CZ20023726A3 - Polohovací zařízení sloužící k přivaření světelného vlnovodu laserem k ochrannému kroužku ze syntetického materiálu - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká polohovacího zařízení sloužícího k montáži světelného vlnovodu na ochranný kroužek..

Při připojování světelného vlnovodu k vysílači nebo přijímači nebo při připojování vlákna na vlákno je konec světelného vlnovodu předem vybaven ochranným kroužkem (rovněž bývá označován jako vložka). Ochranný kroužek může být vložen do optického propojovacího systému, aby se zajistilo přesné vyrovnání na protilehlý ochranný kroužek.

Jednou z možností jak upevnit ochranný kroužek na světelný vlnovod je spojit obě tyto součásti na základě svařování laserem. Tento způsob je uveden na příklad v periodiku Laserpraxis z června 1999, strany 16 a následující. U tohoto způsobu je důležitým aspektem skutečnost, že součásti, které mají být svařovány, musejí být přesně polohovány.

Není však známo žádné zařízení, pomocí kterého by mohl být tento způsob použit k upevnění světelných vlnovodů a ochrannému kroužku. Předmětem tohoto vynálezu je tudíž takovéto zařízení navrhnout. Toto zařízení by mělo být jednoduché konstrukce a jeho použití by mělo být snadné.

Podstata vynálezu

Tohoto cíle a dalších cílů se dosahuje tím, že se zajistí polohovací zařízení pro svařování světelného vlnovodu laserem k ochrannému kroužku ze syntetického materiálu. Toto zařízení má základní desku, držák upevněný k základní desce k držení ochranného kroužku ze syntetického materiálu, přičemž svařovací část uchyceného ochranného kroužku je pro laserový svazek dosažitelná a alespoň jeden modul laserové optiky ke generování laserového svazku je rovněž upevněný na

PCT/IB01/00779

6. 2. 2003

WO 01/88583 A1

C2753 • · · · • q· · ··· ···· • JL · ·· ···· ·· ·· základní desku, přičemž laserový svazek je zaostřen modulem laserové optiky na svařovací část uchyceného ochranného kroužku.

Výhoda tohoto vynálezu spočívá ve skutečnosti, že popisované polohovací zařízení je tvořeno velice kompaktním a levným modulem, který je možno používat v různých prostředích. Je tudíž vhodný pro ruční polohování, jelikož geometrické rozměry jsou přizpůsobeny rozměrům tvarovacího lisu, které máme k dispozici. S cílem minimalizovat velikost polohovacího zařízení je modul laserové optiky vybaven úhlovým reflektorem, takže modul laserové optiky může být montován kolmo vzhůru na základní desku. Podélná osa modulu laserové optiky a podélná osa uchyceného ochranného kroužku jsou tudíž vzájemně rovnoběžné.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález objasníme podrobněji v dalším textu na základě příkladu jeho realizace a s odkazy na výkresy, na kterých:

obr. 1 je pohled v řezu na polohovací zařízení podle tohoto vynálezu; na obr. 2 je uveden detail polohovacího zařízení z obr. 1; obr. 3 znázorňuje polohovací zařízení z obr. 1 v prostorovém zobrazení; obr. 4 ukazuje druhý příklad realizace polohovacího zařízení podle tohoto vynálezu s nekonečným pásem;

obr. 5 je pohled v řezu na polohovací zařízení z obr. 4.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je základní deska 1_namontovaná na podstavci 2, takže základní deska 1 je v poloze kolmo vzhůru, na příklad na pracovním stole. K základní desce 1 je upevněn držák 3, ve kterém je uchycen ochranný kroužek 4. V realizaci tohoto příkladu na obr. 1 je držák zkonstruován takovým způsobem, že má výřez, do kterého může být vsunut ochranný kroužek 4. Zadní konec ochranného kroužku 4je do tohoto výřezu zasunut, zatímco svařovaná část ochranného kroužku zůstává volně přístupná. Naproti straně vkládání ochranného kroužku na jedné straně držáku 3 je vytvořena nálevkovitá součást 5. Světelný vlnovod se vkládá z této strany. Jakmile se vloží, je vychýlen nálevkovitou součástí 5 na centrální výřez v ochranném kroužku 4. V realizaci uvedené na obr. 1 tvoří držák 3 samostatnou součást, která se vloží přesně do modulu ve svařovací poloze hlavou dopředu. K řídicímu prvku je

PCT/IB01/00779

6. 2. 2003

WO 01/88583 A1

C2753 • · · · · ·

možno připojit čidlo sloužící k monitorování, takže svařování může započít pouze v případě, že ochranný kroužek 4 se nachází ve správné poloze. Zajišťovací mechanismus tohoto druhu se může rovněž použít k zavedení světelného vlnovodu. Je skutečně důležité, aby čelní plocha světelného vlnovodu 6 a rovina čelní plochy ochranného kroužku 4 byly identické, nebo aby byly umístěny v určité vzdálenosti jedna od druhé. V realizaci příkladu uvedeného na obr. 1 a 2 je však polohovací mechanismus určen pro ruční polohování bez použití monitorovacího zařízení. I bez dodatečných monitorovacích zařízení je možné zajistit, aby byl ochranný kroužek 4 ve správné poloze pro svařování. Na příklad může být na ochranném kroužku 4 vytvořen obvodový nákružek 12. Ochranný kroužek 4 je tlačen do výřezu v držáku 3, dokud obvodový nákružek 12 nedosedne na držák 3. Je vhodné upevnit držák 3 k základní desce 1, aby mohl být snadno vyměněn. Takovýmto způsobem je možno používat polohovací zařízení pro různé ochranné kroužky, které vyžadují, aby držák odpovídal tvaru daného ochranného kroužku.

Polohování se provádí následujícím způsobem. Nejdříve se ochranný kroužek 4 zatlačí do výřezu v držáku 3. To je možno provést ručně nebo pomocí unášeče, který zatlačí ochranný kroužek 4 dovnitř. Ve druhém kroku se světelný vlnovod 6 tlačí dovnitř z druhé strany základní desky 1, dokud čelní plocha světelného vlnovodu není vyrovnána do jedné roviny s čelní plochou ochranného kroužku 4. Část světelného vlnovodu 6, která má být vsunuta do ochranného kroužku musí mít předem odstraněnou izolaci. Laserový svazek proniká materiálem ochranného kroužku 4, který je do značné míry transparentní pro vlnovou délku laserového světla. V této oblasti má stále ještě světelný vlnovod 6 jádro a vnitřní ochranný kryt. Materiál vnitřního ochranného krytu je vybrán takovým způsobem, aby absorboval laserové světlo. Působením laserového světla se v tomto místě vnitřní ochranný kryt roztaví a přivaří světelný vlnovod 6 k ochrannému kroužku 4.

Aby se zajistilo, že světelný vlnovod 6 je pevně uchycen k ochrannému kroužku 4, a aby se zajistilo, že světelný vlnovod 6 je v ochranném kroužku ve střední poloze, na základní desce 1. se nachází větší počet laserových optických modulů 7, tak jak je možno pozorovat na obr. 3. Je uveden jeden z laserových optických modulů 7 a polohu ostatních je možno vidět z výřezů, které jsou z tohoto důvodu zajištěny. Laserové optické moduly 7 jsou rozmístěny soustředně kolem uchyceného ochranného kroužku 4, takže světelný vlnovod 6 je přivařen k

PCT/IB01/00779

6. 2. 2003

WO 01/88583 A1

C2753 • · · ·

ochrannému kroužku 4 ve třech bodech jeho obvodu, na kterém leží švy svaru od sebe vzájemně vzdálené v úhlu 120°.

V další realizaci tohoto vynálezu podle obrázku 4 je polohovací zařízení konstruováno takovým způsobem, že je možno je použít v plně automatickém stroji na předmontáž kabelů. Aby toho bylo možno dosáhnout, je nutno splnit ještě dva další cíle. Za prvé, otevírání a zavírání držáku 23 musí fungovat automaticky a, za druhé, podávání ochranných kroužků musí být zautomatizováno. V této realizaci je vhodné konstruovat polohovací zařízení kompaktně, aby mohl být držák 23 ovládán tvarovacím lisem. K ovládání držáku je také možné používat samostatnou tlakovou láhev. Držák 23 se skládá razníku a raznice, jež jsou tvořeny polovinami 33 a 34, které se mohou pohybovat v opačných směrech.

Ochranné kroužky se zpravidla dodávají jako hromadné zboží, které je nutno pro svařování automaticky polohovat. K tomuto účelu je možno zajistit vibrační dopravníky nebo bubny na specifické součásti a vibrační kolejničky na specifické součásti. Investiční náklady na takováto zařízení jsou však značně vysoké. Je tudíž výhodné mít ochranné kroužky uložené na nekonečný pás 36 nebo je připojit k takovémuto dopravnímu prvku. Polohovací zařízení je v této realizaci upraveno, takže ochranné kroužky 4 jsou oddělovány od nekonečného pásu 36, který je veden vodícími kolejničkami 35 a poté jsou drženy polovinami speciálního držáku 23. Poloviny držáku, tzn. razník a raznice jsou tvarovány takovým způsobem, že při zavírání oddělí ochranný kroužek 24 od pásu, přidrží jej do doby, než je svařovací proces ukončen a potom se znovu rozevřou a uvolní kompletní předmontovaný světelný vlnovod. Dopravní nástroj pro další dopravu tohoto pásu je možno připojit na zavírací a otevírací postup uvedeného držáku.

Obr. 5 je pohled v řezu na polohovací zařízení z obr. 4, kde je rovněž možno vidět kompaktní konstrukci tohoto polohovacího zařízení. Navíc je zde znázorněna svařovací komora 37. Uzavřený prostor svařovací komory 37 je vakuovaný, takže moduly laserové optiky 7 jsou chráněny před pronikáním nečistot a částic prachu.

Popisované polohovací zařízení slouží především ke zpracování světelných vlnovodů z plastického materiálu. Rovněž jsou vhodné pro skleněné světelné vlnovody, jelikož svařování se neprovádí na jádru světelného vlnovodu, nýbrž na vnitřním ochranném plášti. Postačí tedy, je-li vnitřní ochranný plášť zhotoven z materiálu, který lze svařovat.

Claims (12)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Polohovací zařízení, vyznačující se tím , že slouží k přivaření světelného vlnovodu laserem k ochrannému kroužku ze syntetického materiálu a obsahuje:

   základní desku (1) držák (3, 23) připojený k základní desce (1), do něhož se vkládá ochranný kroužek (4), přičemž ke svařovací části ochranného kroužku (4) má laserový svazek přístup; a nejméně jeden modul laserové optiky (7), jenž je rovněž upevněn k základní desce (1) pro vytvoření laserového svazku, přičemž tento laserový svazek je zaměřen modulem laserové optiky (7) na svařovanou část uchyceného ochranného kroužku (4).
2. 2. Polohovací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že nejméně jeden modul laserové optiky (7) má zařízení (9) sloužící k vychýlení laserových svazků.
3. 3. Polohovací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že držák (3) má pevnou a pohyblivou část nebo dvě pohyblivé části (13, 14; 33, 34) k uchycení ochranného kroužku (4) mezi těmito dvěma částmi (13,14; 33, 34) a k držení ochranného kroužku, když jsou uvedené dvě části (13,14; 33, 34) v uzavřené poloze.
4. 4. Polohovací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že laserové světlo je přiváděno nejméně k jednomu modulu laserové optiky (7) pomocí světelného vlnovodu.
5. 5. Polohovací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že na základní desce (1) je rozmístěn určitý počet modulů laserové optiky (7), přičemž ochranný kroužek (4) je umístěn centrálně mezi moduly (7) a laserové svazky všech modulů laserové optiky (7) jsou směrovány na svařovací Část ochranného kroužku (4).

   PCT/IB01/00779
6. 6. 2. 2003

   WO 01/88583 A1

   C2753 • ·

   *.6*

   6. Polohovací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje ochranné sklo (11) umístěná na výstupu svazku z nejméně jednoho modulu laserové optiky (7), aby se tak zabránilo tomu, že dojde ke znečištění vnitřku modulu laserové optiky (7).
7. 7. Polohovací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvnitř alespoň jednoho modulu laserové optiky (7) je vyvíjen tlak.
8. 8. Polohovací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje svařovací komoru vytvořenou pro vložení svařovací části ochranného kroužku (4) během svařovacího procesu.
9. 9. Polohovací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje monitorovací zařízení ke sledování polohy ochranného kroužku (4) a světelného vlnovodu (6).
10. 10. Polohovací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že podélná osa ochranného kroužku (4) a podélná osa alespoň jednoho modulu laserové optiky (7) jsou vzájemně rovnoběžné.
11. 11. Polohovací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, žeochranný kroužek (4) je podáván automaticky.
12. 12. Polohovací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále zahrnuje rozpojovací zařízení mající pevnou a pohyblivou část držáku (23) nebo dvě pohyblivé částí držáku (23), kterými může být ochranný kroužek (4) oddělen od nekonečného pásu (36) vzájemně spojených ochranných kroužků (4).