CN114018285A - 一种光纤退扭装置及方法 - Google Patents

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CN114018285A CN202111295979.6A CN202111295979A CN114018285A CN 114018285 A CN114018285 A CN 114018285A CN 202111295979 A CN202111295979 A CN 202111295979A CN 114018285 A CN114018285 A CN 114018285A
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向云浩
曾青青
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Abstract

本发明公开了一种光纤退扭装置及方法，包括：用于安放光纤轮的光纤退扭组件、光纤扭转状态获取装置、第一光纤输送装置和第二光纤输送装置，光纤轮的光纤经过光纤退扭组件后传输至第一光纤输送装置，第二光纤输送装置用于接受第一光纤输送装置输出的光纤并将光纤输出至绕环设备，第一光纤输送装置与第二光纤输送装置之间的光纤处于悬垂状态，光纤扭转状态获取装置用于获取处于悬垂状态的光纤是否发生扭转，当光纤扭转时，光纤退扭组件进行旋转退扭。本发明的一种光纤退扭装置及方法，通过光纤扭转状态获取装置获取光纤的扭转情况，当光纤扭转时，通过光纤退扭组件进行旋转退扭，从而保证在光纤绕环过程中，光纤始终处于未扭转的正常状态。

Description

一种光纤退扭装置及方法
技术领域
本发明涉及光纤绕制技术领域，尤其涉及一种光纤退扭装置及方法。
背景技术
目前光纤已经成为信息宽带传输的主要媒质，光纤通信系统也将成为未来国家信息基础设施的支柱。在信息快速发展的今天，超大容量，超长距离传输技术显得尤为重要，这就需要光纤具有更好的质量。随着高精度光纤环等产品的研发，光纤的各项指标不断的细化，其中光纤扭转问题一直是一个重点关注问题。
光纤环在绕制过程中会有各种因素影响，导致光纤在绕制时发生扭转，影响光在光纤中的偏振态，进而影响光纤环的串音，最终影响光纤陀螺的偏振噪声，即影响光纤陀螺的精度水平，因此，需要一种可以在光纤绕制过程中扭转时实现退扭的装置。
发明内容
本发明提供了一种光纤退扭装置及方法，用以解决光纤环在绕制时发生扭转的技术问题。
为解决上述技术问题，第一方面，本发明提出了一种光纤退扭装置，包括：用于安放光纤轮的光纤退扭组件、光纤扭转状态获取装置、第一光纤输送装置和第二光纤输送装置，所述光纤轮的光纤经过所述光纤退扭组件后传输至所述第一光纤输送装置，所述第二光纤输送装置用于接受所述第一光纤输送装置输出的光纤并将所述光纤输出至绕环设备，所述第一光纤输送装置与所述第二光纤输送装置之间的光纤处于悬垂状态，所述光纤扭转状态获取装置用于获取处于悬垂状态的所述光纤是否发生扭转，当光纤扭转时，所述光纤退扭组件进行旋转退扭。
进一步地，还包括支架，所述支架包括上支座、下支座和相机支座，所述光纤退扭组件安装在所述上支座和所述下支座上，所述光纤扭转状态获取装置、所述第一光纤输送装置和所述第二光纤输送装置均安装在所述支架上。
进一步地，所述光纤退扭组件包括第一电机、旋转上支座、第二电机、旋转底板、空心套和旋转下支座，所述第一电机安装于所述上支座上，所述第一电机的转轴固定连接所述旋转上支座，所述旋转上支座固定安装于所述旋转底板上，所述第二电机固定安装于所述旋转底板上，所述第二电机的转轴连接所述光纤轮，所述旋转下支座固定安装于所述旋转底板上，所述空心套贯穿所述旋转下支座后旋转连接于所述下支座，所述光纤轮上的光纤经过所述空心套后输送至所述第一光纤输送装置。
进一步地，所述光纤退扭组件还包括弹性夹套、张力调整座和张紧轮，所述弹性夹套安装于所述第一电机的转轴上，用于防止光纤轮轴向蹿动，所述张力调整座和所述张紧轮安装于所述旋转底板上，所述张力调整座上的弹簧抵接所述张紧轮，所述光纤轮上的光纤经过所述张紧轮后输送至所述空心套。
进一步地，所述光纤扭转状态获取装置包括CCD相机和光源，所述CCD相机安装于所述相机支座上，所述光源安装于所述支架上且正对所述CCD相机，处于悬垂状态的所述光纤经过所述光源和所述CCD相机之间。
进一步地，所述第一光纤输送装置包括若干个导轮、活动压紧轮、活动支座、第三电机、两个第一皮带轮、第一皮带和第四电机，所述导轮、活动支座和所述第一皮带轮固定安装在所述支架上，所述第三电机固定在所述活动支座上，所述活动支座内设有由所述第三电机推动的安装座，所述活动压紧轮和所述第四电机设于所述安装座上，所述活动压紧轮固定连接所述第四电机的转轴，所述第一皮带设于两个所述第一皮带轮上，所述活动压紧轮抵接所述第一皮带，所述光纤从所述活动压紧轮和所述第一皮带的抵接位置之间穿过。
进一步地，所述第二光纤输送装置包括压紧轮、第五电机、两个第二皮带轮和第二皮带，所述第五电机和两个所述第二皮带轮固定安装在所述支架上，所述第五电机的转轴连接所述压紧轮，所述第二皮带设于两个所述第二皮带轮上，所述压紧轮抵接所述第二皮带，所述光纤从所述压紧轮和所述第二皮带的抵接位置之间穿过。
进一步地，所述第一光纤输送装置包括两个导轮，所述导轮具体为V形轮。
第二方面，本发明还提供了一种光纤退扭方法，所述光纤退扭方法应用于第一方面所述的光纤退扭装置。
进一步地，包括以下步骤：
获取光纤的扭转状态，当光纤扭转时，停止输送光纤，然后通过所述光纤退扭组件进行旋转退扭。
本发明具有以下有益效果：本发明的一种光纤退扭装置及方法，通过光纤扭转状态获取装置获取光纤的扭转情况，当光纤扭转时，通过光纤退扭组件进行旋转退扭，从而保证在光纤绕环过程中，光纤始终处于未扭转的正常状态。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明的光纤退扭装置的结构示意图；
图2是本发明的光纤退扭装置的光纤正常状态下的CCD相机所获取的图像；
图3是本发明的光纤退扭装置的光纤右扭状态下的CCD相机所获取的图像；
图4是本发明的光纤退扭装置的光纤左扭状态下的CCD相机所获取的图像；
图中各标号表示：100、光纤退扭组件；101、第一电机；102、旋转上支座；103、第二电机；104、弹性夹套；105、旋转底板；106、张力调整座；107、张紧轮；108、空心套；109、旋转下支座；200、光纤轮；201、光纤；300、光纤扭转状态获取装置；301、CCD相机；302、光源；400、第一光纤输送装置；401、导轮；402、活动压紧轮；403、活动支座；404、第三电机；405、第一皮带轮；406、第一皮带；500、第二光纤输送装置；501、压紧轮；502、第五电机；503、第二皮带轮；600、支架；601、上支座；602、下支座；603、相机支座。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1，一种光纤退扭装置。
如图1所示，本实施例的光纤退扭装置，包括：用于安放光纤轮200的光纤退扭组件100、光纤扭转状态获取装置300、第一光纤输送装置400和第二光纤输送装置500，光纤轮200的光纤201经过光纤退扭组件100后传输至第一光纤输送装置400，第二光纤输送装置500用于接受第一光纤输送装置400输出的光纤201并将光纤201输出至绕环设备，第一光纤输送装置400与第二光纤输送装置500之间的光纤201处于悬垂状态，光纤扭转状态获取装置300用于获取处于悬垂状态的光纤201是否发生扭转，当光纤201扭转时，光纤退扭组件100进行旋转退扭。
本实施例通过光纤退扭组件100安放光纤轮200，通过光纤退扭组件100、第一光纤输送装置400和第二光纤输送装置500输送光纤201，并通过光纤扭转状态获取装置300获取光纤201的扭转情况，当光纤201扭转时，通过光纤退扭组件100进行旋转退扭，从而保证在光纤201绕环过程中，光纤201始终处于未扭转的正常状态。
具体他，在本实施例中，光纤退扭装置还包括支架600，支架包括上支座601、下支座602和相机支座603，光纤退扭组件100安装在上支座601和下支座602上，光纤扭转状态获取装置300、第一光纤输送装置400和第二光纤输送装置500均安装在支架600上。
支架600包括底板和立板，底板和立板组成倒“T”形，当然，在其它的实施例中，支架600还可以以其它的形式出现，甚至对现有的光纤绕环设备进行改装，在现有绕环设备上设置光纤退扭组件100、光纤扭转状态获取装置300、第一光纤输送装置400和第二光纤输送装置500，本实施例的支架600形式并不能视为对本发明的限制。
具体地，在本实施例中，光纤退扭组件100包括第一电机101、旋转上支座102、第二电机103、旋转底板105、空心套108和旋转下支座109，第一电机101安装于上支座601上，第一电机101的转轴固定连接旋转上支座102，旋转上支座102固定安装于旋转底板105上，第二电机103固定安装于旋转底板105上，第二电机103的转轴连接光纤轮200，旋转下支座109固定安装于旋转底板105上，空心套108贯穿旋转下支座109后旋转连接于下支座602，光纤轮200上的光纤201经过空心套108后输送至第一光纤输送装置400。
将第一电机101固定在支架600的上支座601上，使第一电机101固定住，第一电机101的转轴固定连接旋转上支座102，从而可以通过第一电机101的转轴转动带动旋转上支座102进行转动，而旋转上支座102固定安装于旋转底板105上，旋转上支座102转动带动旋转底板105转动，第二电机103和旋转下支座109固定安装于旋转底板105上，空心套108贯穿旋转下支座109后旋转连接于下支座602，空心套108贯穿旋转下支座109的同时与旋转下支座109固定，因此，旋转底板105转动带动第二电机103和旋转下支座109一起转动，第二电机103转轴连接的光纤轮200也跟着转动，从而实现光纤退扭组件100的旋转。
具体他，在本实施例的进一步优选方案中，光纤退扭组件100还包括弹性夹套104、张力调整座106和张紧轮107，弹性夹套104安装于第一电机101的转轴上，用于防止光纤轮200轴向蹿动，张力调整座106和张紧轮107安装于旋转底板105上，张力调整座106上的弹簧抵接张紧轮107，光纤轮200上的光纤201经过张紧轮107后输送至空心套108。
在光纤轮200向第二电机103上安装完成后，在光纤轮200外侧的第二电机103的转轴上安装一个弹性夹套104可以防止光纤轮200轴向蹿动，第二电机103转动时释放光纤轮200内的光纤201，本实施例张紧轮107是由两个双层V形槽导轮构成的导轮组。将光纤轮200上的光纤201在两个张紧轮107的V形槽中盘绕两圈，使光纤201在两个张紧轮107之间略带张力，这样便于输送光纤201。其中，张力调整座106位于水平高度高的张紧轮的下方，张力调整座106中心有一个弹簧，始终抵住该张紧轮107的下部，使两个张紧轮107之间产生张力。
光纤201从光纤轮输出，绕过两个张紧轮107之后，通过下支座602上的空心套108后输出至第一光纤输送装置400，确保旋转底板105在旋转时，光纤201与空心套108的中心孔同心，保持光纤201的位于空心套108的中心位置不变，光纤201不与空心套108接触产生摩擦，避免了因摩擦可能对光纤造成的损伤。
具体地，在本实施例中，光纤扭转状态获取装置300包括CCD相机301和光源302，CCD相机301安装于相机支座603上，光源302安装于支架600上且正对CCD相机301，处于悬垂状态的光纤201经过光源302和CCD相机301之间。
如附图2所示，处于悬垂状态的光纤201从光源302和CCD相机301之间穿过，工作时，光源302会发出强光，CCD相机301向下投射，获取光纤201的投影，并对投影进行成像分析，在光纤201正常未扭转的情况下，悬垂部分光纤201的投影是一条直线。
具体地，在本实施例中，第一光纤输送装置400包括若干个导轮401、活动压紧轮402、活动支座403、第三电机404、两个第一皮带轮405、第一皮带406和第四电机，导轮401、活动支座403和第一皮带轮405固定安装在支架600上，第三电机404固定在活动支座403上，活动支座403内设有由第三电机404推动的安装座，活动压紧轮402和第四电机设于安装座上，活动压紧轮402固定连接第四电机的转轴，第一皮带406设于两个第一皮带轮405上，活动压紧轮402抵接第一皮带406，光纤201从活动压紧轮402和第一皮带406的接触位置之间穿过。
其中，第一光纤输送装置400具体包括两个导轮401，导轮401具体为V形轮，在其它的实施例中，还可以包括其它数量的导轮401，例如三个、四个等，导轮401可以是圆形槽等槽位。
从下支座602输出的光纤201经两个V形导轮401导正后，贴在活动压紧轮402与第一皮带406之间，再悬垂后经过第二光纤输送装置500，进入绕环设备。活动压紧轮402可以在第三电机404的驱动下，带动活动支座403内部的安装座沿内部的导槽做线性运动，从而对光纤201进行压紧或松开。活动压紧轮402的还固定连接第四电机的转轴，第四电机驱动-活动压紧轮402旋转，对光纤201进行送料。
具体地，在本实施例中，第二光纤输送装置500包括压紧轮501、第五电机502、两个第二皮带轮503和第二皮带，第五电机502和两个第二皮带轮503固定安装在支架600上，第五电机502的转轴连接压紧轮501，第二皮带设于两个第二皮带轮503上，压紧轮501抵接第二皮带，光纤201从压紧轮501和第二皮带的接触位置之间穿过。
压紧轮501连接第五电机502的转轴，第五电机502驱动压紧轮501旋转，对光纤201进行送料。张紧轮107、V形导轮401、第一皮带轮405的中心都装有轴承，便于光纤201经过时灵活转动。
本实施例的光纤退扭装置还包括控制器，控制器电连接第一电机101、第二电机103、第三电机404、第四电机、第五电机502和CCD相机301，用于控制第一电机101、第二电机103、第三电机404、第四电机和第五电机502的启动或停止，还用于接受CCD相机301获取的光纤201的投影。
本实施例的工作原理：
如附图3所示，当光纤201发生右扭转状态时，即从下往上看为顺时针方向扭转，这时悬垂部分的投影是一条曲线，光纤201的左端向前倾。这时，控制器根据成像分析判断，控制第二电机103、第四电机和第五电机502同时停止，然后，第三电机404驱动活动支座403内部的安装座沿内部的导槽后退，进而带动活动压紧轮402后退，光纤201的左端处于自由下垂状态。然后第一电机101开始反时针旋转，带动旋转底板105及光纤201的左端旋转，直到光纤悬垂201部分的投影为一条直线，处于未扭转状态(如附图2所示)。光纤201正常后，第三电机404驱动活驱动活动支座403内部的安装座沿内部的导槽后退，使活动压紧轮402与第一皮带406贴合，将光纤201压紧。第二电机103、第四电机和第五电机502同时启动，继续输送光纤201。
如附图4所示，当光纤201出现左扭转状态时，即从下往上看为反时针方向扭转，这时悬垂部分的投影是一条曲线，光纤201的左端向后倾。各电机动作顺序与当光纤201发生右扭转状态时的一致，不同处在于第一电机101开始顺时针旋转，直到光纤201悬垂部分的投影为一条直线，处于未扭转状态(如附图2所示)。
本实施例的一种光纤退扭装置及方法，通过CCD相机301始终监视着光纤201的输送状态，当光纤扭转时，通过第一电机101旋转对光纤201进行旋转退扭，从而保证绕环过程中，光纤201处于未扭转的正常状态。
实施例2，一种光纤退扭装置及方法。
本实施例的光纤退扭方法应用于实施例1所述的光纤退扭装置，包括以下步骤：
通过CCD相机301获取光纤201的扭转状态，当光纤201扭转时，停止输送光纤201，然后通过第一电机101旋转进行旋转退扭。
将本实施例的一种光纤退扭装置及方法应用于实施例1的光纤退扭装置，可以保证绕环过程中，光纤201处于未扭转的正常状态。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光纤退扭装置，其特征在于，包括：用于安放光纤轮(200)的光纤退扭组件(100)、光纤扭转状态获取装置(300)、第一光纤输送装置(400)和第二光纤输送装置(500)，所述光纤轮(200)的光纤(201)经过所述光纤退扭组件(100)后传输至所述第一光纤输送装置(400)，所述第二光纤输送装置(500)用于接受所述第一光纤输送装置(400)输出的光纤(201)并将所述光纤(201)输出至绕环设备，所述第一光纤输送装置(400)与所述第二光纤输送装置(500)之间的光纤(201)处于悬垂状态，所述光纤扭转状态获取装置(300)用于获取处于悬垂状态的所述光纤(201)是否发生扭转，当光纤(201)扭转时，所述光纤退扭组件(100)带动所述光纤轮(200)旋转退扭。
2.根据权利要求1所述的一种光纤退扭装置，其特征在于，还包括支架(600)，所述支架(600)包括上支座(601)、下支座(602)和相机支座(603)，所述光纤退扭组件(100)安装在所述上支座(601)和所述下支座(602)上，所述光纤扭转状态获取装置(300)、所述第一光纤输送装置(400)和所述第二光纤输送装置(500)均安装在所述支架(600)上。
3.根据权利要求2所述的一种光纤退扭装置，其特征在于，所述光纤退扭组件(100)包括第一电机(101)、旋转上支座(102)、第二电机(103)、旋转底板(105)、空心套(108)和旋转下支座(109)，所述第一电机(101)安装于所述上支座(601)上，所述第一电机(101)的转轴固定连接所述旋转上支座(102)，所述旋转上支座(102)固定安装于所述旋转底板(105)上，所述第二电机(103)固定安装于所述旋转底板(105)上，所述第二电机(103)的转轴连接所述光纤轮(200)，所述旋转下支座(109)固定安装于所述旋转底板(105)上，所述空心套(108)贯穿所述旋转下支座(109)后旋转连接于所述下支座(602)，所述光纤轮(200)上的光纤(201)经过所述空心套(108)后输送至所述第一光纤输送装置(400)。
4.根据权利要求3所述的一种光纤退扭装置，其特征在于，所述光纤退扭组件(100)还包括弹性夹套(104)、张力调整座(106)和张紧轮(107)，所述弹性夹套(104)安装于所述第一电机(101)的转轴上，用于防止光纤轮(200)轴向蹿动，所述张力调整座(106)和所述张紧轮(107)安装于所述旋转底板(105)上，所述张力调整座(106)上的弹簧抵接所述张紧轮(107)，所述光纤轮(200)上的光纤(201)经过所述张紧轮(107)后输送至所述空心套(108)。
5.根据权利要求2所述的一种光纤退扭装置，其特征在于，所述光纤扭转状态获取装置(300)包括CCD相机(301)和光源(302)，所述CCD相机(301)安装于所述相机支座(603)上，所述光源(302)安装于所述支架(600)上且正对所述CCD相机(301)，处于悬垂状态的所述光纤(201)经过所述光源(302)和所述CCD相机(301)之间。
6.根据权利要求2所述的一种光纤退扭装置，其特征在于，所述第一光纤输送装置(400)包括若干个导轮(401)、活动压紧轮(402)、活动支座(403)、第三电机(404)、两个第一皮带轮(405)、第一皮带(406)和第四电机，所述导轮(401)、活动支座(403)和所述第一皮带轮(405)固定安装在所述支架(600)上，所述第三电机(404)固定在所述活动支座(403)上，所述活动支座(403)内设有由所述第三电机(404)推动的安装座，所述活动压紧轮(402)和所述第四电机设于所述安装座上，所述活动压紧轮(402)固定连接所述第四电机的转轴，所述第一皮带(406)设于两个所述第一皮带轮(405)上，所述活动压紧轮(402)抵接所述第一皮带(406)，所述光纤(201)从所述活动压紧轮(402)和所述第一皮带(406)的抵接位置之间穿过。
7.根据权利要求1所述的一种光纤退扭装置，其特征在于，所述第二光纤输送装置(500)包括压紧轮(501)、第五电机(502)、两个第二皮带轮(503)和第二皮带，所述第五电机(502)和两个所述第二皮带轮(503)固定安装在所述支架(600)上，所述第五电机(502)的转轴连接所述压紧轮(501)，所述第二皮带设于两个所述第二皮带轮(503)上，所述压紧轮(501)抵接所述第二皮带，所述光纤(201)从所述压紧轮(501)和所述第二皮带的抵接位置之间穿过。
8.根据权利要求6所述的一种光纤退扭装置，其特征在于，所述第一光纤输送装置(400)包括两个导轮(401)，所述导轮(401)具体为V形轮。
9.一种光纤退扭方法，其特征在于，所述光纤退扭方法应用于权利要求1至8任一项所述的光纤退扭装置。
10.根据权利要求9所述的一种光纤退扭方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取光纤(201)的扭转状态，当光纤(201)扭转时，停止输送光纤(201)，然后通过所述光纤退扭组件(100)进行旋转退扭。
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