CN204462444U - 光纤或毛细管表面涂覆层剥除机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光纤或毛细管表面涂覆层剥除机，包括剥层部分和固定部分，固定部分设置在剥层部分的上方；剥层部分包括管道、等离子体发生器以及空气压缩机，管道内设有放电电极，放电电极通过电线与等离子体发生器连接构成放电区，管道的底端通过软管与空气压缩机连接；固定部分包括用于固定光纤或毛细管的固定夹具以及用于驱动光纤或毛细管旋转的旋转装置。本实用新型剥除机，没有机械应力和热应力带来的损伤，没有激光热去除过程中产生的炭化现象，去除后表面清洁度高，去除过程没有额外的化学试剂，环境污染小。

Description

光纤或毛细管表面涂覆层剥除机

技术领域

本实用新型属于物体表面涂覆层剥除领域，具体涉及一种光纤或毛细管表面涂覆层剥除机。

背景技术

光纤主要用于光通讯领域，也可用于大功率激光的传输。光纤由折射率不同的纤芯和包层构成，常见的光纤为掺杂的石英玻璃，为保护脆弱的石英玻璃细丝，光纤表面一般有塑料涂敷层以增强其机械强度，有的甚至外面还有塑料套管进行进一步的保护。石英毛细管常用于毛细管电泳等化学分析仪器，毛细管表面也有塑料涂敷层以增强其机械强度。在使用过程中常常需要去除光纤或者毛细管表面的涂敷层，才能使光纤或者毛细管与设备相连。目前已经有多种涂敷层剥除方法。

去除涂敷层最常用的方法是机械剥除，如市场上常见的光纤涂覆层剥除钳，即美国的米勒钳，以及日本藤仓公司的聚酰亚胺光纤涂覆层剥除器。该方法设备便宜，使用方便，应用最广，但容易带来机械损伤，且表面剥除不干净，限制了其在高要求场合的应用。美国Vytran公司的新型光纤涂覆层剥除机用热硫酸进行化学剥除，但带来了化学品的环境污染问题，且无法控制光纤或者毛细管涂敷层的中段剥除。采用化学去除办法的还有浙江大学的专利(专利号200910098016)“光纤涂覆层的连续去除与裸纤绕制装置”，以及西安理工大学的专利(专利号201310039074)“在线去除铜或碳涂覆光纤的涂覆层的方法”。东莞市开泰激光科技有限公司的专利(专利号201020152826)“激光剥线机结构”和专利(专利号201020695091)“一种PLC激光剥线机”采用激光器进行热分解剥除，可以剥除电线表面绝缘层，也可以去除光纤或毛细管表面涂敷层，甚至可以进行光纤或者毛细管涂敷层的中段剥除，但激光烧蚀区温度太高，容易给光纤或毛细管带来热损伤，且在热分解过程中容易出现有机物炭化的问题，导致剥除表面不够清洁。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供一种光纤或毛细管表面涂敷层剥除机，保证对光纤或毛细管无机械和热损伤，没有激光热去除过程中产生的炭化现象，表面清洁度高，环境污染小。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种光纤或毛细管表面涂覆层剥除机，包括剥层部分和固定部分，所述固定部分设置在剥层部分的上方；所述剥层部分包括管道、等离子体发生器以及空气压缩机，所述管道内设有放电电极，所述放电电极通过电线与所述等离子体发生器连接构成放电区，所述管道的底端通过软管与所述空气压缩机连接；所述固定部分包括用于固定光纤或毛细管的固定夹具以及用于驱动光纤或毛细管旋转的旋转装置；所述放电区与光纤或毛细管去除涂覆层的部分相对应。

进一步，所述固定夹具和旋转装置的下端设有用以光纤或毛细管做往复运动的平移装置。

进一步，所述管道的下端设有用以管道做往复运动的平移装置。

进一步，所述放电电极为二电极，所述二电极沿同一直线相对放置；或者所述放电电极为三电极，所述三电极设置同一平面内，相邻两电极彼此之间的夹角为120°，且三电极的针尖呈正三角排列；或者所述放电电极为四电极，所述四电极针尖呈正四面体排列。

进一步，所述空气压缩机包括空气压缩机本体，所述空气压缩机本体上连接有空气过滤系统、压力显示器、储气罐和压力控制系统。

进一步，所述旋转装置包括旋转电机，所述光纤或毛细管的一端与旋转电机的转子相连接。

进一步，所述平移装置包括滑台以及驱动滑台平移的步进电机。

进一步，所述软管为能够弯曲的塑料软管、橡胶软管或金属波纹管。

进一步，所述空气压缩机、等离子体发生器、旋转装置以及平移装置均通过计算机控制系统控制。

本实用新型的有益技术效果在于：

1)本实用新型通过低温等离子体去除涂敷层，在涂敷层去除过程没有硬质物体接触，不用施加机械作用力；由此，光纤或者毛细管没有机械应力损伤；

2)利用低温等离子体去除，不会产生高温；由此，没有热应力带来的损伤；

3)大气压下的氧等离子体化学反应活性强、温度低，没有激光热去除过程中产生的炭化现象；由此，去除后表面清洁度高；

4)去除过程没有额外的化学试剂，环境污染小。

附图说明

图1是本实用新型光纤或者毛细管表面涂敷层剥除机实施例1的结构示意图；

图2a-2c是图1中放电电极的布置图；

图3是本实用新型光纤或者毛细管表面涂敷层剥除机实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

实施例1

如图1所示，是本实用新型光纤或毛细管表面涂敷层剥除机的结构示意图。

该剥除机包括两部分，即剥层部分和固定部分，固定部分设置在剥层部分的上方。剥层部分包括管道6、无油空气压缩机1以及等离子体发生器3。管道6内设有若干放电电极5，放电电极5通过电线4与等离子体发生器3连接构成放电区7，管道6的底端通过软管2与无油空气压缩机1连接。固定部分包括用以固定光纤或毛细管8的固定夹具9以及用以驱动光纤或毛细管旋转的旋转装置10。放电区7与光纤或毛细管剥除的涂覆层位置相对应，便于去除涂覆层。

其中，连接无油空气压缩机1与管道6的软管2可以采用弯曲的塑料软管或橡胶软管，也可以采用金属波纹管。

管道6可以选用陶瓷材料制作，也可以选用石英等耐高温的绝缘材料制作。

在固定夹具9和旋转装置10的下端设有平移装置11，固定夹具9和旋转装置10固定在平移装置11上，平移装置11包括滑台以及驱动滑台的步进电机。这样，电机驱动滑台，从而能够带动光纤或毛细管做往复运动，使得光纤或毛细管能够去除一定长度的涂敷层，滑台往复运动的行程决定了涂敷层的去除长度。

无油空气压缩机1包括空气压缩机本体，空气压缩机本体上连接有空气过滤系统、压力显示器、储气罐和压力控制系统。其中，空气过滤系统用以去除空气中的杂质；压力显示器用以显示空气压缩机的压力；储气罐用于对空气压缩机补充压力；压力控制系统用于控制空气压缩机的压力。

旋转装置10为旋转电机，光纤或毛细管的一端连接到旋转电机的转子上。旋转电机的旋转带动光纤或毛细管的转动，从而保证光纤或毛细管可以做圆周运动，保证光纤或毛细管表面的涂敷层得以全部去除。

空气压缩机1、等离子体发生器3、旋转装置10以及平移装置11均通过计算机控制系统12控制。在使用过程中，计算机控制系统12用于控制空气压缩机1压缩空气流量大小，控制等离子体发生器3放电功率的大小以及放电时间的长短，控制光纤或者毛细管的旋转快慢，控制滑台往复运动的行程以及滑台运动的快慢，从而达到设定参数和品质。

如图2a所示，放电电极5采用二电极51、52，二电极沿同一直线相对放置。在二电极的情况下，放电等离子体位于二电极针尖之间，形成很细的柱状放电区。

如图2b所示，放电电极5采用三电极51、52、53，三电极设置在同一平面内，电极彼此之间的夹角为120°，且电极的针尖呈正三角排列。在三电极的情况下，放电等离子体位于三电极针尖之间，形成很薄的三角形放电区，放电等离子体分布较宽，便于空气快速流动时冷却。

如图2c所示，放电电极5采用四电极51、52、53、54，四电极针尖呈正四面体排列。在四电极的情况下，放电等离子体位于四电极针尖之间，形成正四面体放电区，等离子体分布更宽，空气快速流动时得到更好冷却，从而允许更高的等离子体放电功率，增强涂敷层的氧化去除速度。

本实用新型的工作过程如下：

空气通过空气压缩机1的过滤系统过滤后，经过空气压缩机的压缩变为洁净的压缩空气，经过软管2到达管道放电区7。等离子体发生器3将市电变为具有特定波形的高压电，通过电线4将高压电传输至放电区的电极之间，使得空气击穿生成等离子体。压缩空气使得等离子体在放电区管道6内快速移动，温度迅速降低，变成低温等离子体，并到达管道外。光纤或毛细管固定在固定夹具9上，需要去除涂敷层的部分位于管道正上方，浸于低温等离子体中。低温等离子体中的氧等离子体化学反应的活性很高，逐渐将浸于低温等离子体中的涂敷层氧化去除。光纤或毛细管固定夹具连接旋转装置，使得光纤或毛细管不断绕纤芯或管心旋转，光纤或毛细管表面的涂敷层得以全部去除。

实施例2

如图3所示，是本实用新型实施例2表面涂敷层剥除机的结构示意图。

与实施例1的区别在于，所述的平移装置11设置在管道6的下端，通过移动管道6的位置，使放电区附带低温等离子体做往复运动。

该实施例中，光纤或毛细管只有旋转运动，没有平移运动，可以降低对光纤或毛细管的影响。由此，通过放电区平移同样能够获得所需的涂覆层的去除长度。

需要说明的是，上述实施例中制作表面涂敷层剥除机的方式只是为了更好的理解本实用新型，其中涉及的特定的制作方式并不应该作为对本实用新型的限定。

实际操作表明，按照上述方法很容易剥除光纤或者毛细管表面的涂敷层。实际结果表明，采用本实用新型的方法，光纤或者毛细管表面的涂敷层可以去除得很清洁，并且光纤或毛细管没有损伤，从而提高所连仪器的性能、增强仪器使用寿命。因此本实用新型的表面涂敷层剥除机具有涂敷层剥除干净、剥除过程对光纤或毛细管无损伤的特点，进而提升了其实用性。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其同等技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种光纤或毛细管表面涂覆层剥除机，包括剥层部分和固定部分，所述固定部分设置在剥层部分的上方，其特征是：所述剥层部分包括管道(6)、等离子体发生器(3)以及空气压缩机(1)，所述管道(6)内设有放电电极(5)，所述放电电极(5)通过电线(4)与所述等离子体发生器(3)连接构成放电区(7)，所述管道(6)的底端通过软管(2)与所述空气压缩机(1)连接；所述固定部分包括用于固定光纤或毛细管的固定夹具(9)以及用于驱动光纤或毛细管旋转的旋转装置(10)；所述放电区(7)与光纤或毛细管去除涂覆层的部分相对应。

2.如权利要求1所述的光纤或毛细管表面涂覆层剥除机，其特征是：所述固定夹具(9)和旋转装置(10)的下端设有用以光纤或毛细管做往复运动的平移装置(11)。

3.如权利要求1所述的光纤或毛细管表面涂覆层剥除机，其特征是：所述管道(6)的下端设有用以管道(6)做往复运动的平移装置(11)。

4.如权利要求2或3所述的光纤或毛细管表面涂覆层剥除机，其特征是：所述放电电极(5)为二电极(51、52)，所述二电极沿同一直线相对放置；或者所述放电电极(5)为三电极(51、52、53)，所述三电极设置同一平面内，相邻两电极彼此之间的夹角为120°，且三电极的针尖呈正三角排列；或者所述放电电极(5)为四电极(51、52、53、54)，所述四电极针尖呈正四面体排列。

5.如权利要求4所述的光纤或毛细管表面涂覆层剥除机，其特征是：所述空气压缩机(1)包括空气压缩机本体，所述空气压缩机本体上连接有空气过滤系统、压力显示器、储气罐以及压力控制系统。

6.如权利要求5所述的光纤或毛细管表面涂覆层剥除机，其特征是：所述旋转装置(10)包括旋转电机，所述光纤或毛细管的一端与旋转电机的转子相连接。

7.如权利要求6所述的光纤或毛细管表面涂覆层剥除机，其特征是：所述平移装置(11)包括滑台以及驱动滑台平移的步进电机。

8.如权利要求7所述的光纤或毛细管表面涂覆层剥除机，其特征是：所述软管(2)为能够弯曲的塑料软管、橡胶软管或金属波纹管。

9.如权利要求8所述的光纤或毛细管表面涂覆层剥除机，其特征是：所述空气压缩机(1)、等离子体发生器(3)、旋转装置(10)以及平移装置(11)均通过计算机控制系统(12)控制。