CN112537691A - 光纤自动绕环装置及其绕环方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光纤自动绕环机构及其绕环方法，包括底座，底座上固设有主轴支架，主轴支架一侧设有绕纤装置，绕纤装置和底座通过移动机构连接，主轴支架上设有主轴，主轴穿设于绕纤装置内，主轴上可拆卸的连接有收纤骨架，绕纤装置上设有放纤单元，收纤骨架用于将放纤单元内的光纤进行收集并绕制，还包括驱动单元，驱动单元用于为主轴和绕纤装置提供动力。解决光纤绕制过程不能全自动自主生产，人员操作强度大且不方便，生产效率低，光纤绕制品质较低，一致性把控较难的问题。

Description

光纤自动绕环装置及其绕环方法

技术领域

本发明涉及光纤绕制技术领域，尤其涉及一种光纤自动绕环装置及其绕环方法。

背景技术

光纤陀螺是一种基于Sagnac效应的用于测量姿态方位的高精度惯性传感器，由于它具备体积小、精度高、启动快、动态范围大、全固态等一系列优点，已经逐步取代机械陀螺和激光陀螺，被广泛应用于飞行器导航、潜艇定位、隧道掘进导向、机器人控制等多种领域。

光纤环是光纤陀螺的传感核心部分。光纤环是通过特殊绕法及工艺将一段光纤缠绕成一个光纤环圈，不同精度的光纤环所需的光纤从几百米至数公里不等。由于光纤环的品质直接影响光纤陀螺的测量精度，因此实际应用中对其提出了很多要求，如光纤排列要整齐、张力要均匀、消光比要大等。光纤环的绕制方法有很多种，如平绕、四极对称绕法、八极对称绕法、十六极对称绕法等，其中四极对称绕法主要用于中低精度陀螺，十六极对称绕法主要用于高精度陀螺。目前，国内光纤环基本上都采用四极、十六极对称绕法，并且大都采用半自动化的方法进行绕制，即通过操作人员的实时观察和控制，来操纵设备进行光纤环的绕制。

目前，国内的光纤环绕制工艺逐步成熟，但设备功能还不够完善，光纤环的绕制过程仍然无法脱离人工干预。由于光纤机械强度差、质地脆、不耐弯折，绕制光纤环必须使用特制的设备，全程精确控制光纤张力、绕纤速度、入纤角、绕纤匝数等指标。绕制一个光纤环通常需要数小时至十几个小时，全程需要人工观察、操作干预，这对于操作人员的耐心和注意力是个极大的考验。而对于光纤环这种精密的器件，即便是轻微的震动都有可能使光纤环出现排列不整齐、张力过大、甚至断纤，因此绕环设备的控制精度和自动化程度直接决定了光纤环的品质、产品一致性以及生产效率。

另外，按照八极、十六极对称绕法绕环时，国内外现有的绕环设备都需要进行换盘及倒盘操作，即每绕完若干层后，需要把相对的A、B两个盘位置对调一下，传统的做法是人工操作，先将骨架上的两根光纤用胶带固定，然后将A、B两个盘小心的互换位置，最后将胶带撤除，继续绕环；国外先进做法是采用机械臂，模拟手动操作步骤自动搬运A、B盘。以绕制64层的十六极光纤环为例，绕制时间约8小时，需要换盘32次，倒盘8次，其中换盘及倒盘花费时间约1.5小时，工作效率非常低，同时在换盘及倒盘过程中因操作失误导致的断纤、伤纤事故时常发生，事故率约为3%，出现任何断纤、伤纤事故即意味着该光纤环报废。采用机械臂的方式很大程度上缓解了人员的劳动强度，降低了事故率，但依然存在工序繁琐、工作效率低、断纤、伤纤等风险高的情况。

中国专利文献CN 107934681 A一种光纤绕线盘装置，包括机架、左转盘、右转盘、补刀机构和排线导轮机构，所述左转盘、右转盘分别通过左主轴、右主轴对称安装于所述机架两侧，该装置结构不能满足全自动生产的要求；中国专利文献CN 103303743 A一种光纤绕纤装置，包括控制单元、调速电机、放线机构、第一步进电机、切线机构、第二步进电机和绕线机构，在绕环的过程中，同样不能解决自动化生产的问题，使用存在缺陷，因此需要改进。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种光纤自动绕环机构及其绕环方法，解决光纤绕制过程不能全自动自主生产，人员操作强度大且不方便，生产效率低，光纤绕制品质较低，一致性把控较难的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种光纤自动绕环装置，包括底座，底座上固设有主轴支架，主轴支架一侧设有绕纤装置，绕纤装置和底座通过移动机构连接，主轴支架上设有主轴，主轴穿设于绕纤装置内，主轴上可拆卸的连接有收纤骨架，绕纤装置上设有放纤单元，收纤骨架用于将放纤单元内的光纤进行收集并绕制；

还包括驱动单元，驱动单元用于为主轴和绕纤装置提供动力。

优选方案中，所述绕纤装置包括相对设置的第一旋转支架和第二旋转支架，第一旋转支架和第二旋转支架上分别设有第一旋转盘和第二旋转盘，第一旋转盘和第二旋转盘上分别均匀设有多个第一放纤槽和多个第二旋转盘放纤槽，放纤单元包括第一放纤盒和第二放纤盒，第一放纤盒和第二放纤盒分别可拆卸的安装于第一放纤槽和第二旋转盘放纤槽内，第一旋转支架和第二旋转支架分别和移动机构连接。

优选方案中，所述移动机构包括平行设置的两个导轨，导轨通过垫高架和底座连接，垫高架固设于底座上，导轨上滑设有多个滑块，多个滑块分别位于第一旋转支架和第二旋转支架下方，两个导轨之间还相对设有两个丝杆，两个丝杆分别和第一旋转支架和第二旋转支架连接。

优选方案中，所述第一放纤盒和第二放纤盒均包括壳体，壳体可拆卸的连接有密封板,壳体外侧设有多个定位槽，壳体为中空结构，壳体内从上到下设有放纤盘、入纤轮、张力传感器轮、动滑轮和计长排纤器，壳体距离放纤盘较远的一侧相对设有第一电推拉杆和第二电推拉杆。

优选方案中，所述驱动单元包括第一电机和第二电机，第一电机位于主轴支架上，第一电机通过第一皮带和主轴连接，第二电机位于绕纤装置上，第二电机上连接有第二皮带，第二皮带用于放纤单元旋转。

优选方案中，所述移动机构上还设有检测系统，检测系统包括光栅尺和光栅尺读写头，光栅尺位于垫高架外侧，光栅尺读写头位于滑块上。

优选方案中，所述第一放纤槽和第二旋转盘放纤槽外形相同，第一放纤槽和第二旋转盘放纤槽均设有固定孔和固定台，第一放纤盒和第二放纤盒均包括第一电推拉杆、第二电推拉杆和定位槽，第一电推拉杆和第二电推拉杆和固定孔相匹配，定位槽和固定台相匹配。

优选方案中，一种光纤自动绕环方法，包括以下步骤：

S1、根据光纤环的长度，计算出左右绕环需要放置的光纤长度，留足尾纤并标记；

S2、将光纤盘绕在两个放纤盘上，然后将两个放纤盘分别安装在第一放纤盒和第二放纤盒并固定；

S3、运行设备，自动将第一旋转支架和第二旋转支架移动到设定位置，同时第一旋转盘和第二旋转盘旋转到初始位置；

S4、分别收起第一电推拉杆和第二电推拉杆，分别将第一放纤盒和第二放纤盒放入第一放纤槽和第二旋转盘放纤槽内后推出第一电推拉杆和第二电推拉杆；

S5、将光纤抵靠在收纤骨架的承绕面，并保证光纤处于绷紧状态；

S6、检查光纤分别从放纤盘出来正确经过入纤轮、张力传感器轮、动滑轮和计长排纤器后出来，保证收纤骨架固定牢固；

S7、启动设备，调整各设定参数，以使得保证生产效率。

优选方案中，所述S3~S4中旋转时保证第一旋转盘的第一放纤槽处于最顶端，此时第一放纤盒位于最顶端，同时第二旋转盘的第二旋转盘放纤槽处于最底端，此时第二放纤盒位于最底端。

优选方案中，所述S6后还包括绕制工艺的选择，以满足光纤环类型的需要，进行新的绕制时，重复S1~S7所述步骤。

本发明一种光纤自动绕环机构及其绕环方法带来的有益效果是：

1）效率高：能够实现在八极、十六极绕环的过程中无需换盘，仅需倒盘，大大简化了工艺步骤，提高了生产效率，降低了事故风险。以绕制64层的十六极光纤环为例，传统方式绕制时间约8小时，需要换盘32次，倒盘8次，其中换盘及倒盘花费时间约1.5小时；而采用本发明的技术方案，绕制时间约为4小时，无需换盘，仅需倒盘8次，其中倒盘花费时间约8分钟；

2）适用范围广：能够满足平绕、四极、八极、十六极等多种绕法进行自动绕环，功能强大，有利于未来绕环工艺改进，如进行四极、十六极交替绕法；

3）易于操作：设备控制系统与放纤盒之间采用无线通讯方式，放纤盒供电方式由线缆供电改为电池供电，使放纤盒成为一个独立的模块，非常便于转移；

4）安全性：避免了人员的拆卸和安装，缓解人员的劳动强度，简化工艺，降低了事故发生率，使绕制工作更加安全可靠。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明整体示意图；

图2是本发明整体正视示意图；

图3是本发明整体右视示意图；

图4是本发明放纤单元整体示意图；

图5是本发明放纤单元正视示意图。

图中：底座1；导轨101；丝杆102；底座电机103；光栅尺104；垫高架105；滑块106；光栅尺读写头107；主轴支架2；第一旋转支架3；第二旋转支架4；主轴5；第一旋转盘6；第一放纤槽601；第二旋转盘7；第二旋转盘放纤槽701；放纤单元8；第一放纤盒8A；第二放纤盒8B；第一电推拉杆801；定位槽802；放纤盘803；入纤轮804；张力传感器轮805；动滑轮806；计长排纤器807；第二电推拉杆808；壳体809；密封板810；收纤骨架9；绕纤装置10；固定孔1001；固定台1002；驱动单元11；第一电机1101；第二电机1102；第一皮带1103；第二皮带1104；移动机构12。

具体实施方式

实施例1

如图1~5所示，一种光纤自动绕环装置，包括底座1，底座1上固设有主轴支架2，主轴支架2一侧设有绕纤装置10，绕纤装置10和底座1通过移动机构12连接，主轴支架2上设有主轴5，主轴5穿设于绕纤装置10内，主轴5上可拆卸的连接有收纤骨架9，绕纤装置10上设有放纤单元8，收纤骨架9用于将放纤单元8内的光纤进行收集并绕制；

还包括驱动单元11，驱动单元11用于为主轴5和绕纤装置10提供动力。由此结构，以使得绕纤装置10上的放纤单元8对收纤骨架9放纤，收纤骨架9位于主轴5端部，主轴5旋转带动收纤骨架9旋转，从而完成光纤环的绕制。

优选方案中，所述绕纤装置10包括相对设置的第一旋转支架3和第二旋转支架4，第一旋转支架3和第二旋转支架4上分别设有第一旋转盘6和第二旋转盘7，第一旋转盘6和第二旋转盘7上分别均匀设有多个第一放纤槽601和多个第二旋转盘放纤槽701，放纤单元8包括第一放纤盒8A和第二放纤盒8B，第一放纤盒801和第二放纤盒802分别可拆卸的安装于第一放纤槽601和第二旋转盘放纤槽701内，第一旋转支架3和第二旋转支架4分别和移动机构12连接。第一旋转支架3和第二旋转支架4对称设置，互相配合，保证了节拍的衔接和工艺的稳定。由此结构，以使得第一旋转支架3和第二旋转支架4对光纤环进行自动交叉绕制，避免了人工的多次换盘拆卸和安装。

优选方案中，所述移动机构12包括平行设置的两个导轨101，导轨101通过垫高架105和底座1连接，垫高架105固设于底座1上，导轨101上滑设有多个滑块106，多个滑块106分别位于第一旋转支架3和第二旋转支架4下方，两个导轨101之间还相对设有两个丝杆102，两个丝杆102分别和第一旋转支架3和第二旋转支架4连接。两个丝杠102同轴设置，丝杆102一侧连接有底座电机103，底座电机103优选伺服电机为丝杆旋转提供动力。由此结构，以使得移动机构12能快速方便的调整第一旋转支架3和第二旋转支架4连接之间的距离，同时对光纤的绕制进行相应顺序的排列。

优选方案中，所述第一放纤盒8A和第二放纤盒8B均包括壳体809，壳体809可拆卸的连接有密封板810,壳体809外侧设有多个定位槽802，壳体809为中空结构，壳体809内从上到下设有放纤盘803、入纤轮804、张力传感器轮805、动滑轮806和计长排纤器807，壳体距离放纤盘803较远的一侧相对设有第一电推拉杆801和第二电推拉杆808。由此结构，通过打开密封板810可以对防纤盘803进行拆装，同时密封板810保证了防纤盘803工作环境相对密闭，以使得防纤盘803稳定工作，定位槽802则用于固定时的角度准确，第一电推拉杆801和第二电推拉杆808则能完成壳体809分别在第一旋转支架3和第二旋转支架4的交换。

优选方案中，所述驱动单元11包括第一电机1101和第二电机1102，第一电机1101位于主轴支架2上，第一电机1101通过第一皮带1103和主轴5连接，第二电机1102位于绕纤装置10上，第二电机1102上连接有第二皮带1104，第二皮带1104用于放纤单元8旋转。由此结构，保证了第一电机1101带动主轴5旋转，第二电机1102带动绕纤装置10旋转，第一电机1101和第二电机配合完成光纤环的绕制。

优选方案中，所述移动机构12上还设有检测系统，检测系统包括光栅尺104和光栅尺读写头107，光栅尺104位于垫高架105外侧，光栅尺读写头107位于滑块106上。由此结构，以使得第一旋转支架3和第二旋转支架4移动时的精度更高，保证了光纤绕制排序时的准确、整齐和高效。

优选方案中，所述第一放纤槽601和第二旋转盘放纤槽701外形相同，第一放纤槽601和第二旋转盘放纤槽701均设有固定孔1001和固定台1002，第一放纤盒8A和第二放纤盒8B均包括第一电推拉杆801、第二电推拉杆808和定位槽802，第一电推拉杆801和第二电推拉杆808和固定孔1001相匹配，定位槽802和固定台1002相匹配。由此结构，以使得光纤绕制时的精度高，且互配性好，定位槽802和固定台1002配合，拆卸方便，避免了角度的偏转。

实施例2

一种光纤自动绕环方法，包括以下步骤：

S1、根据光纤环的长度，计算出左右绕环需要放置的光纤长度，留足尾纤并标记；

S2、将光纤盘绕在两个放纤盘803上，然后将两个放纤盘803分别安装在第一放纤盒8A和第二放纤盒8B并固定；

S3、运行设备，自动将第一旋转支架3和第二旋转支架4移动到设定位置，同时第一旋转盘6和第二旋转盘7旋转到初始位置；

S4、分别收起第一电推拉杆801和第二电推拉杆808，分别将第一放纤盒8A和第二放纤盒8B放入第一放纤槽601和第二旋转盘放纤槽701内后推出第一电推拉杆801和第二电推拉杆808；

S5、将光纤抵靠在收纤骨架9的承绕面，并保证光纤处于绷紧状态；

S6、检查光纤分别从放纤盘803出来正确经过入纤轮804、张力传感器轮805、动滑轮806和计长排纤器807后出来，保证收纤骨架9固定牢固；

S7、启动设备，调整各设定参数，以使得保证生产效率。

由此步骤，以使得光纤环绕制时的全自动化，光纤环品质高，一致性良好，且避免了人工高强度劳动，同时提高了生产效率。

优选方案中，所述S3~S4中旋转时保证第一旋转盘6的第一放纤槽601处于最顶端，此时第一放纤盒8A位于最顶端，同时第二旋转盘7的第二旋转盘放纤槽701处于最底端，此时第二放纤盒8B位于最底端。由此步骤，保证了绕制时的方便和高效。

优选方案中，所述S6后还包括绕制工艺的选择，以满足光纤环类型的需要，进行新的绕制时，重复S1~S7所述步骤。

实施例3

工作原理：主轴5可在主轴电机1101及主轴皮带1103的驱动下正转或反转，转速由绕环机主控电路给定，第一旋转支架3和第二旋转支架4对称设置，且分别能在导轨101上单独移动，第二电机1102驱动第一旋转支架3和第二旋转支架4正转或反转，转速由绕环机主控电路给定；以第二旋转支架4为例，第二旋转盘7的旋转轴心为中空结构，可供主轴5及收纤骨架9穿过，右旋转盘7上还设有6个尺寸结构相同的环形均匀布置的第二旋转盘放纤槽701，用于安装第二放纤盒8B，相邻两个第二旋转盘放纤槽701之间的夹角为60°，底座1上的底座电机103可驱动丝杆102旋转，从而带动第二旋转支架4左右移动，底座电机103的转速及移动量由绕环机主控电路给定，第二旋转支架4的位置由底座1上的光栅尺104及第二旋转支架4上的右旋转光栅尺读写头107给出，第二放纤盒8B外部设置有三个定位槽802，用于第二旋转盘放纤槽701中的相应的固定台1002配合并固定，第二放纤盒8B上还设置有第一电推拉杆801和第二电推拉杆808，第一电推拉杆801和第二电推拉杆808分别与第一旋转盘放纤槽601及第二旋转盘放纤槽701中相应的固定孔1001配合，可以将放纤盒8B锁定在第一旋转盘放纤槽601及第二旋转盘放纤槽701中，第一电推拉杆801和第二电推拉杆808的收起或者弹开动作由主控电路给定，第二放纤盒8B内部为中空结构，设置有放纤电机，放纤电机可驱动放纤盘803释放光纤，释放出的光纤依次经过入纤轮804、张力传感器轮805、动滑轮806和计长排纤轮807，最后缠绕到收纤骨架9上，其中入纤轮804为广口宽导轮，可以保证从放纤盘803上释放的光纤经过入纤轮804引出而不会跳纤或者引入扭转，张力传感器轮805下方设置一个张力传感器，光纤张力通过张力传感器轮805的轴杆传递到张力传感器内，动滑轮806为可沿滑槽小范围平移的导轮，滑槽内部装有弹簧，当动滑轮806在滑槽中部位置时弹力为0，当动滑轮806向滑槽两端移动时弹力逐渐增大，用于吸收光纤抖动、提供光纤张力缓冲，计长排纤轮807下方设有编码器，该编码器每圈计1000个脉冲，结合编码器统计的脉冲数n及计长排纤轮807的导纤直径d，即可计量经过计长排纤轮807的放纤长度，公式为nπd/1000，第二放纤盒8B内部还设置有电池、电机驱动电路，可以根据张力传感器轮805上反馈的张力驱动电机调速，带动放纤盘803以适合的转速及方向旋转，从而使光纤在张力保持稳定状态的条件下从放纤盘803释放出去，第二放纤盒8B内部还设置有无线信号收发模块，可以实现第二放纤盒8B与绕环机主控电路之间的通讯，可传输的数据包括光纤实时张力、电机转速、编码器脉冲数、电推拉杆状态等。

实施例4

工作过程：利用十六极对称绕制光纤环分为准备阶段和绕制阶段：

准备阶段：

1、根据光纤环的长度，以及十六极对称绕法原理，计算出左右两边绕环需要放置的光纤长度，留足尾纤，并在光纤上作出两个端点及其中点的标记，三处标记分别为左段光纤终点、右段光纤终点和光纤中点。然后将左右两边的光纤分别盘绕在两个放纤盘803上，然后将两个将放纤盘803分别固定在第一放纤盒8A放纤轴和第二放纤盒8B放纤轴上，第一放纤盒8A和第二放纤盒8B之间留约0.5米的光纤，并保证光纤中点标记在0.5米光纤的中部位置。

2、运行设备，使设备自动初始化，自动将第一旋转支架3和第二旋转支架4移动到适合的位置，并将第一旋转盘6和第二旋转盘7转动到初始同步位置，即六个第一旋转盘放纤槽601中的任意一个第一旋转盘放纤槽601处于最顶端，六个第二旋转盘放纤槽701中的任意一个第二旋转盘放纤槽701处于最底端。

3、操作设备，将所有第一电推拉杆801和第二电推拉杆808收起，将步骤1中的第一放纤盒8A固定在第一旋转盘6最顶端的第一旋转盘放纤槽601中，将第二放纤盒8B固定在右旋转盘7底端的第二旋转盘放纤槽701中，然后将第一放纤盒8A的第二电推拉杆808弹开、将第二放纤盒8B的第一电推拉杆801弹开。

4、操作设备，使光纤处于收纤骨架9正视面的一侧，将光纤靠在收纤骨架9承绕面，使光纤处于略微绷紧状态，并使步骤1中光纤中点标记位于收纤骨架9上。

5、运行前检查，确保光纤正确经过了第一放纤盒8A和第二放纤盒8B的所有导轮，确保放纤盘803、收纤骨架9螺丝紧固，确保设备状态、参数正常后启动设备开始运行自动绕环。

绕制阶段：

1、第一放纤盒8A放纤绕第一层。第二旋转支架4带动第二旋转盘7移动到右侧离骨架右沿100mm的右让行位，同时第一旋转支架3带动第一旋转盘6移动到收纤骨架9右沿入纤位。然后收纤骨架9开始逆时针（右视，下同）旋转，第一旋转盘6不转，第一放纤盒8A自动放纤，第一旋转支架3根据光纤直径自动向左缓慢移动，引导光纤排列整齐；第二旋转盘7与收纤骨架9同步旋转（旋转方向、角速度完全一致，下同），第二放纤盒8B不放纤，第二旋转支架4不移动。

2、第二放纤盒8B放纤绕第二层。第一层绕完时，第一旋转盘6已经移动到收纤骨架9左沿入纤位，此时收、放纤停止，第一旋转支架3带动第一旋转盘6移动到左侧离骨架左沿100mm的左让行位，同时第二旋转支架4带动第二旋转盘7移动到收纤骨架9右沿入纤位。然后收纤骨架9开始顺时针旋转，第一转盘6与收纤骨架9同步旋转，第一放纤盒8A不放纤，第一旋转支架3不移动；第二旋转盘7不转，第二放纤盒8B自动放纤，第二旋转支架4根据光纤直径自动向左缓慢移动，引导光纤排列整齐。

3、第二放纤盒8B放纤绕第三层。第二层绕完时，第一旋转盘6处于左让行位，第二旋转盘7处于收纤骨架9左沿入纤位。收纤骨架9继续顺时针旋转，第一旋转盘6与收纤骨架9同步旋转，第一放纤盒8A不放纤，第一旋转支架3不移动；第二旋转盘7不转，第二放纤盒8B自动放纤，第二旋转支架4根据光纤直径自动向右缓慢移动，引导光纤排列整齐。

4、第一放纤盒8A放纤绕第四层。第三层绕完时，第一旋转盘6处于左让行位，第二旋转盘7处于收纤骨架9右沿入纤位。此时收、放纤停止，第二旋转支架4带动第二旋转盘7移动到右让行位，同时第一旋转支架3带动第一旋转盘6移动到收纤骨架9左沿入纤位。然后收纤骨架9开始逆时针旋转,第一旋转盘6不转，第一放纤盒8A自动放纤，第一旋转支架3根据光纤直径自动向右缓慢移动，引导光纤排列整齐；第二旋转盘7与收纤骨架9同步旋转，第二放纤盒8B不放纤，第二旋转支架4不移动。

第一次倒盘：第四层绕完时，第一旋转盘6处于收纤骨架9右沿入纤位，第二旋转盘7处于右让行位。此时需要进行倒盘操作。首先，设备自动将第一旋转盘放纤槽601与相匹配的第二旋转盘放纤槽701微调、对正，并保证第一放纤盒8A处于第一旋转盘6顶端的第一旋转盘放纤槽601中，第二放纤盒8B处于第二旋转盘7底端的第二旋转盘放纤槽701中。然后第一旋转支架3带动第一旋转盘6右移、第二旋转支架4带动第二旋转盘7左移，移动量由绕环机主控电路根据收纤骨架9宽度及第一旋转支架3、第二旋转支架4当前位置给出，并保证从第一放纤盒8A和第二放纤盒8B引出到收纤骨架9的光纤不会碰到第一旋转盘6或第二旋转盘7。此时，第一放纤盒8A右侧嵌入第二旋转盘7顶端的第二旋转盘放纤槽701中，第二放纤盒8B左侧嵌入第一旋转盘6底端的第一旋转盘放纤槽601中。第一将放纤盒8A的第二电推拉杆808收起，第一电推拉杆801弹开、将第二放纤盒8B的第一电推拉杆801收起，第二电推拉杆808弹开。此时，第一放纤盒8A固定到第二旋转盘7顶端的第二旋转盘放纤槽701中，第二放纤盒8B固定到第一旋转盘6底端的第一旋转盘放纤槽601中，倒盘完成。

5、第二放纤盒8B放纤绕第五层。第二旋转支架4带动第二旋转盘7移动到右让行位，同时第一旋转支架3带动第一旋转盘6移动到收纤骨架9右沿入纤位。收纤骨架9顺时针旋转，第一旋转盘6不转，第二放纤盒8B自动放纤，第一旋转支架3根据光纤直径自动向左缓慢移动，引导光纤排列整齐；第二旋转盘7与收纤骨架9同步旋转，第一放纤盒8A不放纤，第二旋转支架4不移动。第二放纤盒8B放纤绕第五层与第一放纤盒8A放纤绕第一层除了骨架旋转方向反向，第一放纤盒8A、第二放纤盒8B位置交换以外，其他动作完全一样。

6、第一放纤盒8A放纤绕第六层。第一放纤盒8A放纤绕第六层与第二放纤盒8B放纤绕第二层除了骨架旋转方向反向，第一放纤盒8A、第二放纤盒8B位置交换以外，其他动作完全一样。

7、第一放纤盒8A放纤绕第七层。第一放纤盒8A放纤绕第七层与第二放纤盒8B放纤绕第三层除了骨架旋转方向反向，第一放纤盒8A、第二放纤盒8B位置交换以外，其他动作完全一样。

8、第二放纤盒8B放纤绕第八层。第二放纤盒8B放纤绕第八层与第一放纤盒8A放纤绕第四层除了骨架旋转方向反向，第一放纤盒8A、第二放纤盒8B位置交换以外，其他动作完全一样。

9、第二放纤盒8B放纤绕第九层。第二放纤盒8B放纤绕第九层与第二放纤盒8B放纤绕第五层动作完全一样。

10、第一放纤盒8A放纤绕第十层。第一放纤盒8A放纤绕第十层与第一放纤盒8A放纤绕第六层动作完全一样。

11、第一放纤盒8A放纤绕第十一层。第一放纤盒8A放纤绕第十一层与第一放纤盒8A放纤绕第七层动作完全一样。

12、第二放纤盒8B放纤绕第十二层。第二放纤盒8B放纤绕第十二层与第二放纤盒8B放纤绕第八层动作完全一样。

第二次倒盘：第十二层绕完时，需要进行倒盘操作。本次倒盘是第一次倒盘的逆过程，倒盘结束后，第一放纤盒8A固定到第一旋转盘6顶端的第一旋转盘放纤槽601中，第二放纤盒8B固定到第二旋转盘7底端的第二旋转盘放纤槽701中。

13、第一放纤盒8A放纤绕第十三层。第一放纤盒8A放纤绕第十三层与第一放纤盒8A放纤绕第一层动作完全一样。

14、第二放纤盒8B放纤绕第十四层。第二放纤盒8B放纤绕第十四层与第二放纤盒8B放纤绕第二层动作完全一样。

15、第二放纤盒8B放纤绕第十五层。第二放纤盒8B放纤绕第十五层与第二放纤盒8B放纤绕第三层动作完全一样。

16、第一放纤盒8A放纤绕第十六层。第一放纤盒8A放纤绕第十六层与第一放纤盒8A放纤绕第四层动作完全一样。

十六层绕环结束后不需要再次倒盘，十六极绕法每十六层为一个循环，后续十七~三十二层、三十三~四十八、四十九~六十四层的绕法与一~十六层的绕法完全一样。六十四层绕环结束后，设备会自动停机，此光纤环的绕制工作结束，操作人员将成品光纤环与第一放纤盒8A和第二放纤盒8B取走后，设备即可进行下一个光纤环的自动绕环操作。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光纤自动绕环装置，其特征是：包括底座（1），底座（1）上固设有主轴支架（2），主轴支架（2）一侧设有绕纤装置（10），绕纤装置（10）和底座（1）通过移动机构（12）连接，主轴支架（2）上设有主轴（5），主轴（5）穿设于绕纤装置（10）内，主轴（5）上可拆卸的连接有收纤骨架（9），绕纤装置（10）上设有放纤单元（8），收纤骨架（9）用于将放纤单元（8）内的光纤进行收集并绕制；

还包括驱动单元（11），驱动单元（11）用于为主轴（5）和绕纤装置（10）提供动力。

2.根据权利要求1所述一种光纤自动绕环装置，其特征是：所述绕纤装置（10）包括相对设置的第一旋转支架（3）和第二旋转支架（4），第一旋转支架（3）和第二旋转支架（4）上分别设有第一旋转盘（6）和第二旋转盘（7），第一旋转盘（6）和第二旋转盘（7）上分别均匀设有多个第一放纤槽（601）和多个第二旋转盘放纤槽（701），放纤单元（8）包括第一放纤盒（8A）和第二放纤盒（8B），第一放纤盒（8A）和第二放纤盒（8B）分别可拆卸的安装于第一放纤槽（601）和第二旋转盘放纤槽（701）内，第一旋转支架（3）和第二旋转支架（4）分别和移动机构（12）连接。

3.根据权利要求2所述一种光纤自动绕环装置，其特征是：所述移动机构（12）包括平行设置的两个导轨（101），导轨（101）通过垫高架（105）和底座（1）连接，垫高架（105）固设于底座（1）上，导轨（101）上滑设有多个滑块（106），多个滑块（106）分别位于第一旋转支架（3）和第二旋转支架（4）下方，两个导轨（101）之间还相对设有两个丝杆（102），两个丝杆（102）分别和第一旋转支架（3）和第二旋转支架（4）连接。

4.根据权利要求2所述一种光纤自动绕环装置，其特征是：所述第一放纤盒（8A）和第二放纤盒（8B）均包括壳体（809），壳体（809）可拆卸的连接有密封板（810）,壳体（809）外侧设有多个定位槽（802），壳体（809）为中空结构，壳体（809）内从上到下设有放纤盘（803）、入纤轮（804）、张力传感器轮（805）、动滑轮（806）和计长排纤器（807），壳体距离放纤盘（803）较远的一侧相对设有第一电推拉杆（801）和第二电推拉杆（808）。

5.根据权利要求1所述一种光纤自动绕环装置，其特征是：所述驱动单元（11）包括第一电机（1101）和第二电机（1102），第一电机（1101）位于主轴支架（2）上，第一电机（1101）通过第一皮带（1103）和主轴（5）连接，第二电机（1102）位于绕纤装置（10）上，第二电机（1102）上连接有第二皮带（1104），第二皮带（1104）用于放纤单元（8）旋转。

6.根据权利要求3所述一种光纤自动绕环装置，其特征是：所述移动机构（12）上还设有检测系统，检测系统包括光栅尺（104）和光栅尺读写头（107），光栅尺（104）位于垫高架（105）外侧，光栅尺读写头（107）位于滑块（106）上。

7.根据权利要求2所述一种光纤自动绕环装置，其特征是：所述第一放纤槽（601）和第二旋转盘放纤槽（701）外形相同，第一放纤槽（601）和第二旋转盘放纤槽（701）均设有固定孔（1001）和固定台（1002），第一放纤盒（8A）和第二放纤盒（8B）均包括第一电推拉杆（801）、第二电推拉杆（808）和定位槽（802），第一电推拉杆（801）和第二电推拉杆（808）和固定孔（1001）相匹配，定位槽（802）和固定台（1002）相匹配。

8.一种光纤自动绕环方法，其特征是：包括以下步骤：

S1、根据光纤环的长度，计算出左右绕环需要放置的光纤长度，留足尾纤并标记；

S2、将光纤盘绕在两个放纤盘（803）上，然后将两个放纤盘（803）分别安装在第一放纤盒（8A）和第二放纤盒（8B）并固定；

S3、运行设备，自动将第一旋转支架（3）和第二旋转支架（4）移动到设定位置，同时第一旋转盘（6）和第二旋转盘（7）旋转到初始位置；

S4、分别收起第一电推拉杆（801）和第二电推拉杆（808），分别将第一放纤盒（8A）和第二放纤盒（8B）放入第一放纤槽（601）和第二旋转盘放纤槽（701）内后推出第一电推拉杆（801）和第二电推拉杆（808）；

S5、将光纤抵靠在收纤骨架（9）的承绕面，并保证光纤处于绷紧状态；

S6、检查光纤分别从放纤盘（803）出来正确经过入纤轮（804）、张力传感器轮（805）、动滑轮（806）和计长排纤器（807）后出来，保证收纤骨架（9）固定牢固；

S7、启动设备，调整各设定参数，以使得保证生产效率。

9.根据权利要求8所述一种光纤自动绕环方法，其特征是：所述S3~S4中旋转时保证第一旋转盘（6）的第一放纤槽（601）处于最顶端，此时第一放纤盒（8A）位于最顶端，同时第二旋转盘（7）的第二旋转盘放纤槽（701）处于最底端，此时第二放纤盒（8B）位于最底端。

10.根据权利要求8所述一种光纤自动绕环方法，其特征是：所述S6后还包括绕制工艺的选择，以满足光纤环类型的需要，进行新的绕制时，重复S1~S7所述步骤。

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