CN113834504B - 多压板式光纤环排纤系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多压板式光纤环排纤系统，它包括自动排纤模组，自动排纤模组与升降装置连接；自动排纤模组设有三个压板，三个压板相邻布置，并随着光纤的排列往复移动，各个压板为可独立升降的结构；在工作中，至少一个压板位于卷绕中的光纤的顶部，至少一个压板位于卷绕中的光纤的侧面。排纤靠近光纤架端头时，三个压板整体升高一个高程，靠近光纤架端头的压板处于较高的高程，其他压板处于较低的高程。本发明能够随着卷绕的进度压住当前卷绕中的光纤的顶部，并对侧面进行引导，从而在整个卷绕过程中，能够减少对光纤进入的导引控制，降低控制难度。本发明的控制部分受光纤自身挠性的干扰较小，便于实现高精度的控制。

Description

多压板式光纤环排纤系统

技术领域

本发明涉及光纤环生产设备，特别是一种多压板式光纤环排纤系统。

背景技术

光纤陀螺比传统的机械陀螺以及激光陀螺更具有优势，制约着光纤陀螺精度最重要的因素便是光纤环，光纤环是将特定的光纤按一定的工艺要求绕制成的光纤环圈。光纤环绕制机是一种专门用于光纤环绕制的专用设备，绕制光纤环的光纤直径比普通光纤的直径要小，绕制过程中光纤需要保持的张力也较小。而光纤具有趋直性，相邻两匝光纤存在排斥，以上的这些要求给光纤环整齐排列的绕制带来了很大的困扰。现有技术中需要采用人工介入实时干预光纤来实现光纤的整齐排列，这个过程会不可避免的对光纤施加外应力，会影响光纤环的性能指标。中国专利文献CN108106636A主分类号：G01C19/72，记载了一种高精度光纤环绕制辅助排纤装置，利用精确控制的拨杆摆动实现侧压力的施加和调整。但是在实际应用中，需要何种的侧压以及具体调节参数难以获取。现有的技术思路都是通过给排纤压针施加侧向压力来实现排列整齐的效果。但是在实际工作中，在排纤压针上既要控制下压力还要控制侧压力的控制方式要达到需要的精度，技术难度较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多压板式光纤环排纤系统，能够跟随光纤的排纤方向引导光纤排列，同时压住光纤以避免变形，确保光纤的高精度排列。

为解决上述的技术问题，本发明提供一种多压板式光纤环排纤系统，它包括自动排纤模组，自动排纤模组与升降装置连接；

所述的自动排纤模组设有三个压板，三个压板相邻布置，并随着光纤的排列往复移动，各个压板为可独立升降的结构；

在工作中，至少一个压板位于卷绕中的光纤的顶部，至少一个压板位于卷绕中的光纤的侧面，以留出换向的空间。

优选的方案中，压板的升降高度大于或等于光纤直径的1/2；

压板的宽度小于或等于光纤的直径。

优选的方案中，所述的升降装置固定安装在支架上，升降装置的升降方向与用于卷绕光纤的光纤架的轴线垂直，升降装置每次升降的高度为光纤的直径。

优选的方案中，升降装置的结构为：

升降电机与支架固定连接，外滑套与支架固定连接，升降电机的输出轴与螺杆固定连接，螺杆穿过支架和外滑套与内滑套螺纹连接，内滑套与自动排纤模组的升降壳体固定连接，外滑套与内滑套以可相对轴向滑动不可相对转动的方式活动连接。

优选的方案中，在内滑套的外壁设有滑槽，在外滑套的内壁设有滑块，滑块位于滑槽内，以限制内滑套与外滑套之间的相对滑动；

或者在内滑套的外壁设有滑块，在外滑套的内壁设有滑槽，滑块位于滑槽内，以限制内滑套与外滑套之间的相对滑动。

优选的方案中，自动排纤模组的结构为：升降壳体与升降装置连接，滑动壳体通过导轨与升降壳体滑动连接，升降壳体内还设有与导轨平行的往复螺杆，滑动壳体与往复螺杆螺纹连接，往复压头电机与往复螺杆固定连接，以使滑动壳体沿排纤方向往复运动；

三个压板并列的与滑动壳体滑动连接，各个压板与壳体之间设有簧片，以使各个独立的压板下降；

在各个压板的背面设有吸附机构，用于使各个压板独立升起。

优选的方案中，滑动壳体内设有阶台部，阶台部与压板的两端相对应，压板的两端设有端头部，簧片一端与阶台部固定连接，另一端与端头部固定连接；

阶台部的侧壁与各个压板的两端端壁构成滑动导向结构。

优选的方案中，滑动壳体的内壁与吸附机构固定连接，所述的吸附机构为电磁机构或压电机构。

优选的方案中，在压板的背面设有传动杆，传动杆与传动板连接，传动板用于与吸附机构接触；

传动板的宽度大于压板的宽度，传动板沿着压板的长度方向布置，各个传动板互相错开。

优选的方案中，排纤时，三个压板沿着排纤方向行走，排纤靠近光纤架端头时，三个压板整体升高一个高程，靠近光纤架端头的压板处于较高的高程，其他压板处于较低的高程。

本发明提供了一种多压板式光纤环排纤系统，与现有技术相比，具有以下的有益效果：

1、本发明能够随着卷绕的进度压住当前卷绕中的光纤的顶部，并对侧面进行引导，从而在整个卷绕过程中，能够减少对光纤进入的导引控制，降低控制难度。

2、本发明能够可靠的实现自动化的卷绕，而且能够被适用于直径较细的光纤绕制。

3、本发明的控制部分受光纤自身挠性的干扰较小，便于实现高精度的控制。

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为本发明整体结构的主视示意图。

图2为本发明的自动排纤模组的俯视示意图。

图3为本发明的滑动壳体的主视结构示意图。

图4为本发明的部分传动板和压板的立体图。

图5为本发明排纤时压板位置的示意图。

图6为本发明排纤时换向时压板位置的示意图。

图7为本发明排纤时接近换向时压板位置的示意图。

图8为本发明排纤时换向时压板位置的示意图。

图中：自动排纤模组1；吸附机构101；传动板102；传动杆103；压板104；滑动壳体105；簧片106；端头部107；滑动部108；伸缩部109；升降壳体110；光纤2；光纤架3；内滑套4；外滑套5；螺杆6；升降减速器7；升降电机8；支架9；卷绕联轴器10；卷绕减速器11；卷绕电机12；导纤轮13；往复压头电机14；导轨15；往复螺杆16。

具体实施方式

实施例1：

如图1~4中，一种多压板式光纤环排纤系统，它包括自动排纤模组1，自动排纤模组1与升降装置连接；

所述的自动排纤模组1设有三个压板104，三个压板104相邻布置，并随着光纤2的排列往复移动，各个压板104为可独立升降的结构；

在工作中，至少一个压板104位于卷绕中的光纤2的顶部，至少一个压板位于卷绕中的光纤2的侧面。由此结构，能够在排纤过程中，确保光纤排列紧密。

优选的方案如图1中，压板104的升降高度大于或等于光纤2直径的1/2；

压板104的宽度小于或等于光纤2的直径。由此结构，使每个与一根光纤2相对应。

优选的方案如图1中，所述的升降装置固定安装在支架9上，升降装置的升降方向与用于卷绕光纤的光纤架3的轴线垂直，升降装置每次升降的高度为光纤2的直径。由此结构，使升降装置与光纤2的卷绕层数相匹配。

优选的方案如图1中，升降装置的结构为：

升降电机8与支架9固定连接，外滑套5与支架9固定连接，升降电机8的输出轴与螺杆6固定连接，螺杆6穿过支架9和外滑套5与内滑套4螺纹连接，内滑套4与自动排纤模组1的升降壳体110固定连接，外滑套5与内滑套4以可相对轴向滑动不可相对转动的方式活动连接。由此结构，以简单的结构，实现精确的升降控制。光纤架3与卷绕电机12连接，并由卷绕电机12驱动光纤架3转动，优选的，卷绕电机12通过卷绕减速器11与光纤架3连接，在光纤架3的轴上，还设有编码器，以采集光纤架3的转角，并通过光纤架3的转角控制自动排纤模组1内的压板104的升降。

优选的方案如图1中，在内滑套4的外壁设有滑槽，在外滑套5的内壁设有滑块，滑块位于滑槽内，以限制内滑套4与外滑套5之间的相对滑动；

或者在内滑套4的外壁设有滑块，在外滑套5的内壁设有滑槽，滑块位于滑槽内，以限制内滑套4与外滑套5之间的相对滑动。由此方案，有利于简化结构，提高精度。

优选的方案如图2~4中，自动排纤模组1的结构为：升降壳体110与升降装置连接，滑动壳体105通过导轨15与升降壳体110滑动连接，升降壳体110内还设有与导轨15平行的往复螺杆16，滑动壳体105与往复螺杆16螺纹连接，往复压头电机14与往复螺杆16固定连接，以使滑动壳体105沿排纤方向往复运动；

三个压板104并列的与滑动壳体105滑动连接，各个压板104与壳体之间设有簧片106，以使各个独立的压板104下降；

在各个压板104的背面设有吸附机构，用于使各个压板104独立升起。本例中的吸附机构为电磁机构。

优选的方案如图3中，壳体105内设有阶台部108，阶台部108与压板104的两端相对应，压板104的两端设有端头部107，簧片106一端与阶台部108固定连接，另一端与端头部107固定连接；

阶台部108的侧壁与各个压板104的两端端壁构成滑动导向结构。由此结构，使压板104运动更为精确，由于光纤的直径比较细，因此需要更为精细的控制方案。

优选的方案中，滑动壳体105的内壁与吸附机构101固定连接，所述的吸附机构101为电磁机构，例如电磁铁。

优选的方案如图4中，在压板104的背面设有传动杆103，传动杆103与传动板102连接，传动板102用于与吸附机构101接触；

传动板102的宽度大于压板104的宽度，传动板102沿着压板104的长度方向布置，各个传动板102互相错开。由此结构，使各个压板104获得较大的驱动结构。

实施例2：

使用时如图5~8，一种采用上述的多压板式光纤环排纤系统的方法， S1、排纤时，往复压头电机14驱动往复螺杆16旋转，驱动滑动壳体105往复运动，三个压板104沿着排纤方向行走，至少一个压板位于卷绕中的光纤2的顶部，至少一个压板位于卷绕中的光纤2的侧面，位于侧面的压板与其他压板相比处于较低的高程；如图5中所示，右侧的两个压板104被吸附机构101的电磁铁吸附升起，而左侧的压板104则位于光纤2的侧面使光纤2排列紧密。

S2、排纤靠近光纤架3端头时，三个压板104整体升高一个高程，靠近光纤架3端头的压板处于较高的高程，即如图6中所示，左侧的压板被吸附机构101的电磁铁吸附升起，其余压板保持原始位置，处于较低的高程，以留出换向的空间，确保排纤换向成功，在光纤卷绕到第二匝的位置，吸附机构101启动使中间的压板104被吸附升起；

通过以上步骤实现光纤排列的高精度控制。

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，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。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 (7)

1.一种多压板式光纤环排纤系统，其特征是：它包括自动排纤模组（1），自动排纤模组（1）与升降装置连接；

所述的自动排纤模组（1）设有三个压板（104），三个压板（104）相邻布置，并随着光纤（2）的排列往复移动，各个压板（104）为可独立升降的结构；

在工作中，至少一个压板（104）位于卷绕中的光纤（2）的顶部，至少一个压板位于卷绕中的光纤（2）的侧面，以留出换向的空间；

排纤时，三个压板（104）沿着排纤方向行走，排纤靠近光纤架（3）端头时，三个压板（104）整体升高一个高程，靠近光纤架（3）端头的压板处于较高的高程，其他压板处于较低的高程；

升降装置的结构为：

升降电机（8）与支架（9）固定连接，外滑套（5）与支架（9）固定连接，升降电机（8）的输出轴与螺杆（6）固定连接，螺杆（6）穿过支架（9）和外滑套（5）与内滑套（4）螺纹连接，内滑套（4）与自动排纤模组（1）的升降壳体（110）固定连接，外滑套（5）与内滑套（4）以可相对轴向滑动不可相对转动的方式活动连接；

自动排纤模组（1）的结构为：升降壳体（110）与升降装置连接，滑动壳体（105）通过导轨（15）与升降壳体（110）滑动连接，升降壳体（110）内还设有与导轨（15）平行的往复螺杆（16），滑动壳体（105）与往复螺杆（16）螺纹连接，往复压头电机（14）与往复螺杆（16）固定连接，以使滑动壳体（105）沿排纤方向往复运动；

三个压板（104）并列的与滑动壳体（105）滑动连接，各个压板（104）与壳体之间设有簧片（106），以使各个独立的压板（104）下降；

在各个压板（104）的背面设有吸附机构，用于使各个压板（104）独立升起。

2.根据权利要求1所述的一种多压板式光纤环排纤系统，其特征是：压板（104）的升降高度大于或等于光纤（2）直径的1/2；

压板（104）的宽度小于或等于光纤（2）的直径。

3.根据权利要求1所述的一种多压板式光纤环排纤系统，其特征是：所述的升降装置固定安装在支架（9）上，升降装置的升降方向与用于卷绕光纤的光纤架（3）的轴线垂直，升降装置每次升降的高度为光纤（2）的直径。

4.根据权利要求1所述的一种多压板式光纤环排纤系统，其特征是：在内滑套（4）的外壁设有滑槽，在外滑套（5）的内壁设有滑块，滑块位于滑槽内，以限制内滑套（4）与外滑套（5）之间的相对滑动；

或者在内滑套（4）的外壁设有滑块，在外滑套（5）的内壁设有滑槽，滑块位于滑槽内，以限制内滑套（4）与外滑套（5）之间的相对滑动。

5.根据权利要求1所述的一种多压板式光纤环排纤系统，其特征是：滑动壳体（105）内设有阶台部（108），阶台部（108）与压板（104）的两端相对应，压板（104）的两端设有端头部（107），簧片（106）一端与阶台部（108）固定连接，另一端与端头部（107）固定连接；

阶台部（108）的侧壁与各个压板（104）的两端端壁构成滑动导向结构。

6.根据权利要求1所述的一种多压板式光纤环排纤系统，其特征是：滑动壳体（105）的内壁与吸附机构（101）固定连接，所述的吸附机构（101）为电磁机构或压电机构。

7.根据权利要求6所述的一种多压板式光纤环排纤系统，其特征是：在压板（104）的背面设有传动杆（103），传动杆（103）与传动板（102）连接，传动板（102）用于与吸附机构（101）接触；

传动板（102）的宽度大于压板（104）的宽度，传动板（102）沿着压板（104）的长度方向布置，各个传动板（102）互相错开。

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