CN115321840B - 一种用于光纤的热熔胶涂覆系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于光纤的热熔胶涂覆系统，属于光纤陀螺制造技术领域，其包括在光纤传输路径上设置的涂胶组件和冷却组件，能够准确实现光纤传输过程中的热熔胶涂覆过程，通过涂胶组件中加热罐与涂覆模具的组合设置，以及热熔胶工艺参数、光纤传输参数的对应设置，可以实现光纤表层热熔胶的准确、稳定涂覆，尤其适用于制备光纤环用细径光纤的热熔胶涂覆。本发明的用于光纤的热熔胶涂覆系统，其结构紧凑，控制便捷，能够准确实现光纤的热熔胶涂覆，尤其适用于制备光纤环用细径光纤的热熔胶涂覆，保证细径光纤外层热熔胶涂覆的效率和质量，可以有效取代传统的人工涂胶作业，降低光纤涂胶作业乃至光纤环、光纤陀螺制备的成本，具有较好的应用前景。

Description

一种用于光纤的热熔胶涂覆系统

技术领域

本发明属于光纤陀螺制造技术领域，具体涉及一种用于光纤的热熔胶涂覆系统。

背景技术

陀螺主要分为机械陀螺、激光陀螺和光纤陀螺，机械陀螺价格便宜，但导航精度低；激光陀螺导航精度高，但价格昂贵且可靠性较差；光纤陀螺价格适中，精度可以满足当前大部分应用需求，并且最大优势是可靠性高，因而广泛应用于军工和航天领域。但是，随着机械陀螺的发展，其导航精度不断提高，导致光纤陀螺的相对优势逐渐减小，尤其是低精度光纤陀螺。

随着无人驾驶汽车以及民用无人机的迅速发展，陀螺在民用市场的需求将会越来越大，促使光纤陀螺迫切需要降低成本以满足市场发展需求。在光纤陀螺中，其核心部件是光纤环，而光纤环的制造工艺通常是在光纤缠绕时在其表面涂覆一定量均匀的胶液，通过胶液使光纤固定在工装骨架上，从而保证光纤整齐和对称的排列。涂覆到光纤上的胶液用量和均匀性会决定光纤环的稳定性和抗干扰能力。

目前，光纤环绕制时大多需要人工进行点胶操作，人为利用刷子将光纤表面涂抹均匀，并刷去多余的胶液。其缺点是人工涂胶不均匀，工作效率低，光纤环的性能无法得到保证，并且在不同直径光纤以及不同涂覆厚度需求时无法及时调节。更重要的是，绕环的高人工成本和低绕环效率直接拉高了光纤陀螺的市场价格。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种用于光纤的热熔胶涂覆系统，能够准确实现光纤的热熔胶涂覆，减少光纤涂胶过程中的人工干预，提升光纤涂胶作业的效率和精度，降低光纤环制备的人力成本和光纤陀螺的市场价格。

为实现上述目的，本发明提供一种用于光纤的热熔胶涂覆系统，包括放线机构和收线机构，并在放线机构与收线机构之间形成有用于光纤收放线的传输路径，同时，在所述传输路径上还设置有用于热熔胶涂覆的涂胶组件和冷却组件；

所述涂胶组件包括加热罐和涂覆模具；

所述加热罐包括可加热的密封空腔，用于容纳并加热热熔胶，并可将温度加热至150℃～200℃之间、液体粘度处于2000mPa.s～5000mPa.s之间的热熔胶保温传输至所述涂覆模具；所述涂覆模具包括用于容纳热熔胶的模腔和至少一个模芯，并对应所述模腔设置有用于对模腔内热熔胶进行加热保温的加热器；待涂覆的光纤穿过所述模腔进行热熔胶的涂覆，并由所述模芯确定该光纤外周热熔胶的涂覆厚度；

所述冷却组件设置在所述涂覆模具的出纤侧，用于对经由涂覆模具涂胶的光纤进行冷却。

作为本发明的进一步改进，所述光纤为细径光纤，其外径小于140μm，且所述光纤的传输速率介于20m/min～50m/min之间。

作为本发明的进一步改进，所述光纤在所述涂覆模具中的涂胶路径长度为40mm～50mm，并使得所述光纤穿过所述涂覆模具的时间处于0.05s～0.15s之间。

作为本发明的进一步改进，所述热熔胶的软化点温度介于95℃～125℃之间。

作为本发明的进一步改进，所述加热罐与所述涂覆模具之间设置有供料管；

所述供料管的一端连通所述涂覆模具，另一端伸入所述加热罐中并延伸至液化后的热熔胶底部；且

所述供料管为绝热管或者加热保温管，用于保证该供料管内热熔胶传输时的温度恒定。

作为本发明的进一步改进，所述供料管上设置有涂料过滤器，用于对供料管内传输的热熔胶胶液进行过滤；

和/或

对应所述加热罐设置有气管，其连通所述密封空腔未设置有热熔胶胶液的区域，用于向所述密封空腔内通入气体并将所述热熔胶胶液经由所述供料管挤出。

作为本发明的进一步改进，所述冷却组件为风冷组件，其包括冷却管和至少一组冷源机构；

冷源机构包括沿环向间隔设置的多个冷源管，所述冷源管的一端与冷却风系统连通，另一端连接在所述冷却管上，用于将冷却气体通入到所述冷却管中并对穿过所述冷却管的光纤进行冷却。

作为本发明的进一步改进，所述冷源管在所述冷却管的外周环向上等间隔设置；

和/或

所述冷源管在所述冷却管上倾斜设置，使得冷源管中的冷气斜向通入所述冷却管中。

作为本发明的进一步改进，每组冷源机构中各冷源管的轴线与冷却管中光纤的传输路径相交。

作为本发明的进一步改进，所述传输路径上设置有至少一处光纤直径测量组件，用于对相应状态下的光纤直径进行测量。

上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：

(1)本发明的用于光纤的热熔胶涂覆系统，其包括在光纤传输路径上设置的涂胶组件和冷却组件，能够准确实现光纤传输过程中的热熔胶涂覆过程，通过涂胶组件中加热罐与涂覆模具的组合设置，以及热熔胶工艺参数、光纤传输参数的对应设置，可以实现光纤表层热熔胶的准确、稳定涂覆，尤其适用于制备光纤环用细径光纤的热熔胶涂覆，提升了光纤表层涂胶的效率和质量，降低了光纤环乃至光纤陀螺的制备及应用成本。

(2)本发明的用于光纤的热熔胶涂覆系统，其通过优选设置加热罐中热熔胶的供料方式，利用可保温传输的供料管的设置，可以有效减少热熔胶传输过程中的热损失，保证热熔胶涂覆过程中的准确性和稳定性；同时，利用气管的对应设置，准确实现了热熔胶的挤压传输，进一步保证了热熔胶传输、涂覆的可靠性。

(3)本发明的用于光纤的热熔胶涂覆系统，其通过设置风冷组件，利用冷却管与冷源管的组合设置，能够实现涂覆热熔胶后光纤的快速降温冷却，保证热熔胶冷却效率的同时，缩小了冷却组件的设置空间，也避免了传统水冷工序中的去水过程；同时，通过冷源管与冷却管的倾斜连接设置，使得冷却风可以一定倾斜角度的形式吹入冷却管中并与管内传输的光纤斜向作用，增大了冷却风的作用面积，而冷源管在冷却管外周环向的等间隔布置，有效避免了光纤传输过程中的抖动，提升了光纤的冷却效率和冷却质量。

(4)本发明的用于光纤的热熔胶涂覆系统，其采用软化点较高的特殊热熔胶作为涂覆材料，解决了光纤涂胶后的表面发沾问题，省去了后续绕环过程中的人工操作，实现了绕环自动化，提高了生产效率，降低了绕环成本。同时，用于光纤的热熔胶涂覆系统可以稳定有效地实现光纤热熔胶涂层的均匀涂覆，精确控制涂覆层的厚度等几何尺寸，准确控制热熔胶的涂覆厚度，使绕环后的光纤环每处胶水量均匀一致，因此光纤环的应力分布也会更加均匀，提高了光纤环的精度。

(5)本发明的用于光纤的热熔胶涂覆系统，其结构紧凑，控制便捷，能够准确实现光纤的热熔胶涂覆，尤其适用于制备光纤环用细径光纤的热熔胶涂覆，保证细径光纤外层热熔胶涂覆的效率和质量，可以有效取代传统的人工涂胶作业，降低光纤涂胶作业乃至光纤环、光纤陀螺制备的成本，具有较好的实用价值和应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例中用于光纤的热熔胶涂覆系统的整体结构示意图；

图2是本发明实施例中用于光纤的热熔胶涂覆系统的涂胶组件局部结构放大图；

图3是本发明实施例中用于光纤的热熔胶涂覆系统的冷却组件结构示意图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：

1、放线盘；2、舞蹈轮；3、导向轮；4、光纤；5、加热罐；6、气管；7、冷却管；8、绞盘；9、收线盘；10、光纤直径测量组件；11、供料管；12、涂覆模具；13、加热器；14、排胶机构；15、涂料过滤器；16、加热单元；17、保温单元；18、测温单元。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

请参阅图1～图3，本发明优选实施例中的用于光纤的热熔胶涂覆系统包括放线机构和收线机构，分别实现未涂覆热熔胶光纤4的放线和涂覆后光纤4的收卷，在优选实施例中，放线机构和收线机构分别为如图1所示的放线盘1和收线盘9。

同时，在放线盘1与收线盘9之间设置有涂胶组件和冷却组件，用于光纤4的涂胶和涂胶后光纤4的冷却，以其确保光纤4外周的准确涂胶以及涂胶后的冷却成型。相应地，在光纤4的涂胶送线路径上，还对应设置有若干舞蹈轮2和若干导向轮3，分别完成光纤4送线过程中张力的调整和送线方向的转换，适应不同送线速率下的涂覆加工并完成热熔胶涂覆系统的零部件空间布置。

具体而言，优选实施例中的涂胶组件如图1、图2中所示，其包括储存热熔胶料的加热罐5、设置在光纤4送线路径上的涂覆模具12、连通加热罐5与涂覆模具12的供料管11以及用于胶液挤压送料的气管6。

其中，加热罐5为小尺寸密封形式，其包括可加热的密封空腔，具体包括罐体和设置在罐体外侧的加热单元16，优选实施例中的加热单元16为电加热器，能够对罐体以及罐体内的胶液进行加热、保温。由于热熔胶常温下为固体，并在加热升温后液化，且其液体粘度会随着温度提高而减小，故热熔胶的加热罐5不仅要具有加热功能，还需要具备保温功能，以使得热熔胶处于相对恒定的温度范围内，并保证其胶液涂覆过程中的液体粘度处于一定的范围内。

更详细地，为了减少加热罐5内热量的损失，在加热单元16的外侧设置有保温单元17，其优选由保温材料包覆而成，用于保证加热罐5使用时的保温可靠性和安全性。

在优选实施例中，由于涂覆模具12的尺寸较小，导致光纤4的涂胶路径较短，此时，为保证胶液的涂胶质量，需要控制胶液的液体粘度处于一定的范围内，提升热熔胶涂覆的效率和质量，避免涂胶后胶液冷却固化前的剥离、滴落。而且，对于优选实施例中的热熔胶而言，其第一tg点(软化点温度)的取值范围优选为50℃～300℃；满足上述温度取值范围能够一定程度上避免第一tg点取值过高导致热熔胶进行高温加热融化时对温箱要求很高，造成成本的提高；以及避免因第一tg点取值过低而导致光纤环冷却固化后表面涂层出现机械性能差的问题。

经过工程验证，优选实施例中热熔胶的第一tg点优选处于85℃～200℃之间，进一步优选介于95℃～125℃之间。同时，为了保证热熔胶涂覆性能的可靠性，在实际设计时，需要控制热熔胶的液体粘度处于相应的范围内，而在优选实施例中，用于光纤表层涂覆的热熔胶其液体粘度τ应当满足如下要求，即2000mPa.s≤τ≤5000mPa.s。此外，为了避免热熔胶温度过高而导致光纤4外周已有涂层的破坏，保证细径光纤(光纤外径小于250μm以下，进一步优选达到140μm以下)的结构稳定性，热熔胶的温度优选控制在150℃～200℃之间。

在优选实施例中，通过对热熔胶软化点温度(95℃～125℃，即热熔胶材质)、加热温度(150℃～200℃)的综合控制，才使得热熔胶的液体粘度(2000mPa.s≤τ≤5000mPa.s)和温度均可以保证细径光纤外涂层的涂覆要求，既保证热熔胶在光纤表层的粘附能力，又避免热熔胶因过热而对光纤4及光纤4的已有涂层产生破坏，保证细径光纤的热熔胶涂覆质量。

进一步地，优选实施例中的供料管11一端伸入加热罐5的底部，另一端连通涂覆模具12，在实际设置时，供料管11优选为导热性能良好的金属管或者绝热材料制成的绝热管。对于前者，在管道的外周缠绕设置有电加热丝(图中未示出)，并在其外周包覆设置有保温材料，使得供料管11成为加热保温管，确保其供料温度可以得到准确保持，确保胶液输送至涂覆模具12时温度的可靠性。对于后者，其设计仅需要保证在胶液传输过程中，胶液的热损失控制在一定范围内，甚至避免热损失的出现，确保到达涂覆模具12处的热熔胶温度与加热罐5处的热熔胶温度保持一致或者温差在可控范围内。

为了实现加热罐5中胶液的输送，优选实施例中对应于加热罐5还设置有气管6，其与加热罐5的顶部连通，用于向加热罐5中通入压缩气体以改变加热罐5顶部区域的气压，进而将胶液从供料管11中挤出。在优选实施例中，为了兼顾安全性和热熔胶的挤压效果，气管6中压缩气体的气压优选为3bar～6bar；进一步优选为4bar。此外，供料管11的进料口伸入加热罐5的底部，确保其输出的胶液中不会存在气泡，相应地，胶液表面的气泡由于重力作用会不断浮出液体表面而破碎消失。

进一步地，在气管6实际工作时，供料管11的供料速度优选满足如下公式：

V＝4(Dm+m²)*v/d²

式中，V为供料管11的供料速度；v为光纤4的传输速度；D为光纤4的外径；m为热熔胶的涂覆厚度；d为供料管11的内径。

如图2中所示，优选实施例中在供料管11上设置有涂料过滤器15，其优选内置于供料管11内，并进一步具体优选为千目级滤网，确保光纤涂覆时的热熔胶中没有杂质。为了方便涂胶组件的清洗、维护，优选实施例中在罐体的内侧和供料管11的内周壁面上优选内镀聚四氟乙烯材料层，以起到抗涂料氧化和易清洗的目的。此外，在实际设置时，为了保证涂胶组件各部位温度监测的准确性，在加热罐5、供料管11和涂覆模具12上设置有测温单元18，用于实时采集各位置处热熔胶的温度，确保涂胶组件中热熔胶液体的温度处于设定范围内。

进一步地，优选实施例中的涂覆模具12包括用于容纳热熔胶的模腔，并至少在模腔的出纤侧设置有一个模芯，由模芯对完成胶液涂覆的光纤进行涂层厚度的限定。事实上，由于光纤4进入模腔中并与热熔胶胶液接触，使得光纤4外周的胶液往往多于实际所需的涂覆厚度，因此，利用模芯的设置，由模芯的孔径限制通过模芯后光纤4外周的涂胶层厚度。

实际上，考虑到光纤4外侧涂胶层的环向均匀性，对光纤4穿过模芯的同心度有较高的要求。也正因如此，在实际设置时，通常在模腔的两侧分别设置有模芯，两模芯同轴设置，由于光纤4的涂胶层厚度由出纤侧的模芯孔径决定，故入纤侧的模芯孔径通常不做具体限定。不过，考虑到出纤侧的模芯孔径较小，且为了避免入纤侧光纤的刮擦，入纤侧的模芯孔径往往大于出纤侧的模芯孔径，该大于的数值进一步优选不小于5μm；确保光纤4通过涂覆模具12时的同心度。

实际设置时，为了保证涂覆模具12处热熔胶的温度可靠性，对应涂覆模具12的模腔设置有加热器13，用于实现模腔中热熔胶胶液温度的保温。相应地，对应涂覆模具12还设置有排胶机构14，用于及时排出从涂覆模具12中溢出的胶液，防止其冷凝固化后积累过多。

更详细地，根据光纤的应用研究，发现光纤4的热熔胶涂覆厚度越薄越好，会促使绕环后的光纤环具有较好的串音稳定性，但是，热熔胶的涂覆层厚度不能低于1μm，这是因为低于1μm后热熔胶太少，不能保证绕环后光纤之间粘黏在一起。在优选实施例中，热熔胶的厚度优选介于1μm～8μm之间。

如图1、图3中所示，优选实施例中在涂胶组件的一侧设置有冷却组件，用于完成涂胶后光纤4外周胶液的冷却固化，形成光纤4外周的外涂层。在优选实施例中，冷却组件优选为风冷组件，其设置在涂覆模具12的出纤侧，包括冷却管7和设置在冷却管7外周的若干冷源管，冷源管的一端连接冷却风系统，另一端连通冷却管。

在实际设置时，冷源管的设置形式优选如图3中所示，其进一步优选为环向间隔设置的多个，且多个冷源管优选在环向上等间隔设置，以此保证光纤4外周各部位冷却的均匀性。同时，为了提升冷却效果，优选实施例中的冷源管与冷却管7的轴线互成一定角度，且各冷源管的轴线在冷却管7的轴线处(光纤4的传输路径)相交，即各冷源管的倾角相同，该倾角进一步优选为30°～60°，更优地，为45°。相应地，在冷却作业时，光纤4沿冷却管7的轴线传输，使得各冷源管中的冷却气流可分别以相同的倾角作用于光纤4的外周，利用冷源管倾角的设置，使得各束冷却气体在通入冷却管7中后，可与更长区域的光纤4作用，以此提升冷却效果。

优选地，在实际设置冷却组件时，冷却管7外周的冷源管优选为轴向间隔设置的多组，各组冷源管分别包括多个环向间隔设置的冷源管。同时，各组冷源管与冷却管7轴线的夹角优选随着其与涂覆模具12的距离变大而变大，且通入的冷却风强度也逐渐增大。这是因为，在靠近涂覆模具12一侧，其光纤4刚从涂覆模具处穿出，胶液温度高，液体粘度相对较小，需要冷却气体相对分散地进行冷却，避免外涂层因为受冷却风直接作用而变形。例如，在一个优选实施例中，冷源管为轴向间隔设置的三组，三组冷源管与冷却管7轴线的夹角自靠近涂覆模具12一端向另一端依次为30°、45°、60°，且通入的冷却风强度也逐渐增大。

实际应用时，冷源管中通入的冷却气体优选为温度处于25℃左右的压缩空气，进一步优选为氮气。利用优选实施例中设置的冷却组件，不仅可以实现热熔胶涂层的可靠冷却，冷却效率高，且相比于其他形式的冷却方式，例如水冷，风冷的形式所需成本更低、空间布置小、结构简单，并且无需去水作业，冷却介质也不影响涂料的特性，具有极好的应用优势。

进一步地，完成热熔胶层冷却后的光纤4优选如图1中所示经过若干导向轮3、绞盘8后由收线盘9收卷。实际设置时，为了保证收卷得到的光纤4质量的可靠性，在光纤4送料收卷的路径上还设置有光纤直径测量组件10，以其可实现待收卷光纤的外径测量，确保完成收卷的光纤4均满足实际验收标准。在优选实施例中，光纤直径测量组件10的工作原理主要是采用激光通过透镜产生平行光束，平行光束穿过光纤4时会产生阴影，进而减少由另一个透镜聚焦落到探测器上的光量，由减少的光量(即阴影量)来确定光纤直径。同时，通过对光纤4至少两个方向上阴影量的测定，便可完成4外涂层不圆度的检测。需要说明的是，上述光纤直径测量组件10在光纤制备、光缆制备过程中有着较为成熟的应用，在此不做赘述。

更详细地，优选实施例中对于热熔胶涂覆质量的判断，应优选满足如下要求：a.光纤4外径均匀性范围为±1μm，使得光纤环整体应力对称，能够有效提高光纤环精度。b.涂覆后光纤4穿出冷却管7，经过导向轮3前应完全冷却固化，避免导向轮3引起外涂层变形。c.外涂层的不圆度≤5％。

实际工作时，若光纤直径测量组件10检测到光纤4的外径尺寸存在偏差，则需要立即对涂胶工艺进行调整，例如改变光纤4的收放线速率、调节涂胶组件的供胶效率和/或冷却组件的冷却效率等，确保光纤4的成品质量。

更详细地，当光纤直径测量组件10检测到光纤4的外径尺寸存在较大波动(即外涂层厚度存在较大波动)时，优选先在一定范围内增大冷却风量(温度一般先不作调整，且冷却风流量也不能过大，否则会引起光纤4抖动严重)；在此基础上，若光纤4外径仍无法满足需求，则进一步减慢光纤4的收放线速度，以此增加涂覆和冷却时间，达到调整的目的。

可以理解，当收放线速率较快时，涂胶组件供料的效率也应当较高，进而光纤的涂胶制备效率高。不过，当收放线速率过快时，会使涂覆厚度变得不稳定，且热熔胶涂覆后冷却时间缩短，热熔胶冷却不足，出现表面发沾的现象。而且，若光纤4的收放线速率过大，对于细径光纤而言还存在断裂的风险。因此，在实际设置时，需要对应于热熔胶的液体粘度范围和热熔胶温度范围优选光纤4的收放线速率，其在优选实施例中进一步优选介于20m/min～50m/min之间。同时，为了保证(细径)光纤在涂覆模具12中涂覆质量，优选实施例中涂覆模具12中的涂覆路径长度为40mm～50mm，进一步优选为48mm；相应地，可以对应控制光纤4穿过涂覆模具12的时间优选处于0.05s～0.15s之间，进一步优选为0.1s。

进一步地，对于优选实施例中的热熔胶涂覆系统而言，其工作过程优选为：原始光纤利用收放线机构，通过若干个导向轮3、两个舞蹈轮2(收放线端各一个)和绞盘8等部件按照预定的行进路线，规则、匀速地缠绕排列在放线盘1和收线盘9上。与此同时，热熔胶涂胶组件通过加热罐5加热热熔胶使其融化成可涂覆用的液体，并由气管6通气，由气体压力挤压加热罐5内的热熔胶溶液，使其通过供料管11进入涂覆模具12中，通过气体压力控制的方式保证热熔胶涂料供给均匀、迅速且供料速度稳定，通过调节气体压力还可以保证不同温度或者不同粘度热熔胶涂覆光纤4时的涂覆效果和稳定性。在涂胶组件输送热熔胶的过程中，控制加热罐5和供料管11中热熔胶的温度保持恒定，确保热熔胶的液体粘度处于设定范围内。在涂覆模具12内，光纤4匀速通过模具模芯并被涂上一定量的热熔胶涂层，模具内的模芯孔径决定了涂覆后的光纤4尺寸。光纤4刚涂覆完时由于热熔胶涂层温度依然很高，热熔胶仍处于液体状态，此时光纤4立刻进入冷却管7内，热熔胶被环向进入的冷却压缩空气吹扫冷却，降到软化点(第一tg点)温度以下变成固态。热熔胶涂层凝固后可保证光纤4尺寸及排线稳定。光纤4收线前会进行丝径测量，实时监测和反馈，如果测量直径波动大于±1μm，说明热熔胶涂覆厚度不稳定，需要调节冷却风量或减慢收放线速度，前者提升了冷却效果，后者不仅增加了涂覆时间，同时也增加涂覆后的冷却固化时间，以保证更好的涂覆及冷却效果，确保热熔胶涂覆厚度稳定并满足涂覆加工要求。

在本发明的另一个具体实施例中，还设置有一种竖向涂胶的方案，此时，热熔胶的供料结构只剩一个加热容器，该加热容器的上下两端分别开孔以便于穿纤，并在加热容器的下端出口处设置有涂覆模具。继而，热熔胶会在加热容器内被加热到指定温度，使其成为具有预期粘度的液体，热熔胶液在重力和压强作用下涂覆在光纤表面，且涂覆热熔胶后的光纤穿过涂覆模具完成胶层厚度的确定，并在经由冷却组件后冷却成型。

相较于如图2中所示的具体实施例，上述具体实施例无需设置供料管11，设备结构简单，能够避免因重力影响而导致的光纤翘曲、下垂。不过，上述具体实施例中的竖向涂胶方案主要依靠涂料重力(压强)进行涂覆，无法调节涂覆压力；而且，由于光纤4需要竖向穿过加热容器和涂覆模具，导致其很难密封，无法装设过滤装置。而且，由于空气不断被光纤4带入涂料中而加热容器内涂料无法实现静置，因此也很难避免光纤涂覆层中气泡的产生；此外，上述做法还可能导致光纤4与热熔胶的接触时间较长，往往只能用于耐温性能较好、涂覆质量要求相对较低的光纤热熔胶涂覆。

本发明中的用于光纤的热熔胶涂覆系统，其结构紧凑，控制便捷，能够准确实现光纤的热熔胶涂覆，尤其适用于制备光纤环用细径光纤的热熔胶涂覆，保证细径光纤外层热熔胶涂覆的效率和质量，可以有效取代传统的人工涂胶作业，降低光纤涂胶作业乃至光纤环、光纤陀螺制备的成本，具有较好的实用价值和应用前景。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于光纤的热熔胶涂覆系统，包括放线机构和收线机构，并在放线机构与收线机构之间形成有用于光纤收放线的传输路径，且在所述传输路径上设置有用于热熔胶涂覆的涂胶组件和设置在该涂覆模具出纤侧、用于对经由涂覆模具涂胶的光纤进行冷却的冷却组件；其特征在于，

所述光纤为细径光纤，其外径小于140μm，传输速率介于20m/min~50m/min之间；

所述涂胶组件包括加热罐和涂覆模具，并在两者之间设置有供料管；

所述加热罐包括可加热的密封空腔，用于容纳软化点温度介于95℃~125 ℃之间的热熔胶并将其温度加热至150℃~200℃之间、液体粘度控制在2000mPa.s~5000mPa.s之间；所述供料管的一端连通所述涂覆模具，另一端伸入所述加热罐中并延伸至液化后的热熔胶底部；且

对应所述加热罐设置有气管，其连通所述密封空腔未设置有热熔胶胶液的区域，用于向所述密封空腔内通入气体并将所述热熔胶经由所述供料管保温挤出至所述涂覆模具；

所述涂覆模具包括用于容纳热熔胶的模腔和至少一个模芯，并对应所述模腔设置有用于对模腔内热熔胶进行加热保温的加热器；待涂覆的光纤穿过所述模腔进行热熔胶的涂覆，并由所述模芯确定该光纤外周热熔胶的涂覆厚度。

2.根据权利要求1所述的用于光纤的热熔胶涂覆系统，其特征在于，所述光纤在所述涂覆模具中的涂胶路径长度为40mm~50mm，并使得所述光纤穿过所述涂覆模具的时间处于0.05s~0.15s之间。

3.根据权利要求1或2所述的用于光纤的热熔胶涂覆系统，其特征在于，所述供料管为绝热管或者加热保温管，用于保证该供料管内热熔胶传输时的温度恒定。

4.根据权利要求3所述的用于光纤的热熔胶涂覆系统，其特征在于，所述供料管上设置有涂料过滤器，用于对供料管内传输的热熔胶胶液进行过滤。

5.根据权利要求1或2或4所述的用于光纤的热熔胶涂覆系统，其特征在于，所述冷却组件为风冷组件，其包括冷却管和至少一组冷源机构；

冷源机构包括沿环向间隔设置的多个冷源管，所述冷源管的一端与冷却风系统连通，另一端连接在所述冷却管上，用于将冷却气体通入到所述冷却管中并对穿过所述冷却管的光纤进行冷却。

6.根据权利要求5所述的用于光纤的热熔胶涂覆系统，其特征在于，所述冷源管在所述冷却管的外周环向上等间隔设置；

和/或

所述冷源管在所述冷却管上倾斜设置，使得冷源管中的冷气斜向通入所述冷却管中。

7.根据权利要求6所述的用于光纤的热熔胶涂覆系统，其特征在于，每组冷源机构中各冷源管的轴线与冷却管中光纤的传输路径相交。

8.根据权利要求1或2或4或6或7所述的用于光纤的热熔胶涂覆系统，其特征在于，所述传输路径上设置有至少一处光纤直径测量组件，用于对相应状态下的光纤直径进行测量。