CN1265631A - 将纤维卷绕在一线轴上的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
利用一种装置和方法将来自供应源(24)的连续不断的光纤(12)卷绕在一轴线(14)的第一段(16)和第二段(18)上,其中,收集来自光纤供应源(24)的连续不断的光纤的第一部分,将收集的第一部分卷绕在线轴(14)的第一段(16)上,而将连续不断的光纤(12)的第二部分卷绕在线轴(14)的第二部分(18)上。
Description
本发明的技术背景
本发明的技术领域
本发明涉及一种将连续不断的纤维卷绕在一线轴上的方法和装置,特别涉及将连续不断的光波导纤维卷绕在一线轴的第一段和第二段上的方法和装置。
相关现有技术的介绍
光波导纤维(光纤)的制造商通常必须将来自大线轴(它包含大量光纤)的光纤分配给各成品线轴,并将它们提供给用户。在成品线轴上的光纤的两端必须较容易取出以便测试。因此,制造商将将光纤的第一部分卷绕在线轴的一样本段上,而将光纤的其余部分卷绕在线轴的一隔开的主要段上。将光纤卷绕在成品线轴的样本段和主要段上的传统的工艺包括手动和自动卷绕两个步骤。具体地说,在一手工卷绕台上,操作者用手从大线轴上拉出光纤的一部分(通常是10米)并让它穿过在成品线轴的一凸缘里的一孔,然后手工将它卷绕在成品线轴的样本段上。接着,操作者将成品线轴从手工卷绕台送到一卷绕装置上,该装置将所需数量的光纤从大线轴上卷绕到成品线轴的主要段上。然后,操作者切断在成品线轴和大线轴之间延伸的光纤。
这种传统的工艺耗费时间,且效率低下。例如,手工拉出和卷绕步骤要占用操作者的时间,且操作者不能快速实施这个步骤。此外,手工卷绕的光纤的张紧力是变化的,如果操作者将光纤卷绕在样本段上太紧的话,光纤必须松开并重新卷绕。而将成品线轴从手工卷绕台送到卷绕装置的步骤进一步显示了这种传统工艺的耗时和低效的本质。
此外,将光纤卷绕在成品线轴的样本段上手工劳动可明显地显示在伤害操作者。手工卷绕需要上臂伸展和下臂不断地环绕肘部转动。在一典型的12小时工作班中,操作者将在每一工作班中经受几百次的肩部和肘部的转动。
本发明的简要说明
本发明的一个目的是提供一种基本上自动的卷绕方法和装置。
本发明的另一个目的是提供一种将光纤快速卷绕在一成品线轴上的卷绕方法和装置。
本发明的再一个目的是提供一种将连续不断的光纤卷绕在一成品线轴的一样本段和一主要段、且使光纤的两端容易取出以进行测试的卷绕方法和装置。
本发明的还有一个目的是提供一种能给卷绕在一成品线轴的样本段上的光纤稳定地提供理想张紧力的卷绕方法和装置。
本发明的其它目的和优点将通过下面的介绍而显示出来。其它的优点也可通过本发明的实施得到了解。
从一主要方面来说,本发明提供一种将连续不断的光纤的第一部分从一供应源卷绕在一目标上的方法。该方法包括以下步骤,初步卷绕连续不断的光纤的第一部分以收集来自光纤供应源的第一部分,而连续不断的光纤的第二部分保留在光纤供应源上,以及将收集的第一部分卷绕在该目标上,而第二部分仍保留在光纤供应源上。
从另一主要方面来说,本发明提供一种将来自一供应源的连续不断的光纤的第一部分卷绕在一目标上的装置。该装置包括一卷筒和一支架,该卷筒能转动以收集连续不断的光纤的第一部分、而连续不断的光纤的第二部分保留在光纤供应源上,该支架可转动地支承该卷筒并使该卷筒环绕该目标转动、以将所收集的连续不断的光纤的第一部分卷绕在该目标上、而第二部分仍保留在光纤供应源上。
从另一主要方面来说,本发明提供一种将来自光纤供应源的连续不断的光纤卷绕在一线轴的第一和第二段上的方法。该方法包括以下步骤,初步卷绕连续不断的光纤的第一部分以收集来自光纤供应源的第一部分,而连续不断的光纤的第二部分保留在光纤供应源上,将收集的第一部分卷绕在线轴的第一段上,而第二部分仍保留在光纤供应源上,以及将来自光纤供应源的连续不断的光纤的第二部分卷绕在线轴的第二段上。
从另一主要方面来说,本发明提供一种将来自光纤供应源的连续不断的光纤卷绕在一线轴的第一和第二段上的装置。该装置包括收集来自光纤供应源的连续不断的光纤的第一部分并将收集的第一部分卷绕在线轴的第一段上的第一机构,以及将连续不断的光纤的第二部分卷绕在线轴的第二段上的第二机构。
应该明白,上面的简要说明和下面的详细介绍仅是示范性的,而并不是用来限制本发明。
附图的简要说明
下面将结合附图描述本发明,这些附图显示了一个目前较佳的实施例。
图1是按照本发明的一卷绕装置较佳实施例的侧视图,显示了在一卷绕位置上的样本段卷绕机构;
图2是图1中的卷绕装置一部分的侧视图,显示了光纤被卷绕在样本段卷绕机构的一卷筒上;
图3是图1中的卷绕装置一部分的侧视图,显示了光纤从卷筒上卷绕到一线轴的一样本段上;
图4是图1中的卷绕装置一部分的侧视图,显示了光纤被卷绕在线轴的主要段上;
图5是图1中的卷绕装置的侧视图,显示了样本段卷绕机构在一收缩位置上;
图6是沿图5中的6-6线剖视的样本段卷绕机构的俯视图;
图7是图1中的卷绕装置的卷筒的局部剖视图;
图8是图1中的卷绕装置中的线轴、转轴和支承板的剖视图。
较佳实施例的介绍
请详细参看附图所示的较佳实施例。
如图1所示,一推荐的卷绕装置10将连续不断的光纤12卷绕在一成品线轴14上。如图8所示,成品线轴14具有一样本(第一)段16和主要(第二)段18。样本段16凹入一凸缘20里。凸缘20具有一孔22,以允许连续不断的光纤在样本段16和主要段18之间延伸。
卷绕装置10包括一提供连续不断的光纤的光纤供应源24,一收集来自光纤供应源24的连续不断的光纤的次要或第一部分、并将收集的第一部分卷绕在成品线轴14的样本段16上的样本段卷绕机构(第一机构)32,以及一将连续不断的光纤的主要或第二部分卷绕在成品线轴14的主要段18上的主要段卷绕机构(第二机构)86。
光纤供应源24较佳的是包括一其上卷绕有光纤的大线轴26,以及通过控制其上安装着大线轴26的转轴29的转动来控制大线轴26的转动的大线轴控制机构28。光纤供应源24也可包括传统的部件(未画出)、诸如滑轮,它们可以张紧光纤并有助于卷绕工作。一处理器30与大线轴控制机构28连通,以便通过光纤供应源24控制光纤的供应。
样本段卷绕机构32较佳的是包括一卷筒34,它具有带一斜角切口38的弹性部分36,而该切口基本上平行于卷筒34的转动轴线RA延伸并被用来夹住连续不断的光纤第一部分的自由端(图7)。卷筒34还具有带倾斜边缘42的凸缘40。倾斜边缘42是在将光纤卷绕在卷筒34上且与凸缘40接触时防止损伤光纤。
由处理器30控制的电动机44使卷筒34环绕着轴线RA转动(图1)。一使电动机44与卷筒34连接的动力系包括电动机44的转轴46、安装在转轴46上的带轮48、传动带50、具有安装在其相反两端上的带轮54和56的可转动主轴52、传动带58、以及具有安装在其一端上的带轮62的可转动卷筒轴60。带轮48、54、56和62均固定在它们各自的转轴46、52和60上,因此它们不会相对转轴转动。
一磁滞滑动离合器64(Magpower,零件号HC01-1)连接卷筒轴60和卷筒34。滑动离合器64使卷筒轴60和卷筒34连接在一起,直至卷筒34上的扭矩超过卷筒轴60上的相反扭矩一个预定量为止。当超过该预定量时,滑动离合器64允许卷筒轴60和卷筒34相对转动。滑动离合器64可以调整,以便提供预定量的扭矩。在描述卷绕装置10的工作情况时,滑动离合器64的重要性将看得更清楚。
支架66支承着卷筒34和平衡锤68。电动机44使支架66转动,从而使卷筒34和平衡锤68环绕着轴线MA旋转,该轴线MA也是成品线轴14上的样本段16和主要段18的转动轴线。卷筒34较佳的是沿着一个方向环绕着轴线MA旋转,该方向使光纤以最少量弯曲方式延伸通过在凸缘20上的孔22。
使电动机44与支架66连接的动力系包括转轴46、安装在转轴46上的带轮49、传动带51、一中空的、具有安装在其相反两端上的带轮55和电离合器70的第一离合器轴53、一具有安装在其上的带轮59的第二离合器轴57、传动带61、以及安装在支架66上的带轮63。带轮49、55、59和63均固定在安装它们的部件上,因此它们不会相对这些部件转动。
处理器30在啮合状态和分离状态之间变换电离合器70。当电离合器70处于啮合状态时,第一离合器轴53和第二离合器轴57固定在一起,从而可以传送电动机44的动力,使支架66转动。当电离合器70处于分离状态时,第一离合器轴53和第二离合器轴70可相对转动,从而使电动机44不能转动支架66。
传感器72检测支架66的每次转动并将该信息提供给处理器30,由其计算转动次数。该传感器72较佳的是一接近传感器,它能够感受安装在支架66上的金属螺钉74的每次通过。
卷绕装置10还包括一移动机构76,以便使样本段卷绕机构32在一收缩位置(图5)和一卷绕位置(图1)之间移动。移动机构76包括两导轨78(图6)和一无杆油缸80,它们延伸通过样本段卷绕机构32的底部77。一在无杆油缸80上的可移动的磁铁(未画出)与底部77磁性耦合。一气动装置81由处理器控制,以便驱动可移动的磁铁,从而使样本段卷绕机构32移动。
移动机构76还包括第一缓冲器82和第二缓冲器84。第二缓冲器84与底部77接触,以便确保样本段卷绕机构32相对成品线轴14在适当的位置上。
卷绕装置10的主要段卷绕机构86较佳的是包括一成品线轴控制装置88,它通过其上安装着成品线轴14的转轴90的转动来控制成品线轴14环绕轴线MA的转动。处理器30控制成品线轴控制装置88。
如图8所示,成品线轴14通过固定的支承板91和可拆卸的支承板92安装在转轴90上。一传统的快速连接连接器93可拆卸地将支承板92连接在转轴90上。支承板92具有一凹槽94,以接纳一部分成品线轴14,从而使一倾斜部分96可部分延伸进入成品线轴14的样本段16里。倾斜部分96引导光纤的第一部分进入样本段16,这将在下面介绍。
本发明的卷绕装置10的工作情况如下所述。当样本段卷绕机构32处于收缩位置时(图5),操作者将一空的成品线轴14安装在转轴90上,并将支承板92固定在转轴90上,从而使成品线轴14定位。然后,操作者控制移动机构76,使样本段卷绕机构32向卷绕位置(图1)移动。
操作者使来自光纤供应源24的连续不断的光纤的第一部分的自由端通过在成品线轴14的凸缘20里的孔22(图8)。该自由端是从凸缘20的内侧通向凸缘20的外侧。操作者将该自由端插入在卷筒34上的弹性部分36里的切口38里,如图1所示。
当接到由操作者发出的信号后,处理器30使大线轴控制装置28转动大线轴26,以放出第一部分,同时使电动机44通电,以驱动卷筒34(电离合器70处于分离状态)。如图2所示,转动的卷筒34按初始的卷绕步骤控制由大线轴26放出的第一部分。如果卷筒轴60上的扭矩将产生比光纤上所需的张紧力(较佳的是20克或更低)大的力,滑动离合器64滑动,并使卷筒34的转动比卷筒轴60的转动慢。
当大线轴控制装置28(根据大线轴26的转动次数)确定大线轴26已放出全部第一部分(较佳的是约10米)后,处理器30使大线轴26停止转动。虽然电动机44在大线轴26停止放出第一部分后继续使卷筒轴60转动,滑动离合器64将使卷筒34保持不动,并只提供光纤所需的张紧力。
然后,处理器30将电离合器70变换到啮合状态,由此使支架66转动并使卷筒34环绕着不动的成品线轴14的样本段16的轴线MA旋转。如图3所示,由于卷筒34旋转,光纤的第一部分与支承板92的倾斜部分96接触,从而引导光纤进入样本段16(图8)。在卷筒34环绕着轴线MA旋转的时候,滑动离合器64滑动,以使卷筒34相对卷筒轴60转动,并将第一部分卷绕在样本段16上,且光纤具有预定的张紧力(较佳的是20克或更低)。
在传感器72检测到支架66的预定转数(该转数要求将卷筒34上的第一部分基本上全部卷绕在样本段上)后,处理器30切断电动机44的电源,使支架66停止转动。然后,操作者从弹性部分36的切口上取下第一部分的自由端,并将它插入成品线轴14的样本段16里,以便可以容易地取出进行测试。该自由端可利用泡沫塑料楔(未画出)插入样本段16进行固定。
在接到操作者发出的信号后,处理器30通过大线轴控制装置28使大线轴26转动,以便放出连续不断的光纤的第二部分,同时通过成品线轴控制装置88使成品线轴14环绕着轴线MA转动,以便将第二部分卷绕在成品线轴14的主要段18上。当大线轴26放出全部第二部分后(通过光纤从其上经过的一牵引盘(未画出)来确定),处理器30使大线轴26和成品线轴14停止转动。然后,操作者切断在大线轴26和成品线轴14之间延伸的光纤,并将新产生的第二部分的自由端固定在成品线轴上,以便可以容易地取出进行测试。
如上所述,这里推荐的卷绕装置基本上自动地进行卷绕工作。此外,该推荐的卷绕装置可快速卷绕光纤。例如,该推荐的卷绕装置可在6秒钟内将第一部分收集在卷筒34上,并可在4秒钟内将第一部分卷绕在样本段16上。
对于本技术领域的技术人员来说,在不超出本发明范围或构思的情况下对本发明的方法和装置进行许多改进和变化是显而易见的。例如,虽然参考将光纤卷绕在一个成品线轴上的方式介绍了一个较佳的实施例,但本发明的某些方面也可用来将其它的纤维卷绕在不同类型的线轴上。
对于本技术领域的技术人员来说,在阅读了这里公开的本发明的说明和实践后,本发明的其它实施例将是显而易见的。因此,这里的说明和例子应该被认为是示范性的,而本发明的真实范围和构思应由附后的权利要求书限定。
Claims (22)
1.一种将来自光纤供应源的连续不断的光纤卷绕在一线轴的第一和第二段上的装置,该装置包括:
一第一机构,它收集来自光纤供应源的连续不断的光纤的第一部分,并将收集的第一部分卷绕在线轴的第一段上;以及
一第二机构,它将连续不断的光纤的第二部分卷绕在线轴的第二段上。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,第一机构包括一可转动的、以收集连续不断的光纤的第一部分的卷筒。
3.如权利要求2所述的装置,其特征在于,第一机构具有一防止卷筒在收集第一部分的同时在第一部分上产生大于预定量的张紧力的滑动离合器。
4.如权利要求2所述的装置,其特征在于,第一机构包括一支架,该支架可转动地支承卷筒,以使卷筒环绕线轴第一段的轴线旋转,并将连续不断的光纤的第一部分卷绕在线轴的第一段上。
5.如权利要求4所述的装置,其特征在于,第一机构具有一防止卷筒在将第一部分卷绕在第一段上的同时在第一部分上产生大于预定量的张紧力的滑动离合器。
6.如权利要求4所述的装置,其特征在于,第二机构使线轴环绕所述轴线转动,以将连续不断的光纤的第二部分卷绕在线轴的第二段上。
7.如权利要求1所述的装置,其特征在于,第二机构包括一支承线轴并使线轴转动以将连续不断的光纤的第二部分卷绕在线轴的第二段上的转轴。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,还包括一将线轴固定在该转轴上的支承板,而该支承板具有引导来自第一机构的第一部分进入第一段的倾斜部分。
9.如权利要求1所述的装置,其特征在于,还包括一移动机构,它使第一机构移向和移离所述线轴。
10.如权利要求1所述的装置,其特征在于,第一和第二部分分别构成连续不断的光纤的次要和主要部分。
11.一种将来自光纤供应源的连续不断的光纤卷绕在一线轴的第一和第二段上的方法,该方法包括以下步骤:
初步卷绕连续不断的光纤的第一部分,以收集自光纤供应源的第一部分,同时将连续不断的光纤的第二部分保留在光纤供应源上;
将收集的第一部分卷绕在线轴的第一段上,同时第二部分仍保留在光纤供应源上;以及
将来自光纤供应源的连续不断的光纤的第二部分卷绕在线轴的第二段上。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,初步卷绕第一部分的步骤包括将第一部分卷绕在一卷筒上。
13.如权利要求12所述的方法,其特征在于,卷绕收集的第一部分的步骤包括使卷筒环绕第一段旋转,同时使成品线轴保持不动。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,卷绕第二部分的步骤包括使成品线轴转动。
15.如权利要求11所述的方法,其特征在于,第一和第二部分分别构成连续不断的光纤的次要和主要部分。
16.一种将来自光纤供应源的连续不断的光纤的第一部分卷绕在一目标上的装置,该装置包括:
一卷筒,它转动以收集连续不断的光纤的第一部分,同时连续不断的光纤的第二部分保留在光纤供应源上;以及
一支架,它可转动地支承该卷筒并使卷筒环绕目标旋转,从而将收集的连续不断的光纤的第一部分卷绕在目标上,同时第二部分仍保留在光纤供应源上。
17.如权利要求16所述的装置,其特征在于,还包括一防止卷筒在收集第一部分的同时在第一部分上产生大于预定量的张紧力的滑动离合器。
18.如权利要求16所述的装置,其特征在于,还包括一防止卷筒在将第一部分卷绕在目标上的同时在第一部分上产生大于预定量的张紧力的滑动离合器。
19.如权利要求16所述的装置,其特征在于,还包括一移动机构,它使卷筒移向和移离目标。
20.一种将来自光纤供应源的连续不断的光纤的第一部分卷绕在一目标上的方法,该方法包括以下步骤:
初步卷绕连续不断的光纤的第一部分,以便收集来自光纤供应源的第一部分,同时连续不断的光纤的第二部分保留在光纤供应源上;以及
将收集的第一部分卷绕在目标上,同时第二部分仍保留在光纤供应源上。
21.如权利要求20所述的方法,其特征在于,初步卷绕第一部分的步骤包括将第一部分卷绕在一卷筒上。
22.如权利要求21所述的方法,其特征在于,卷绕收集的第一部分的步骤包括使卷筒环绕目标旋转,同时目标保持不动。
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