CN113680620A - 一种用于光纤固化紫外光照射机构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于光纤固化紫外光照射机构，其包括光照支撑组件、旋转组件、驱动组件和用于发出紫外光的光源组件，所述旋转组件转动安装于所述光照支撑组件上，所述驱动组件固定于所述光照支撑组件上，所述驱动组件传动连接所述旋转组件并驱动所述旋转组件旋转，所述光源组件固定安装于所述旋转组件上，所述旋转组件和光源组件旋转的旋转轨迹的中间设有用于光纤固化的固化空间。本申请具有改善光纤各个方向受到的紫外光照射的强度不均匀的缺陷的效果。

Description

一种用于光纤固化紫外光照射机构

技术领域

本申请涉及光纤加工设备的技术领域，尤其是涉及一种用于光纤固化紫外光照射机构及紫外光固化装置。

背景技术

目前的光纤一般包括纤芯和包层，呈圆柱状，其中纤芯为细长的玻璃丝，而包层的主要成分是高纯度二氧化硅和少量掺杂氟或硼，掺杂用来降低包层的折射率。纤芯用于传导光信号，而包层与纤芯的折射率不同，用于将光信号封闭在纤芯中传输同时保护纤芯。但是光纤的特性坚硬同时质脆，在弯曲时非常容易折断，因此，需要在包层的外表面再涂覆一层保护层，光纤涂覆后需要采用紫外光进行固化。

光联技术中，使用紫外固化炉对光纤涂层进行固化，然而紫外固化炉不同方向上的紫外灯由于制造的误差，照射强度无法保持完全相同，特别是在长使用时间之后，紫外灯的照射强度的差异会变大，从而使得光纤各个方向受到的紫外光照射的强度不均匀的情况更加明显，造成光纤涂层在紫外光作用下的固化速度不均匀，光纤在光纤涂层固化过程中的受力也不均匀，容易导致光纤并带后的几何尺寸与损耗指标不合格。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有光纤各个方向受到的紫外光照射的强度不均匀的缺陷。

发明内容

为了改善光纤各个方向受到的紫外光照射的强度不均匀的缺陷，本申请提供一种用于光纤固化紫外光照射机构及紫外光固化装置。

第一方面，本申请提供一种用于光纤固化紫外光照射机构，采用如下的技术方案：

一种用于光纤固化紫外光照射机构，包括光照支撑组件、旋转组件、驱动组件和用于发出紫外光的光源组件，所述旋转组件转动安装于所述光照支撑组件上，所述驱动组件固定于所述光照支撑组件上，所述驱动组件传动连接所述旋转组件并驱动所述旋转组件旋转，所述光源组件固定安装于所述旋转组件上，所述旋转组件和光源组件旋转的旋转轨迹的中间设有用于光纤固化的固化空间。

通过采用上述技术方案，驱动组件驱动旋转组件旋转，从而带动光源组件旋转，固化空间设于光源组件的旋转轨迹的中心，所以光源组件会围绕着固化空间旋转，光源组件发出的紫外光照射在固化空间中，紫外光都是从相同的光源组件发出的，所以固化空间各个方向受到的紫外光照射的强度都是相同的，改善光纤各个方向受到的紫外光照射的强度不均匀的缺陷。

优选的，所述光照支撑组件包括光照支撑架，所述旋转组件包括旋转架，所述驱动组件包括电机，所述旋转架转动安装于所述光照支撑架上，所述电机固定于所述光照支撑架上并传动连接所述旋转架。

通过采用上述技术方案，光照支撑架起支撑作用，稳定旋转架和电机，旋转架作为旋转的主体，带动安装于其上的光源组件旋转，使得光源组件围绕固化空间旋转，所以旋转架是实现光源组件旋转的关键部件，电机是动力部件，驱动旋转架转动。

优选的，所述旋转架包括上转盘、下转盘和连杆，所述连杆的两端分别固定连接所述上转盘和下转盘，所述上转盘和下转盘分别转动连接所述光照支撑架，所述光源组件设于所述上转盘和下转盘之间。

通过采用上述技术方案，上转盘和下转盘使得旋转架的转动更平稳，保持光源组件平稳旋转，晃动小。

优选的，所述上转盘和下转盘之间设有防护组件，所述防护组件包括防护筒，所述防护筒的两端分别固定连接所述上转盘和下转盘，所述防护筒的内壁设有用于反射紫外光的反射层，所述光源组件设于所述防护筒内。

通过采用上述技术方案，防护筒提供防护，避免紫外光外泄，对周围环境产生不利影响，反射层将光源组件照射到其上的紫外光进行反射，提高反射光的利用率。

优选的，所述光源组件包括多组光照部件，多组所述光照部件均设于所述固化空间的周围，所述光照部件固定于所述旋转组件上，所述光照部件包括壳体和紫外灯，所述壳体固定于所述旋转组件上，所述壳体朝向所述固化空间的一侧设有开口，所述紫外灯安装于所述壳体内。

通过采用上述技术方案，多组光照部件能够提高光纤的固化效率，紫外灯发出的紫外光从开口处照射到固化空间中，对固化空间中的光纤进行紫外光照射。

第二方面，本申请提供一种采用上述的紫外光照射机构的紫外光固化装置，采用如下的技术方案：

一种采用上述的紫外光照射机构的紫外光固化装置，包括固化支撑组件、光纤固化组件，所述光纤固化组件设于所述固化空间内，所述光纤固化组件固定于所述固化支撑组件上，所述光源组件发出的紫外光照入所述光纤固化组件内，使得光纤的涂层固化，所述固化支撑组件、光纤固化组件均不与所述紫外光照射机构接触。

通过采用上述技术方案，光源组件发出的紫外光照射到光纤固化组件，对光纤固化组件中的光纤进行固化，光源组件随着旋转组件围绕固化空间旋转，使得光源组件发出的紫外光能够环绕光纤照射，并且光纤任何方向受到的紫外光都是从相同的光源组件发出的，所以光纤任何方向受到的紫外光的强度都是相同的，改善了光纤受到的紫外光照射的强度不均匀的缺陷；固化支撑组件、光纤固化组件均不与紫外光照射机构接触，能够避免旋转组件和光源组件旋转产生的震动传递给光纤固化组件，从而避免了影响光纤的质量。

优选的，所述固化支撑组件包括固化支撑架，所述光纤固化组件包括石英管，所述石英管的两端分别穿出所述旋转组件外，所述石英管的两端分别固定于所述固化支撑架上，所述石英管的两端分别设有光纤入口和光纤出口，所述石英管靠近所述光纤入口的一侧设有进气口，所述石英管靠近所述光纤出口的一侧设有出气口。

通过采用上述技术方案，固化支撑架将石英管固定，并保持石英管的稳定，避免石英管晃动而影响到光纤的质量，光纤从光纤入口进入石英管内，从光纤出口中流出，氮气从进气口中输入石英管，从出气口中排出石英管。

优选的，所述光照支撑架的底部设有光照底座，所述固化支撑架的底部设有固化底座，所述光照底座和固化底座分别固定于地面上，所述固化底座与光照底座之间的地面设有一条地沟。

通过采用上述技术方案，光照底座和固化底座分别固定于地面上，光照底座将光照支撑架与地面连接在一起，固化底座将固化支撑架与地面连接在一起，固化底座与光照底座之间的地沟能够阻止光照底座产生的震动通过地面传递到固化底座。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请的光源组件会围绕着固化空间旋转，光源组件发出的紫外光照射在固化空间中，紫外光都是从相同的光源组件发出的，所以固化空间任何方向受到的紫外光的强度都是相同的；

2.本申请的光源组件发出的紫外光照射到光纤固化组件，光纤固化组件中的光纤在各个方向受到的紫外光的强度都是相同的，改善了光纤受到的紫外光照射的强度不均匀的缺陷；并且能够避免旋转组件和光源组件旋转产生的震动传递给光纤固化组件，避免了旋转组件旋转影响光纤的质量的情况发生。

附图说明

图1是本申请实施例中的一种用于光纤固化紫外光照射机构的结构示意图。

图2是本申请实施例中的旋转组件的结构示意图。

图3是本申请实施例中的紫外光固化装置的结构示意图。

图4是本申请实施例中的固化组件和固化支撑组件的结构示意图。

附图标记说明：1、光照支撑组件；2、旋转组件；21、上转盘；22、下转盘；23、连杆；3、驱动组件；4、光源组件；5、固化空间；6、防护组件；7、光纤固化组件；71、石英管；72、光纤入口；73、光纤出口；74、进气口；75、出气口；8、固化支撑组件；81、固化支撑架；811、固化底座。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种用于光纤固化紫外光照射机构。参照图1和图2，一种用于光纤固化紫外光照射机构包括光照支撑组件1、旋转组件2、驱动组件3和用于发出紫外光的光源组件4，光照支撑组件1固定于工厂内的混凝土地面上，光照支撑组件1起支撑固定作用，用于支撑旋转组件2。旋转组件2转动安装于光照支撑组件1上，旋转组件2用于支撑光源组件4并提供光源组件4一个稳定的安装环境，同时带动光源组件4旋转。驱动组件3固定于光照支撑组件1上，驱动组件3传动连接旋转组件2并驱动旋转组件2旋转，驱动组件3提供旋转组件2的旋转动力，是旋转组件2和光源组件4旋转的动力源。光源组件4固定安装于旋转组件2上，旋转组件2和光源组件4旋转的轨迹的中心设有用于光纤固化的固化空间5，需要固化的光纤穿过固化空间5，光源组件4发出紫外光，并照射到固化空间5中，由于光源组件4是绕着固化空间5旋转的，光源组件4发出的紫外光也会绕着固化空间5旋转，使得固化空间5任何方向受到的紫外光的强度都是相同的光源组件4发出的，即光源的强度是相同的，改善光纤受到的紫外光照射的强度不均匀的缺陷。

光照支撑组件1包括光照支撑架，光照支撑架包括光照底座、立柱、上横梁、下横梁、上支撑台和下支撑台，光照底座使用预埋螺栓的方式固定于厂房内的混凝土地面上，光照底座作为整个光照支撑架与地面连接部件，提供整个支撑架的受力支撑。立柱竖直设置，立柱的下端固定于光照底座上，上横梁设于下横梁的上方，立柱的上端固定连接上横梁的一端，上横梁的另一端固定连接上支撑台，下横梁的一端固定于立柱，下横梁的另一端固定连接下支撑台，立柱起连接和支撑作用，将上横梁和下横梁连接位一个整体，并将上横梁和下横梁撑起，使得上横梁和下横梁远离地面，方便后续光纤的通过，上横梁与下横梁相互平行并处于同一个竖直平面内，上横梁给上支撑台提供稳定的支撑，下横梁给下支撑台提供稳定的支撑。上支撑台和下支撑台均水平设置，上支撑台和下支撑台在竖直方向上相互对齐，上支撑台的下表面设有环绕成圆形的上滑轨，下支撑台的上表面设有环绕成圆形的下滑轨，上滑轨和下滑轨在水平面上的投影相互重合，旋转组件2的上端滑动安装于上滑轨，旋转组件2的下端滑动安装于下滑轨，上支撑台和下支撑台将旋转组件2的两端限定，限制旋转组件2在竖直方向上的位移，上滑轨和下滑轨限制旋转组件2在水平方向的位移，维持旋转组件2稳定地旋转。上支撑台的中部和下支撑台的中部分别设有第一通孔，第一通孔与固化空间5连通，上支撑台的第一通孔的中心轴线和下支撑台的第一通孔的中心轴线重合，光纤穿过上支撑台的第一通孔进入固化空间5，并从下支撑台的第一通孔离开固化空间5。

旋转组件2包括旋转架，旋转架包括一个上转盘21、一个下转盘22和三根连杆23，上转盘21的上表面上设有上滑槽，上滑槽滑动安装于上滑轨上，下转盘22的下表面上设有下滑槽，下滑槽滑动安装于下滑轨上，连杆23的两端分别固定连接上转盘21和下转盘22，三根连杆23均匀分布于上转盘21和下转盘22之间，将上转盘21和下转盘22连接成一个稳定的整体。上转盘21的中部和下转盘22的中部分别设有第二通孔，第二通孔的一端连通第一通孔，第二通孔的另一端连通固化空间5，光纤穿过上支撑台的第一通孔后再穿过上转盘21的第二通孔，然后进入固化空间5，光纤从固化空间5进入下转盘22的第二通孔后再从下支撑台的第一通孔中穿过。上转盘21设有通风口，通风口贯穿上支撑台，下转盘22设有抽气口，抽气口贯穿下支撑台，抽风口连通有排风机，排风机能够加快固化空间中气体的流动更换，加快光源组件4产生的热量的散发，降低固化空间的温度。

上转盘21和下转盘22之间设有防护组件6，防护组件6包括防护筒，防护筒为一个圆柱形筒，防护筒竖直设置，防护筒的两端分别固定连接上转盘21和下转盘22，光源组件4设于防护筒内，防护筒能够将光源组件4发出的紫外光限制在防护筒内，避免紫外光外泄对周围环境产生伤害。防护筒的内壁设有用于反射紫外光的反射层，反射层将光源组件4照射到其上的紫外光进行反射，提高反射光的利用率。

驱动组件3包括电机、第一皮带轮、第二皮带轮和皮带，电机固定于上横梁上，第一皮带轮固定于电机的输出轴上，第二皮带轮固定于上转盘21上，皮带连接第一皮带轮和第二皮带轮，电机通过第一皮带轮、第二皮带轮和皮带带动上转盘21转动，上转盘21的转动带动连杆23和下转盘22转动。

光源组件4包括多组光照部件，多组光照部件均设于固化空间5的周围，光照部件固定于上转盘21和下转盘22之间。光照部件包括壳体和紫外灯，壳体呈长方体状，壳体的上端固定连接上转盘21，壳体的下端固定连接下转盘22，壳体朝向固化空间5的一侧设有开口，壳体远离开口的一侧的内壁设有聚焦层，所述聚焦层呈弧形，聚焦层的聚焦点位于固化空间5的中心轴线上，聚焦层将照射到其上的紫外光反射并聚焦到中心轴线上，紫外灯安装于壳体内，紫外灯发出的紫外光从开口射出照射到固化空间5中。多组光照部件能够提高光纤的固化效率，同时使得固化空间5任何方向随时处于紫外光的照射下，紫外灯发出的紫外光从开口处照射到固化空间5中，对固化空间5中的光纤进行紫外光照射。

本申请实施例一种用于光纤固化紫外光照射机构的实施原理为：电机驱动上转盘21和下转盘22旋转，使得安装其上的壳体和紫外灯旋转，紫外灯绕着固化空间5旋转将其发出的紫外光从各个方向射向固化空间5，所以固化空间5的各个方向都会受到同样的紫外灯发出的紫外光照射，固化空间5各个方向受到的紫外光的强度都是相同的，改善固化空间5中受到的紫外光照射的强度不均匀的缺陷。

本申请实施例还公开一种采用上述的紫外光照射机构的紫外光固化装置。参照图3和图4，一种采用上述的紫外光照射机构的紫外光固化装置包括固化支撑组件8、光纤固化组件7，光纤固化组件7设于固化空间5内，光纤从光纤固化组件7中由上往下穿过，光源组件4发出的紫外光照射到光纤固化组件7内，使得光纤固化组件7内的光纤的涂层固化，光源组件4随着旋转组件2围绕固化空间5旋转，光纤各个方向受到的紫外光的强度都是相同的，改善光纤各个方向受到的紫外光照射的强度不均匀的缺陷。光纤固化组件7固定于固化支撑组件8上，固化支撑组件8给光纤固化组件7提供稳定的支撑，保持光纤固化组件7稳定。固化支撑组件8、光纤固化组件7均不与紫外光照射机构接触，能够避免旋转组件2和光源组件4旋转时产生的震动传递给光纤固化组件7，从而降低了旋转组件2和光源组件4旋转对光纤质量的不利影响。

光纤固化组件7包括石英管71，石英管71的两端分别从第一通孔和第二通孔穿出，石英管71的两端分别固定于固化支撑组件8上，石英管71的两端分别设有光纤入口72和光纤出口73，光纤从光纤入口72进入石英管71内，从光纤出口73中穿出。石英管71靠近光纤入口72的一侧设有进气口74，石英管71靠近光纤出口73的一侧设有出气口75，氮气从进气口74中输入石英管71，从出气口75中排出石英管71。

固化支撑组件8包括固化支撑架81，固化支撑架81包括竖杆、下固定杆、上固定杆和固化底座811，固化底座811采用预埋螺栓的方式固定于厂房内的混凝土地面上，固化底座811与光照底座之间的混凝土地面设有一条地沟，阻止光照底座产生的震动通过地面传递到固化底座811。竖杆的下端固定于固化底座811，上固定杆设于下固定杆的上方，下固定杆的一端固定于竖杆，下固定杆的另一端固定于石英管71的下端，上固定杆的一端固定于竖杆的上端，上固定杆的另一端固定于石英管71的上端。

本申请实施例一种紫外光固化装置的实施原理为：选择组件带动光源组件4围绕固化空间5旋转，使得设于固化空间5中的光纤固化组件7中的光纤在各个方向受到的紫外光的强度都是相同的，改善了光纤各个方向受到的紫外光照射的强度不均匀的缺陷；并且通过将固化支撑组件8、光纤固化组件7与紫外光照射机构分开设置，能够避免旋转组件2和光源组件4旋转产生的震动传递给光纤固化组件7，避免了旋转组件2旋转影响光纤的质量的情况发生。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于光纤固化紫外光照射机构，其特征在于：包括光照支撑组件(1)、旋转组件(2)、驱动组件(3)和用于发出紫外光的光源组件(4)，所述旋转组件(2)转动安装于所述光照支撑组件(1)上，所述驱动组件(3)固定于所述光照支撑组件(1)上，所述驱动组件(3)传动连接所述旋转组件(2)并驱动所述旋转组件(2)旋转，所述光源组件(4)固定安装于所述旋转组件(2)上，所述旋转组件(2)和光源组件(4)旋转的旋转轨迹的中间设有用于光纤固化的固化空间(5)。

2.根据权利要求1所述的一种用于光纤固化紫外光照射机构，其特征在于：所述光照支撑组件(1)包括光照支撑架，所述旋转组件(2)包括旋转架，所述驱动组件(3)包括电机，所述旋转架转动安装于所述光照支撑架上，所述电机固定于所述光照支撑架上并传动连接所述旋转架。

3.根据权利要求2所述的一种用于光纤固化紫外光照射机构，其特征在于：所述旋转架包括上转盘(21)、下转盘(22)和连杆(23)，所述连杆(23)的两端分别固定连接所述上转盘(21)和下转盘(22)，所述上转盘(21)和下转盘(22)分别转动连接所述光照支撑架，所述光源组件(4)设于所述上转盘(21)和下转盘(22)之间。

4.根据权利要求3所述的一种用于光纤固化紫外光照射机构，其特征在于：所述上转盘(21)和下转盘(22)之间设有防护组件(6)，所述防护组件(6)包括防护筒，所述防护筒的两端分别固定连接所述上转盘(21)和下转盘(22)，所述防护筒的内壁设有用于反射紫外光的反射层，所述光源组件(4)设于所述防护筒内。

5.根据权利要求1所述的一种用于光纤固化紫外光照射机构，其特征在于：所述光源组件(4)包括多组光照部件，多组所述光照部件均设于所述固化空间(5)的周围，所述光照部件固定于所述旋转组件(2)上，所述光照部件包括壳体和紫外灯，所述壳体固定于所述旋转组件(2)上，所述壳体朝向所述固化空间(5)的一侧设有开口，所述紫外灯安装于所述壳体内。

6.一种采用权利要求1-5任一项所述的紫外光照射机构的紫外光固化装置，其特征在于：包括固化支撑组件(8)、光纤固化组件(7)，所述光纤固化组件(7)设于所述固化空间(5)内，所述光纤固化组件(7)固定于所述固化支撑组件(8)上，所述光源组件(4)发出的紫外光照入所述光纤固化组件(7)内，使得光纤的涂层固化，所述固化支撑组件(8)、光纤固化组件(7)均不与所述紫外光照射机构接触。

7.根据权利要求6所述的一种紫外光固化装置，其特征在于：所述固化支撑组件(8)包括固化支撑架(81)，所述光纤固化组件(7)包括石英管(71)，所述石英管(71)的两端分别穿出所述旋转组件(2)外，所述石英管(71)的两端分别固定于所述固化支撑架(81)上，所述石英管(71)的两端分别设有光纤入口(72)和光纤出口(73)，所述石英管(71)靠近所述光纤入口(72)的一侧设有进气口(74)，所述石英管(71)靠近所述光纤出口(73)的一侧设有出气口(75)。

8.根据权利要求7所述的一种紫外光固化装置，其特征在于：所述光照支撑架的底部设有光照底座，所述固化支撑架(81)的底部设有固化底座(811)，所述光照底座和固化底座(811)分别固定于地面上，所述固化底座(811)与光照底座之间的地面设有一条地沟。

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