TW400304B - Method and apparatus for winding fiber on a spool - Google Patents

Description

A7 B7 ¾涛部中夬標芈局：)':工消贤人Π: 五、發明説明（ 發明領域： 本發明侧於-種方法及裝置將連續長度光纖捲繞於 線軸上’特別是關於一種方法及裝置將連續長度光學波導 纖維捲繞於線軸第一及第二戴面上。 先前技術說明： 光學波導纖維（光纖)之製造通常必需將含有大量光纖 之大型線刻ib光·段分配至各別運送輯客戶之線袖 上。在運送線軸上之光纖兩端必需能夠作立即地測試。因 而製造商魏第-部份光纖至運送_之試賴面上以及 捲繞其餘光纖至分離之運送線触錢面上。傳統捲繞光 纖至運送線軸之試樣以及主要載面上之處理過程包含人工 以及自動之捲繞步驟。特別是在人工捲繞工作台上操作 員士工地由大型線軸拉引一部份(一般為1〇公尺）光纖通過 運送線轴翼緣上-_孔以及人卫地將光纖捲繞於運送線 轴之試樣截面上。操作員再將運送線轴由人卫捲繞工作台 轉移至捲餘置，職置自動地由大型_所需要數 量光纖至運送絲之主魏面上。操作貞再麟延伸於運 送線軸以及大型線軸間之光纖。 傳統處理過程為耗時以及缺乏效率的。例如人工拉 ^以及捲繞將佔用操作員之時間，以及操作員無法快速地 #作步驟。除此，在人捲繞光纖中之張力為變動性的，以 及操作員捲繞於試樣截面上光纖太緊，光纖必定為益法捲 繞以及重難繞。需要將運送線軸由人工工作讀移 繞裝置，此將使軌處理過較進—步雜時以及缺乏效 (請先閲讀1r面之注意f項#懷>';本H) -.t 丨丨 I m n. — . t纸張尺度適川 )( 2I0X 297^Λ/,ί ) 仔'

.1 I 部 中 央 iv £ Λ7 ________B7 五、發明説明（> ) 率之特性。 人工捲繞光纖於運送線軸之試樣截面上將明顯地會使 操作員受到傷害。人工捲繞需要使上臂延伸以及下臂繞著 肘連續性地旋轉。在一般12小時輪值過程中，操作員將經 歷數百回合之肩膀以及手肘轉動。 發明大要： 本發明一項目標在於提供自動捲繞方法及裝置。 本發明另外一項目標在於提供捲繞方法及裝置，其能 夠快速地將光纖捲繞於運送線軸上。 本發明另外一項目標在於提供捲繞方法及裝置，其能 夠將連續性長度之光纖捲繞於運送線軸試樣截面以及主要 截面上使得光纖兩端能夠作立即之測試。 本發明另外一項目標在於提供捲繞方法及裝置，其能 夠在捲繞於運送線軸試樣截面上之光纖中產生一致性之張 力。 本發明其他目標及優點將由下列說明變為清楚。其他 優點亦可藉由實施本發明而了解。 本發明主要提供一種方法以捲繞由光纖供應源供應連 續性長度光纖之第一部份至物體上。該方法包含初步地捲 繞連續性長度光纖之第一部份以收集由光纖供應滹供應之 第一部份同時連續性長度光纖之第二部份保持在光纖供應 源處以及將所收集第一部份捲繞於物體上同時第二部份保 持在光纖供摩源處。 本發明另外一方面提供一種裝置以捲繞由光纖供應源 本紙ifc尺度適州中fVJi-V|V;:標枣（CNS ) Λ视格（210X297公及)

A7 IM 4 五、發明説明（3 供應連續性紐鱗H份至娜上。裝置包含一旋 轉捲輪以收集連續性長度域之第—部份同時連續性長度 光纖之第二雜轉在細^供應源處以及輯地支轉捲轴 之運达架以及促使捲軸繞著㈣轉動以捲繞触集連續性 長度光纖之部份至物體上，同時第二部份保持在光纖 供應源處。 本發明另外-方面提供一種方法以捲繞由光纖供應源 供應連續性長度光纖至,_第—及第二戴面上，方法包 含初步地捲繞連續性長度光纖之第―部份以_由光纖供 應源供應之第-部份，同時連續性長度光纖之第二部份保 持在光纖供麟'處，捲繞所㈣第—部份至_第一截面 上同時第二部份保持在光纖供應源處，以及捲繞光纖供應 源供應連續性長度光纖之第二部份至雜之第二截面上。 本發明另外一方面提供一種裝置以捲繞由光纖供應源 供應連續性長度光纖至線軸第一及第二載面上。裝置包含 第裝置’其收集光纖供應源供應連續性長度光纖之第一 部份以及將所收集第一部份捲繞於線軸之第一截面上，以 及第二裝置·，其捲繞連續性長度光纖之第二部份至線軸第 二戴面上。 济 部 中 央 局 ]» 工 Λ·、· 社 印 (請先閱讀背而之注意事項#$^?木页) 人們了解先前概要說明以及下列詳細說明只作為範例 性以及並不作為限制本發明。 附圖簡單說明： 本發明隨著附圖加以說明，這些附圖顯示出本發明優 先實施例。 *--—______ 6 、發明説明（干） 圖1為本發明捲繞裝置之優先實施例，其顯示出捲繞位 置中試樣截面捲繞元件。 圖2為圖1捧繞裝置之部份側視圖，其顯示出光纖捲繞 於試樣戴面捲繞元件之捲軸上。 圖3為圖1捲繞裝置之部份側視圖，其顯示出光纖由捲 軸捲繞於線軸之試樣截面上。 圖4為圖1捲繞裝置之部份側視圖，其顯示出光纖捲繞 於線軸之主要戴面上。 圖5為圖1捲繞裝置之側視圖，其顯示出試樣截面捲繞 裝置為縮回位置。 圖6為試樣戴面捲繞裝置沿著圖5直線6_6展開之上視 圖。 圖7為圖1捲繞裝置捲軸之部份斷面圖。 38為圖1捲繞裝置線轴，抽承，以及承樑板之斷面圖。 W寸圖數字符號說明： 捲、裝置10;光纖12;運送線軸Μ;試樣戴面π;主 ^戴面18;翼緣20;洞孔22;光纖供應源24;大型線軸 制裂置28;軸29;處理器30;捲繞裝置32;捲軸34; 36;細縫38;翼緣40;傾斜邊緣42;馬達44;馬 46;滑輪48, 49;皮帶50, 51;主軸52;離合器軸53; 二54’55, 56;離合器袖57;皮帶58;滑輪59;捲軸60; 離月輪62,63;離合器滑座66;平衡重量68; 部7〇;感測益72;螺絲74;移動構件76;捲繞裝置底 ’轨條78;汽缸80;氣動裂置81;緩衝器82, 84;捲

'丨’丨ίΛ·! ( CNS ) A4WJ& ( 2H)^7?T 7 ____________137 A7 五、發明説明（5 ) 繞裝置86;控制裝置88;軸90;承樑板91，92;接頭93; 凹口 94;傾斜部份96。 優先實施例說明： 現在對附圖所顯示之實施例詳細說明。如圖〗所示，優 先捲繞裝置10捲繞連續性長度之光纖12於運送線軸14上。 如圖8所示，運送線軸14具有試樣（第一）截面π以及主要截 面18。試樣截面16退縮於翼緣2〇中。翼緣2〇具有洞孔，該 洞孔允許連續性長度之光纖延伸於試樣與主要截面16及18 之間。 捲繞裝置10包含光纖供應源24,其供應連續性長度之 光纖，試樣戴面捲繞裝置（第一裝置)32收集光纖供應源24 供應之少量或第一部份連續性長度光纖以及捲繞所收集之 第一部份於運送線軸14之試樣戴面16上，及主要截面捲繞 裝置（第二裝置)86上，其捲繞連績性長度光纖之主要或第 二部份至運送線軸14之主要戴面18上。 光纖供應源24優先地包含大型線軸26,光纖已捲繞於 其上面，大型線軸控制裝置28藉由控制軸29之轉動而控制 大型線軸26之轉動，大型線軸26裝置於軸29上。光纖供應 源24亦能夠包含傳統元件例如滑輪(並未顯示出），其將使 光纖拉緊以及其他元件將輔助捲繞處理過程。處理器30連 通大型線軸控制裝置28以控制光纖供應源24之光纖供應。 試樣截面捲繞裝置32優先地包含捲軸34,其具有含有 斜角細縫38之彈性部份36,其與捲軸34之轉動中心軸RA平 行延伸以及設計作為捉取連續性長度光纖第一部份之自由 ( CNS ) ( 21〇Χ297^；Γ) 經"部中央棕毕^θ工消贷合作社印- Λ7 ----_ 1}7 五、發明说明（6) 端（圖7)。捲軸34亦具有傾斜邊緣42之翼緣40。假如光纖 在捲繞於雜_財與翼觸細時麟邊賴將防止 使光纖受到損壞。 由處理器30所控制之馬達轉動捲軸34繞著中心轴辑 圖1)。將馬達44連接至捲轴34之動力輪系包含馬達44之軸 46,裝置轴46上之滑輪48,皮帶5〇,可轉動主軸52,其具有滑 輪54及56裝置於另外一端上，皮帶58，以及可轉動捲轴6〇， 其具有滑輪62裝置於其一端。滑輪48,54,56及62均固定在 其各別軸46, 52,及60上使得滑輪並不會對著該軸轉動。 遲滯滑移離合器64(Magpower，零件號碼HC01 -1)連接 捲軸60以及捲輪34。滑移離合器64促使捲軸60以及捲輪34 固定在一起持績到捲輪34上之扭矩大於捲軸60上預先決定 大小之相反扭矩。當大於預先決定大小時，滑移離合器64 允許捲軸以及捲輪彼此相對轉動。滑移離合器64能夠加以 調整以產生預先決定大小之扭矩。滑移離合器64重要性將 在說明捲繞裝置10時顯現。 滑座66支撐捲輪34,以及平衡重量68。馬達轉動滑座 66以促使捲輪34以及平衡重量68繞著中心軸MA旋轉，其亦 為運送線軸14之試樣戴面以及主要裁面16及18之轉動中心 軸。捲輪34優先地繞著中心轴MA旋轉，其方向將促使最少 量彎曲光纖延伸通過翼緣20之洞孔22。 將馬違44連接至滑座66之動力輪系包含軸46,裝置在 軸46上之滑輪49,皮帶51，中空第一離合器軸53,其具有滑 輪55以及電動離合器70裝置於另外一端，實心第二離合器 木纸張尺店適川( CNS ) Λ4ΜΙ格（2丨UX 297公货） ------·；---:lt-------------41 • 麵 > (誚先閱讀背而之注意事項孙^?5本頁) H7 五、發明説明（7) 車由57,其具有滑輪59裝置於其上面，皮帶61，以及裝置於滑 座66之滑輪63。滑輪49, 55, 59,及63均固定於其裝置元件 上使得這些滑輪並不會對著該元件轉動。 處理步器30將偏移電動離合器7〇於b卸接與未喻接之間 。當電動離合器70為啣接狀態，第一離合器軸53以及第二 離合器軸56固定在一起使得能夠傳送馬達44之動力使滑座 66轉動。當電動離合器7〇為未咕卩接狀態，第一離合器轴53 及第二離合器軸57能夠對著彼此轉動使得馬逹44無法轉動 滑座66。 感測器偵測出滑座66每一轉動以及提供資訊至處理器 30,其計算轉動數目。感測器72優先地包含近距感測器，其 能夠感測出滑座66上每一金屬螺絲74之通過。 捲繞裝置10亦包含移動構件76以移動試樣截面裝置32 於退縮位置（圖5)與捲繞位置（圖丨）之間。移動構件76包含 兩個導引執條78( _ 6)以及無桿汽細，其延伸通過試樣戴 面捲繞裝置32之底部77。在無桿件汽缸8〇中可移動磁鐵（ 並未顯不出）連接至底部77。氣動裝置81藉由操作員控制 以驅動可移動磁鐵以移動試樣戴面捲繞裝置32。 移動構件亦包含第一緩衝器82以及第二緩衝器84。第 —緩衝器84與底部77接觸以確保試樣截面捲繞裝置32相對 運送線軸14之適當位置。 捲繞裝置10之主要截面捲繞裝置86優先地包含運送線 ，控制裝置88’其藉由控制侧轉動而控制運送線軸从繞 著中心軸MA之轉動，運送線軸14裝置於軸9〇上。處理器3〇 \〇 H7 五、發明説明（g ) 控制運送線軸之控制裝置88。 如圖8所不，運送線軸14藉由固定承樑板91以及可移動 承樑板9雜持於_〇_L。傳統快迷連接接剛3可移除地將 承樑板92連接至軸90。承樑板具有凹口⑽以承受部份運送 線軸14使得傾斜部份96能夠部份地延伸進入運送線轴丨4之 試樣截面16。傾斜部側導⑽-部份之纖進入試樣截 面16。 本發明捲繞裝置10操作過程如下β當試樣截面捲繞裝 置32在退縮位置（圖5)時，操作員將空的運送線軸14裝置於 軸90上以及將承樑板92連接至軸9〇使運送線軸14保持在該 位置。操作員再控制移動構件76將試樣截面捲繞裝置32移 動至捲繞位置（圖1)。 操作員將光纖供應源24供應之連續性長度光纖第一部 份自由端穿過運送線軸翼緣之洞孔22(圖8)。自由端由翼 緣20内側朝著翼緣2〇外側穿過。操作員將自由端插入至捲 輪34彈性部份36細縫38中，如圖1所示。 在接收操作員啟動訊號後，處理器3〇促使大型線軸控 制裝置28轉動大型線軸26以放出第一部份以及同時地促動 馬達44以驅動捲輪34(電動離合器70為未啣接狀態）。如圖 2所示，由大型線軸26放出之第一部份在初步捲繞步驟中藉 由轉動捲輪34而加以收集。假如捲軸6〇上之力矩將促使在 光纖中承受大於所需要張力（優先地為2〇公克重或更小）， 滑移離合器64滑動以及允許捲輪34轉動較捲軸60緩慢。 在大型線軸控制裝置28決定出（依據大型線軸26轉動 々、或尺度適用中附嫁標卒（CNS )八视格(210X297公及） Λ7 -----------B7 五、發明説明（q ) 數里）整個弟一部份（優先地為1〇公尺）已由大型線軸26放 出後，處理器30停止大型線軸26之轉動。雖然馬達44連續 性地轉動捲軸60,甚至於大型線軸26停止放出第一部份時， 滑移離合器64允許捲輪34保持為靜止的同時在光纖中並不 會產生大於所需要之張力。 處理器30再將電動離合器7〇轉換至啣接狀態，因而促 使/月座66轉動以及促使捲輪34繞著靜止運送線抽η試樣戴 面16之中心軸MA旋轉β當捲輪34旋轉時，圖3顯示出光纖之 第一部份與承樑板92傾斜部份96接觸，其將導引光纖進入 試樣戴面16(圖7)。當捲輪34繞著中心軸μα旋轉時，滑移離 合器64滑動使捲輪34對著捲軸6〇轉動以及捲繞第一部份光 纖於試樣載面16上，並使光纖產生預先決定張力（優先地為 20公克或較小）。 在感測器偵測到滑座66達到預先決定轉動後處理器3〇 使馬達44停止運轉使滑座6 6停止轉動(所需要之轉動量為 由捲輪34將整個第一部份捲繞於試樣截面上）。操作員 再移動由彈性部份36捉取之第一部份自由端以及將其插入 至運送線軸14之試樣截面16,在該處可立即作測試）^自由 端能夠藉由插入至試樣截面16之發泡楔狀物（並未顯示出） 保持於該位置。 在接收操作員啟動之訊號後，處理器3〇促使大型線軸 控制裝置28轉動大型線軸26以放出連續性長度光纖之第二 部份以及同時地促使運送線軸控制裝置88轉動運送線軸14 繞著中心軸MA捲繞第二部份於運送線軸14之主要戴面18上 Μ ------------- Η7 五、發明説明（丨〇) 。當整個第二部份由大型線軸26放出時(藉由通過光纖之 絞盤(並未顯示幻之_蚊)，處理襲停止大型線轴26 以及運送_14之轉動。操作員麟㈣於大型線軸26以 及運送線軸14間之光纖以及將運送線軸第二部份新形成之 自由端黏附至運送線軸，在該處能夠立即作測試。 如先前說明所顯示，優先之捲繞裝置實質上自動化地 運轉捲繞之處理過程。除此，優先之捲繞裝置快速地捲繞 光纖。例如，優先裝置能夠在6秒鐘内收集第一部份於捲輪 34上以及能夠在4秒内捲繞第一部份於試樣截面16上。 業界熟知此技術者能夠對本發明方法及裝置作出許多 變化及改變，但是其並不會脫離本發明之精神及範圍。例 如’雖然已對光纖捲繞於運送線軸上優先實施例加以說明， 本發明亦能夠適用於其他纖維捲繞於不同形式之線軸上。 熟知此技術者藉由參考本發明說明書以及操作本發明 所揭示内容能夠清楚了解本發明其他實施例。說明書及範 例只作為範例性，而本發明範圍及精神在下列申請專利範 圍中表示出。 -I I— 1 I I I m : I 1^1 m l· ^^1 m ! . . I— u PJ I__In ___ _____ 1 . I . .- . 、， 0¾ Tv/. (請先間讀背而之注意事項再阶巧本7Ϊ) 經济部中夾樣毕局Π工消资合作社〈 本紙&尺度4财卜刪:料（GNS 210X29?/^.) 13

Claims (1)

1. A8 B8 C8 08 六、申請專利範園 1·-種__«度該麵由先纖供 供應及捲繞於線軸第一及第二载面上，該裝置包含.〜、 第一裝置，其收集光纖供應源供應連續性長度光纖之 一部份以及捲繞所收集第一部份至線軸第一^"面上，·以及 第二裝置，其捲繞連續性長度光纖之第二部份於線軸第 二截面上。 2. 依據申請專利範圍第1項之裝置，其中第—裝置包含捲 ，其轉動以收集連續性長度光纖之第一部份^ 3 3. 依據申請專利範圍第2項之裝置，其中第一裂置具有 離合器，其將防止捲輪在收集第一部份之過程中於第— 份中產生大於預先決定之張力。 ° 4.依據申請專利範圍第2項之裝置，其中第—裝置包含滑座 ，其可轉動地支撐捲輪以及促使捲輪繞著線轴第一載3面^^ 中心軸旋轉以捲繞連續性長度光纖之第—部份於線轴第— 截面上。 5. 依據申請專利範圍第4項之裝置，其中第一裝置具有'、肾移 離合器，其將防止捲輪在捲繞第一部份於第—戴面時在% 一部份中產生大於預先決定之張力Λ 6. 依據申清專.利範圍第4項之裝置，其中第二裝置繞著中' 軸轉動線軸以捲繞連續性長度光纖之第二部份於線輪之^ 二截面上。 _ — 7.依據申請專利範圍第1項之裝置，其中第二裝置包含支樓 線軸之軸以及轉動線軸以捲繞連續性長度光纖之第二部^ 於線轴之第二截面上。 本紙張尺度边/Π中ΓΠΓ丨家;^率（CNS ) ΛΊ現格（210Χ297公浼 Λ8 B8 C8 ------一 D8 ..六、申請專利範国 13 8. 依據申請專利範圍第7項之裝置其中更進—步包含承樑 板，其將線軸固定於軸上，其中承樑板具有傾斜部份以由第 —裝置導引第一部份至第一戴面上。 9. 依據申請專利範圍第1項之裝置，其中更進-步包含移動 構件’其將移動第―裝置朝向及離開線轴。 10. 依據申請‘利範圍第1項之裝置，其中第-及第二部份 分別地構錢龜紐光纖之較少錢主要部份。 11_ -種雜連雜長度賴之絲，該先齡光纖供應源 供應及捲繞_辩nm社，财法包含： 初步地捲繞連續性長度光纖之第—部份以收集供應 源供應賴H侧啦雜長度雄之第二部份保 持於光纖供應源處； 捲繞所收集第-部份至線轴第-截面上同時第二部份保 持於光纖供應源處；以及 捲繞光纖供應源供應之連續性長度_之第二部份於 轴第二裁面上。 、'、 12. 依據申請專利範圍第u項之方法，其中初步地捲繞第— 部份之步驟包含捲繞第一部份於捲輪上。 13. 依據申請專利範圍第12項之方法，其中捲繞所收集第— :之步驟包含促使捲輪繞著第—截_轉科線轴為靜 14. 依據_請專利棚糾項之綠，其巾捲絲 步驟包含轉動線軸。 n 15. 依據申請專利範圍第11項之方法，其中第—及第二部怜' (請先閱讀背面之注意事項再填商本頁) 袭------ 訂 —•I s- -I HH · 本紙張尺度適;f]中_鐵格(21^297^7 六_、申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 14 -^^^^^-^^-^^^^^---^-, 分別地構成連續性長度光纖之較少以及主要部份。 16. —種捲繞連續性長度光纖之裝置，該光纖由光纖供應源 供應及捲繞於物體上，該裝置包含： 捲輪，其轉動以收集連續性長度光纖之第一部份同時連 續性長度光纖之第二部份保持於光纖供應源處；以及 滑座，捲繞所收集第一部份至線軸第一截面上；以及 滑座，其轉動地支彳穿捲輪以及促使捲輪繞著物體旋轉以 捲繞收集連續性長度光纖之第一部份至物體上同時第二部 份保持在光纖供應源處。 17. 依據申請專利範圍第16項之裝置，其中更進一步包含滑 移離合器，其將防止捲輪在收集苐一部份時在第一部份中 產生大於預先決定之張力。 18. 依據申請專利範圍第16項之裝置，其中更進一步包含滑 移離合器，其將防止在捲繞第一部份於物體時在第一部份 中產生大於預先決定之張力。 19. 依據申凊專利範圍第μ項之裝置其中更進—步包含移 動構件，其將移動捲輪朝向及離開物體。 20. —種捲繞連續性長度光纖之方法該光纖由光纖供應源 供應及捲繞於物體上，該方法包含下列步驟： 初步地捲繞連續性長度光纖之第一部份以收集光纖供應 源供應光纖之第一部份同時連續性長度光纖之第二部份保 持於光纖供應源處；以及 捲繞所收集第-部份至物體上同時第二部份保持於光纖 供應源處。 卜纸&尺度適用中四] 八从以各（210\297公莰） f請先閑讀背面之注意事項再填汚本订) i i 1 I *1Γ -m I -I HI 400304 --：~>—__ 六、申請專利範圍 21 ·依據申請專利範圍第20項之方法，其中初步地捲繞第一 部份之步驟包含捲繞第一部份於捲輪上。 22‘依據申請專利範圍第21項之方法，其中捲繞所收集第 部份之步驟包含促使捲輪繞著物體旋轉同時物體為 静止的。 15 經濟部中央標牢局$工消泞合作社印裂 本紙張尺度適用中岡闽家梠卒（CNS ) Λ4規格（210 X 297公釐）