平台1相连。气动手指气缸用于控制光纤机械夹持上平台的开合，开时可方便穿光纤，合时夹持住用于监测的光纤。

结合图2所示，带螺旋千分尺的X轴滑台10通过固定右板3与气缸连接板2相连；X轴滑台的活动端通过固定左板5与上平台相连。微型拉力传感器11通过传感器固定板4固定设于下平台6下方。通过螺旋千分尺配合压力传感器显示数据对擦拭力度标定，使监测稳定，更加客观化。

吸磁纽扣12为6个，分别设于上平台1和下平台6的两侧，擦拭纸13设于上平台1和下平台6上时，两端分别向两侧延伸后，由吸磁纽扣8、12固定在对应的上平台1或下平台6上。通过吸磁纽扣对擦拭纸固定，可以方便更换擦拭纸。

具体操作流程是：首先在手指气缸控制下，让光纤机械夹持平台的上、下平台闭合，再通过调整X轴滑台的螺旋千分尺，观察微型拉力传感器显示的压力值，调到恰当的数值，最后把X轴滑台的螺旋千分尺位置锁定。

光纤机械夹持上下平台的侧面，各由吸磁纽扣分别固定浸泡过专用擦试剂的无尘擦拭纸，在光纤机械夹持上下平台闭合时，擦拭涂覆固化后的光纤。

在进行光纤生产过程中，特殊配方的树脂先由涂覆系统对裸光纤表面均匀涂覆，再由LED UV固化系统对涂覆纤固化处理。

光纤涂覆层固化效果实质上是受用来固化的烘干系统（LED UV固化系统）影响。预期性能的获得，不管是保护胶、油墨、还是粘合剂，都将依赖于UV灯管参数、结构设计和光谱控制方法。UV灯四个关键的参数是： UV辐射度(或密度)、光谱分布(波长)、辐射量(或UV能量)、红外辐射。

鉴于此，偶发性着树脂固化不良，在所难免，故光纤涂覆固化效果监测非常必要。

如图3所示，本发明光纤涂覆品质在线检测装置设于涂覆固化后的光纤生产线上（即固化系统和引取机构之间），在线检测装置包括沿光纤输送方向依次设置如下装置：

上述光纤擦拭机构，进行光纤擦拭；

其中，光纤性能指标记录仪用于记录涂覆固化后光纤的性能指标，如：光纤直径大小、光纤圆度、涂覆层同心度、光纤平滑度、生产长度。一般可存储一周的数据，如果正常就清除删掉该周录入数据，再重新用于录入下一周数据，且记录数据同步传送到操作控制系统。

操作控制系统用于设定光纤的性能指标合格范围，界定行业内工艺允许的上下偏差。如：光纤直径大小上下偏差、光纤圆度上下偏差、涂覆层同心度上下偏差、光纤平滑度上下偏差等。并对记录仪传来的各记录数据与设定参数比对判断，如果在设定的工艺范围内，系统正常运作，生产有序进行。如果超出工艺要求的范围，系统发出声光报警，同时降速至停机，待技术解决后，重新启动生产流程，恢复正常生产。通过直接设置在光纤生产线上的监测装置，能有效实现在线连续监测，并在检测品质不合格的情况下，控制光纤生产线停机，及时进行生产控制。

具体在线监测的工艺流程如下：

涂覆固化后的光纤，先由光纤性能指标记录仪Ⅰ记录光纤的各个性能指标：直径、圆度等参数，同步传送到操作控制系统，再经光纤擦拭机构设置的定时浸泡过专用擦拭剂的光纤无尘擦拭纸，对着色光纤进行自动擦拭，然后由光纤性能指标记录仪Ⅱ记录光纤的各个性能指标，同步传送到操作控制系统，对第二次记录数据与光纤性能指标记录仪Ⅰ记录参数比对判断，如果在工艺要求的范围内，系统正常运作，生产有序进行。如果超出工艺要求的范围，系统发出声光报警，同时对放线机、涂覆系统、固化系统、引取机构、收线机等发出控制指令，降速至停机，待技术解决后，重新启动生产流程，恢复正常生产。

本发明光纤涂覆品质的在线检测装置适应的生产速度为0-3000m/min，可根据不同涂覆物料黏度和生产速度，调整到合适的擦拭力度。

在线检测光纤涂覆品质的装置收放线张力调节范围为0~300g，依据光纤的直径、工艺要求进行调整。

整体光纤生产线中，所适用收放线盘盘具包含，但不限于25Km、50Km、75Km、1000Km，可根据用户要求安排。

光纤性能指标记录仪的电子扫描速度不低于2000scans/sec。

固化系统即可适用传统的红外线、紫外线UV灯，也可适用新型LED节能的UV灯。

本发明光纤涂覆品质的在线检测装置所适用涂覆树脂不受品牌、黏度等因素的影响，可依据实验数据设定合适的擦拭力度，并满足光纤涂覆层工艺品质要求。

Claims

1.一种光纤涂覆品质检测用光纤擦拭机构，其特征在于，包括：

光纤机械夹持平台，包括上平台、下平台，用于夹持待检测的光纤；所述上平台与下平台的相对面均设有擦拭纸；

气动手指气缸，用于控制光纤机械夹持平台的开合；

X轴滑台，活动端与所述上平台相连，调节上平台与下平台之间的夹持力；

微型拉力传感器，与所述下平台相连，测定下平台的压力。

2.根据权利要求1所述的光纤擦拭机构，其特征在于，所述光纤擦拭机构还包括总安装支架，下平台通过总安装支架固定在光纤擦拭工位处；所述气动手指气缸固定设于总安装支架上，且活动端通过气缸连接板与上平台相连；所述微型拉力传感器通过传感器固定板固定设于下平台下方。

3.根据权利要求2所述的光纤擦拭机构，其特征在于，所述X轴滑台通过固定右板与气缸连接板相连；所述X轴滑台的活动端通过固定左板与上平台相连。

4.根据权利要求3所述的光纤擦拭机构，其特征在于，所述X轴滑台采用带螺旋千分尺的X轴滑台；所述微型拉力传感器采用带数显的微型拉力传感器。

5.根据权利要求4所的光纤擦拭机构，其特征在于，所述光纤擦拭机构还包括吸磁纽扣，分别设于上平台和下平台的两侧，用于固定所述擦拭纸的两端。

6.一种采用权利要求1至5任一所述光纤擦拭机构的光纤涂覆品质的在线检测装置，该在线检测装置设于涂覆固化后的光纤生产线上，其特征在于，所述在线检测装置包括沿光纤输送方向依次设置如下装置：

所述光纤擦拭机构，进行光纤擦拭；

7.根据权利要求6所述的在线检测装置，其特征在于，所述操作控制系统分别与光纤擦拭机构的气动手指气缸、微型拉力传感器控制相连。

8.根据权利要求7所述的在线检测装置，其特征在于，所述操作控制系统分别与光纤生产线的放线机、涂覆系统、固化系统、引取机构、收线机控制相连。