WO2022092734A1 - 광파이버센서 및 그 제조방법 - Google Patents

광파이버센서 및 그 제조방법 Download PDF

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WO2022092734A1
WO2022092734A1 PCT/KR2021/015033 KR2021015033W WO2022092734A1 WO 2022092734 A1 WO2022092734 A1 WO 2022092734A1 KR 2021015033 W KR2021015033 W KR 2021015033W WO 2022092734 A1 WO2022092734 A1 WO 2022092734A1
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WO
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optical fiber
sensing head
sealing member
cap
fiber sensor
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PCT/KR2021/015033
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박헌진
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주식회사 카이스
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
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    • G02B6/4479—Manufacturing methods of optical cables

Definitions

  • the present invention relates to an optical fiber sensor and a method for manufacturing the same.
  • a photoelectric sensor receives an optical signal, converts it into an electrical signal within the optical sensor, and sends an electrical signal to a remote controller.
  • optical fiber sensors There are two types of optical fiber sensors that use and transmit.
  • the photoelectric sensor may be subject to electromagnetic influences that may exist in the sensing area
  • the optical fiber sensor transmits only light signals in the sensing area
  • the transducer and controller can be installed in a far-off place where there is no electromagnetic influence. It is possible to prevent electromagnetic influence from sensing.
  • the optical fiber that transmits signals not only to the sensing head but also to the conversion and controller is exposed to chemicals and may be chemically damaged. Therefore, chemical resistance must be given to the sensing head and the long optical fiber.
  • Japanese Patent Registration No. 5026168 discloses that a long optical fiber is covered with a protective tube and provided with an optical fiber holder (sensing head) inserted into the tip of the tube, and at the same time, A method for manufacturing an optical fiber sensor unit in which a sealing member for sealing the tip of a tube is fused to the tip of the tube so as to be in a liquid-tight state, wherein when the sealing member is fused to the tube, the outer shape of the sealing member matches the shape after fusion
  • a mold having a cavity is prepared, and a sealing member before melting having an external shape conforming to the cavity is accommodated in the cavity, and the sealing member is placed in the tube while heating the cavity and before the sealing member is completely melted.
  • a method for manufacturing an optical fiber sensor unit characterized in that it is fused.
  • the above problem can be solved by minimizing the difference between the inner diameter of the tube and the outer diameter of the optical fiber holder.
  • the prior art inserts the optical fiber holder and the optical fiber cable together into the tube. Since the outer diameter of the optical fiber holder is configured to be wider than the outer diameter of the optical fiber cable, when inserting the optical fiber cable into the tube, between the inner diameter of the tube and the outer diameter of the optical fiber cable As the gap occurs, the bending flexibility of the optical fiber cable inserted into the tube is lowered, and there is a problem in that the installation environment is limited.
  • the prior art inserts the optical fiber holder and the optical fiber cable together in the tube.
  • the inner diameter of the tube, the outer diameter of the optical fiber holder, and the outer diameter of the optical fiber cable must be considered at the same time, thereby complicating the manufacturing process and increasing the manufacturing cost.
  • a sealing member made of a thin tube made of fluororesin is made to seal the optical fiber cable, and the sensing head and the outside of the sealing member are injection molded with fluororesin to seal the sealing member due to fusion due to melting of the sealing member.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 5026168 (June 29, 2012)
  • the present invention was devised in view of the above points, and the cap is inserted and sealed in the sensing head to which the optical fiber cable covered with a chemical resistant tube is connected, and the cap is injected independently regardless of the optical fiber sensor.
  • An object of the present invention is to provide an optical fiber sensor that is easy to manufacture because it is molded and inserted later, and has a low risk of failure, and a method for manufacturing the same.
  • the optical fiber sensor according to the present invention transmits or receives light, and a sensing head in which a connection member is integrally formed in a connection part to which an optical fiber cable is connected, the optical fiber cable is inserted, a sealing member for sealing the connection member by being forcibly inserted to the outside of the connection member of the sensing head, and the sensing head is inserted and forcibly inserted outside the sealing member in a pressure-fitting manner to the outside of the sensing head and a separate injection-molded cap for re-sealing the sealing member while enclosing a portion of the sealing member.
  • a plurality of unidirectional teeth may be formed on the outer peripheral surface of the connecting member of the sensing head.
  • the cap has a fixed pin of a certain length protruding from the outer circumferential surface in the longitudinal direction, and is fixed through the fixing bracket to hold the set optical axis.
  • the optical fiber sensor manufacturing method includes the optical fiber sensor and an optical fiber unit preparation step of preparing an optical fiber unit having a sensing head to which an optical fiber cable is connected, an optical fiber cable insertion step of inserting the optical fiber cable into a sealing member,
  • the sealing member is forcibly inserted into the outside of the connecting member of the sensing head in a press-fitting manner to seal the connecting member of the sensing head and the sensing head and the sealing member coupling step
  • the cap assembled to the sensing head is independently injection-molded
  • a cap is inserted and sealed in a sensing head to which an optical fiber cable covered with a chemical resistant tube is connected, and the cap is injection molded independently of the optical fiber sensor. Since it is inserted later, the manufacturing method is easy, the risk of defects is low, and since there is no need to apply heat for injection to the optical fiber sensor, damage to the optical fiber sensor due to heat can be prevented in advance.
  • the sealing state of the optical fiber sensor is improved by closely connecting the sensing head and the sealing member to the sealing member, thereby improving the durability of the optical fiber sensor and increasing the lifespan and function of the optical fiber sensor.
  • FIG. 1 is a view showing an optical fiber sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing the structure of a sensing head and a sealing member of the optical fiber sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a view showing a state in which the sensing head is inserted into the cap according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 4 is a view showing a state in which the optical fiber sensor is fixed to the fixing bracket according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 5 is a view illustrating a fixed position of an optical fiber sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method of manufacturing an optical fiber sensor according to an embodiment of the present invention.
  • 1 is a view showing an optical fiber sensor according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a view showing the structure of a sensing head and a sealing member of the optical fiber sensor according to an embodiment of the present invention.
  • the optical fiber sensor 1 includes a sensing head 20, a sealing member 30, and a cap 40, and the sensing head 20 and the sealing member ( 30) has a structure in which the coupling portion is sealed with the cap 40.
  • the sensing head 20 of the optical fiber sensor 1 transmits or receives light
  • the connection member 21 may be integrally formed with the connection part to which the optical fiber cable 10 is connected.
  • the optical fiber cable 10 moves an optical signal generated from a light source.
  • the sealing member 30 is inserted into the optical fiber cable 10, and is forcibly inserted into the outside of the connection member 21 of the sensing head 20 in a press-fitting manner to seal the connection member 21, and the sealing member 30 is
  • the member 30 is composed of a fluororesin tube and can accommodate the optical fiber cable 10 .
  • the cap 40 is the sensing head 20 is inserted and the sealing member 30 is forcibly inserted into the outer side of the sealing member 30, enclosing the sensing head 20 and a part of the sealing member 30, the sealing member 30.
  • the cap 40 is made of fluororesin, and the cap 40 is assembled to the sensing head 20 to surround the coupling part of the sensing head 20 and the sealing member 30 . can be fixed
  • the optical fiber sensor 1 inserts and seals the optical fiber cable 10 into the sealing member 30 , and forcibly inserts the sealing member 30 into the connecting member 21 of the sensing head 20 .
  • the sensing head 20 is encapsulated and sealed with molten resin, so that chemical resistance properties of the optical fiber cable 10 and the sensing head 20 can be easily imparted.
  • a plurality of unidirectional teeth 21a are formed on the outer peripheral surface of the connecting member 21 of the sensing head 20, As the sealing member 30 is coupled to the connection member 21 , it surrounds the one-way teeth 21a , and through this, the sealing member 30 and the connection member 21 of the sensing head 20 can be coupled.
  • reverse teeth corresponding to the one-way teeth 21a of the connection member 21 may be formed on the inner circumferential surface of the coupling part of the sealing member 30 .
  • connection member 21 of the sensing head 20 and the sealing member 30 When the connection member 21 of the sensing head 20 and the sealing member 30 are coupled, the one-way teeth 21a of the connection member 21 and the reverse teeth of the sealing member 30 may mesh with each other. An end of the sealing member 30 may be inserted outside the connecting member 21 of the sensing head 20 to be inserted into each other and sealed.
  • a male screw is formed on the connecting member 21 of the sensing head 20
  • a female screw is formed inside the end of the sealing member 30 to form the connecting member 21 and the sealing member 30 of the sensing head 20 . may be screwed together.
  • a separate injection process can be reduced by mechanically connecting the sensing head 20 and the sealing member 30 , thereby simplifying the manufacturing process and reducing the manufacturing cost.
  • 3 is a view showing a state in which the sensing head is inserted into the cap according to an embodiment of the present invention.
  • 4 is a view showing a state in which the optical fiber sensor is fixed to the fixing bracket according to an embodiment of the present invention.
  • 5 is a view illustrating a fixed position of an optical fiber sensor according to an embodiment of the present invention.
  • the optical fiber sensor 1 is fixed at a certain position to hold the optical axis
  • the cap 40 has a fixing pin 41 of a certain length protruding from the outer circumferential surface along the longitudinal direction. It can be formed and fixed through the fixing bracket 2 to hold the set optical axis.
  • the fixing pin 41 is integrally formed with the cap 40 .
  • the fixing pin 41 like the cap 40, is made of a fluororesin.
  • the fixing bracket 2 has a semicircular body for fixing the optical fiber sensor 1, and a slot 2a is formed in the center of the curved surface of the body, so that the fixing pin 41 of the cap 40 is formed. It can be inserted and fixed in this slot (2a).
  • the sensing head 20 Since it is important for the sensing head 20 to match the optical axes of light transmission and reception, it is possible to more easily hold the optical axis by stably installing the sensing head 20 through the fixing bracket 2 .
  • the fixing bracket (2) is to install and mount the optical fiber sensor (1), and a fixing pin ( 41) can be used to catch it.
  • the optical fiber sensor 1 fixed as described above can hold the optical axis in the case of the lateral case or the optical axis in the case of the direct direction.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method of manufacturing an optical fiber sensor according to an embodiment of the present invention.
  • the optical fiber sensor manufacturing method includes an optical fiber unit preparation step (S1), an optical fiber cable insertion step (S2), a sensing head and a sealing member coupling step (S3), a cap injection step (S4), and It includes a cap coupling step (S5).
  • the optical fiber unit preparation step (S1) is a process of preparing the optical fiber unit having the sensing head 20 to which the optical fiber cable 10 is connected, and the optical fiber cable insertion step (S2) is the optical fiber cable 10 and the sealing member 30 ), in which the sensing head and the sealing member coupling step (S3) are forcibly inserted into the sensing head (30) in a press-fitting manner on the outside of the connecting member 21 of the sensing head 20.
  • 20) is a process of sealing the connecting member 21.
  • the cap injection step (S4) is a process of independently and separately injection molding the cap 40 assembled to the sensing head 20, and the cap coupling step (S5) is a process of inserting the cap 40 into the sensing head 20 ) and the sealing member 30 is a process of forcibly inserted into the outside of the coupling portion in a press fit type to seal.
  • a plurality of unidirectional teeth 21a are formed on the outer peripheral surface of the connecting member 21 of the sensing head 20, and the inner peripheral surface of the coupling part of the sealing member 30 Reverse teeth corresponding to the one-way teeth 21a of the connection member 21 are formed on the connection member 21, and when the connection member 21 of the sensing head 20 and the sealing member 30 are combined, the connection member 21
  • the one-way teeth 21a of the and the reverse teeth of the sealing member 30 may be meshed with each other.
  • the manufacturing method of the optical fiber sensor 1 is a method of covering the entire optical fiber unit with a cap 40 made of a fluororesin, and inserting the sealing member 30 into the optical fiber cable 10, and the sensing head
  • a cap 40 made of a fluororesin is injection molded into the connecting member 21 of ( 20 ) and covered with the sensing head 20 to seal the connection between the sensing head 20 and the sealing member 30 .
  • one-way teeth 21a are formed on the connection member 21 of the sensing head 20 , and the sealing member 30 is forcedly inserted into the connection member 21 of the sensing head 20 in a press-fitting manner. to seal each other.
  • a cap 40 may be separately injection-molded at the connection portion between the sensing head 20 and the sealing member 30 to be sealed while forcibly inserted from the sensing head 20 side.
  • the cap 40 is inserted and sealed in the sensing head 20 to which the optical fiber cable 10 covered with a chemical resistant tube is connected, and the cap 40 is independent regardless of the optical fiber sensor 1 . Since it is injection molded and inserted later, the manufacturing method is easy, the risk of defects is low, and there is no need to apply heat for injection to the optical fiber sensor 10. can
  • the sealing state of the optical fiber sensor 1 is improved by closely connecting the sensing head 20 and the sealing member 30 by an interference fit method, thereby improving the durability of the optical fiber sensor 1 and the optical fiber sensor 1 It can increase the lifespan of the device and improve its function.
  • the present invention can increase the lifespan of the optical fiber sensor and improve the function.

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Abstract

본 발명은 내화학성을 갖는 튜브로 씌워진 광파이버케이블이 연결된 센싱헤드에 캡을 억지 끼움식으로 삽입하여 밀봉하는 것으로 캡은 광파이버센서와는 무관하게 독립적으로 사출 성형되어 추후 삽입되는 것이므로 제조방법이 용이하고 불량 발생 우려가 낮은 광파이버센서 및 그 제조방법에 관한 것이다. 이를 위해 광파이버센서는 광의 투광 또는 수광이 이루어지고, 광파이버케이블이 연결되는 연결부에 연결부재가 일체로 형성된 센싱헤드, 상기 광파이버케이블이 삽입되고, 상기 센싱헤드의 연결부재 외측에 억지 끼움식으로 강제 삽입되어 상기 연결부재를 밀봉하는 밀봉부재, 및 상기 센싱헤드가 삽입되고 상기 밀봉부재 외측에 억지 끼움식으로 강제 삽입되어 상기 센싱헤드와 상기 밀봉부재의 일부를 둘러싸면서 상기 밀봉부재를 다시 밀봉하는 별도 사출성형 된 캡을 포함한다.

Description

광파이버센서 및 그 제조방법
본 발명은 광파이버센서 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 광센서는 광신호를 받아 광센서 내에서 전기신호로 변환하여 멀리 떨어진 콘트롤러에 전기신호를 보내는 광전센서와, 센서에서 센싱한 광을 광 그대로 멀리 떨어져 있는 변환기 및 콘트롤러에, 매개체로서 광파이버를 사용하여 전달하는 광파이버센서의 두 가지가 있다.
광전센서는 센싱하는 영역에서 있을 수 있는 전자기적 영향 등을 받을 수 있는 반면, 광파이버센서는 센싱하는 영역에서 단지 광으로 신호가 전달되고 전자기적 영향이 없는 멀리 떨어진 곳에 변환기 및 콘트롤러는 설치할 수 있어 목적하는 센싱에 전자기적 영향을 받지 않도록 할 수 있다.
한편, 센싱하는 영역이 세정공정, 현상공정, 또는 에칭공정 등 화학약품이 많이 사용되는 공정의 경우 센싱하는 헤드뿐만 아니라 변환 및 콘트롤러까지 신호를 전달하는 광파이버가 화학약품에 노출되어 화학적으로 손상을 입을 수 있어 센싱헤드 및 길이가 긴 광화이버까지 내화학성이 부여되어야 한다.
광파이버센서에 내화학성 특성을 부여하기 위하여, 일본등록특허 제5026168호는 길이가 긴 광파이버에 대해서는 보호 튜브로 덮어 씌우고, 상기 튜브의 선단에 삽입된 광섬유홀더(센싱헤드)를 구비함과 동시에, 상기 튜브의 선단을 밀봉하는 밀봉 부재를 그 튜브의 선단에 액밀 상태가 되도록 융착한 광섬유 센서 유닛 제조 방법에 있어서, 상기 밀봉 부재를 상기 튜브에 융착함에 있어서, 상기 밀봉 부재의 융착 후의 외형 형상과 합치한 캐비티를 가지는 금형을 준비하고, 상기 캐비티에 합치하는 외형 형상을 가지는 용융 전의 밀봉 부재를 그 캐비티 내에 수용하고, 상기 캐비티를 가열함과 동시에 상기 밀봉 부재가 완전 용융하기 전에 당해 밀봉 부재를 상기 튜브에 융착시키는 것을 특징으로 하는 광섬유 센서 유닛 제조 방법을 개시하였다.
종래기술은 튜브에 광섬유홀더를 삽입할 때, 튜브의 내경 및 광섬유홀더의 외경 간에 차이에 의해 튜브의 확관이 이루어지는데, 튜브의 내경이 좁아질수록 튜브의 확관 면적(즉, 확관비)이 증가함으로써, 튜브의 확관 불량률이 높아지는 문제점이 있었다.(여기에서 내경은 안지름, 외경은 바깥지름을 의미한다.)
위 문제점은 튜브의 내경 및 광섬유홀더의 외경 간에 차이를 최소화 하는 것으로 해결할 수 있다.
그러나, 종래기술은 튜브에 광섬유홀더와 광파이버케이블을 함께 삽입하는데, 광섬유홀더의 외경이 광파이버케이블의 외경보다 넓게 구성되므로, 튜브에 광파이버케이블을 삽입할 때, 튜브의 내경 및 광파이버케이블의 외경 사이에 빈틈이 발생함으로써, 튜브에 삽입된 광파이버케이블의 굴곡유연성이 저하되며, 설치 환경에 제약이 따르는 문제점이 있었다.
즉, 종래기술은 튜브에 광섬유홀더와 광파이버케이블을 함께 삽입함에 따라. 설계요소로 튜브의 내경, 광섬유홀더의 외경 및 광파이버케이블의 외경을 동시에 고려해야 됨으로써, 제조 공정이 복잡해지고 제조 비용이 증가되는 문제점이 있었다.
또한, 종래기술은 밀봉부재가 완전 용융 되기 전에 튜브의 단부에 융착된 후, 밀봉 부재의 완전 용융과 냉각 수축이 이루어지는 데, 밀봉 부재가 냉각 수축되면서 밀봉 부재 및 튜브의 단부 사이에 간극이 발생하여 밀봉 부재 및 튜브의 단부 간에 밀착성이 저하되는 문제점이 있었다.
상기의 문제를 해결하기 위하여 얇은 튜브로 이루어진 불소 수지로 밀봉 부재를 만들어 광파이버케이블을 밀봉하고, 센싱헤드와 밀봉 부재의 외측을 불소 수지로 사출 성형하여 밀봉 부재의 용융으로 인한 융착 발생으로 밀봉하는 방안을 강구하여 일본등록특허 제5026168호에서의 확관 불량, 또는 광파이버 부위의 굴곡유연성 저하, 끝단 밀착성 저하 등 발생할 수 있는 문제를 해결하였다.
그러나, 사출성형에 있어서 구조적으로 2번에 나누어 인써트 사출방식으로 사출 성형하여야 하는 문제가 있어 경제성 문제가 따르고 또 사출하면서 밀봉 부재와 융착시켜야 하기 때문에 온도를 상승시켜야 하는데 경우에 따라, 상기 밀봉 부재에 과도한 열이 공급되어 밀봉 부재 내부의 광파이버케이블까지 열이 상승하여 변성이 발생할 우려가 있고, 상기 광파이버의 변성으로 결국 제조되는 광파이버센서의 제품 불량이 발생할 수 있다. 융착을 위한 사출공정에서 온도 관리 범위가 좁아 콘트롤이 상당히 어렵다.
또한, 상기 광파이버센서의 제조공정이 복잡해지고 시간과 비용이 과다하게 소요되는 단점이 있다.
[선행기술문헌]
(특허문헌 1) 일본 등록특허공보 제5026168호(2012.06.29)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 내화학성을 갖는 튜브로 씌워진 광파이버케이블이 연결된 센싱헤드에 캡을 억지 끼움식으로 삽입하여 밀봉하는 것으로 캡은 광파이버센서와는 무관하게 독립적으로 사출 성형되어 추후 삽입되는 것이므로 제조방법이 용이하고 불량 발생 우려가 낮은 광파이버센서 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 광파이버센서는 광의 투광 또는 수광이 이루어지고, 광파이버케이블이 연결되는 연결부에 연결부재가 일체로 형성된 센싱헤드, 상기 광파이버케이블이 삽입되고, 상기 센싱헤드의 연결부재 외측에 억지 끼움식으로 강제 삽입되어 상기 연결부재를 밀봉하는 밀봉부재, 및 상기 센싱헤드가 삽입되고 상기 밀봉부재 외측에 억지 끼움식으로 강제 삽입되어 상기 센싱헤드와 상기 밀봉부재의 일부를 둘러싸면서 상기 밀봉부재를 다시 밀봉하는 별도 사출성형 된 캡을 포함할 수 있다.
상기 센싱헤드의 연결부재는 외주면에 복수개의 일방향 톱니가 형성될 수 있다.
상기 캡은 외주면에 길이방향을 따라 일정 길이의 고정핀이 돌출 형성되어 고정 브라켓을 통해 고정되면서 설정된 광축을 잡아줄 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광파이버센서 제조방법은 상기 광파이버센서를 포함하고, 광파이버케이블이 연결된 센싱헤드를 가진 광파이버유닛을 준비하는 광파이버유닛 준비단계, 상기 광파이버케이블을 밀봉부재에 삽입하는 광파이버케이블 삽입단계, 상기 센싱헤드의 연결부재 외측에 억지 끼움식으로 상기 밀봉부재가 강제 삽입되어 상기 센싱헤드의 연결부재를 밀봉하는 센싱헤드와 밀봉부재 결합단계, 상기 센싱헤드에 조립되는 캡을 독립적으로 별도로 사출 성형하는 캡 사출단계, 및 상기 캡을 상기 센싱헤드와 상기 밀봉부재의 결합부 외측에 억지 끼움식으로 강제 삽입하여 밀봉하는 캡 결합단계를 포함한다.
본 발명에 따른 광파이버센서 및 그 제조방법에 따르면, 내화학성을 갖는 튜브로 씌워진 광파이버케이블이 연결된 센싱헤드에 캡을 억지 끼움식으로 삽입하여 밀봉하는 것으로 캡은 광파이버센서와는 무관하게 독립적으로 사출 성형되어 추후 삽입되는 것이므로 제조방법이 용이하고 불량 발생 우려가 낮고, 광파이버센서에 사출을 위한 열을 가할 필요가 없기 때문에 열에 의한 광파이버센서의 손상을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 센싱헤드와 밀봉부재를 억지 끼움식으로 밀착 연결함으로써 광파이버센서의 밀봉 상태를 향상시켜 광파이버센서의 내구성을 향상시킴과 아울러 광파이버센서의 수명 증대 및 기능 향상을 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광파이버센서를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광파이버센서의 센싱헤드 및 밀봉부재의 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡에 센싱헤드가 삽입되는 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광파이버센서가 고정 브라켓에 고정된 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광파이버센서의 고정 위치를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광파이버센서의 제조방법을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 광파이버센서 및 그 제조방법의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광파이버센서를 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광파이버센서의 센싱헤드 및 밀봉부재의 구조를 도시한 도면이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 광파이버센서(1)는 센싱헤드(20), 밀봉부재(30), 및 캡(40)을 포함하고, 상기 센싱헤드(20)와 밀봉부재(30)의 결합부를 상기 캡(40)으로 밀봉하는 구조이다.
본 실시예에서, 상기 광파이버센서(1)의 센싱헤드는(20) 광의 투광 또는 수광이 이루어지고, 광파이버케이블(10)이 연결되는 연결부에 연결부재(21)가 일체로 형성될 수 있다. 상기 광파이버케이블(10)은 광원에서 발생하는 광신호가 이동된다.
상기 밀봉부재(30)는 광파이버케이블(10)이 삽입되고, 상기 센싱헤드(20)의 연결부재(21) 외측에 억지 끼움식으로 강제 삽입되어 상기 연결부재(21)를 밀봉하는 것으로, 상기 밀봉부재(30)는 불소 수지 튜브로 구성되어 광파이버케이블(10)을 수용할 수 있다.
상기 캡(40)은 센싱헤드(20)가 삽입되고 밀봉부재(30) 외측에 억지 끼움식으로 강제 삽입되어 센싱헤드(20)와 밀봉부재(30)의 일부를 둘러싸면서 밀봉부재(30)를 다시 밀봉하는 별도 사출성형되는 것으로, 상기 캡(40)은 불소 수지로 이루어지고, 상기 캡(40)을 센싱헤드(20)에 조립하여 센싱헤드(20) 및 밀봉부재(30)의 결합부를 감싸 고정할 수 있다.
즉, 상기 광파이버센서(1)는 광파이버케이블(10)을 밀봉부재(30)에 삽입하여 밀봉하고, 상기 밀봉부재(30)를 상기 센싱헤드(20)의 연결부재(21)에 억지 끼움으로 강제 삽입하여 결합한 후, 상기 센싱헤드(20)를 용융 수지로 둘러싸서 밀봉함으로써, 광파이버케이블(10)과 센싱헤드(20)의 내화학성 특성을 용이하게 부여할 수 있다.
또한, 상기 광파이버센서(1)의 센싱헤드(20)와 밀봉부재(30)의 결합 구조는 센싱헤드(20)의 연결부재(21)의 외주면에 복수개의 일방향 톱니(21a)가 형성되어 있고, 상기 밀봉부재(30)가 상기 연결부재(21)와 결합되면서 일방향 톱니(21a)를 감싸게 되어, 이를 통해 밀봉부재(30)와 센싱헤드(20)의 연결부재(21)가 결합될 수 있다.
또 다른 실시예로서, 상기 밀봉부재(30)의 결합부 내주면에 상기 연결부재(21)의 일방향 톱니(21a)와 대응되는 역방향 톱니가 형성될 수 있다.
상기 센싱헤드(20)의 연결부재(21)와 상기 밀봉부재(30)의 결합 시 연결부재(21)의 일방향 톱니(21a)와 상기 밀봉부재(30)의 역방향 톱니가 서로 치합될 수 있다. 상기 센싱헤드(20)의 연결부재(21) 외측에 상기 밀봉부재(30)의 단부가 삽입되어 서로 끼워져 밀봉될 수 있다.
상기 센싱헤드(20)의 연결부재(21)에 수나사를 형성하고, 상기 밀봉부재(30)의 단부 내측에 암나사를 형성하여 상기 센싱헤드(20)의 연결부재(21)와 밀봉부재(30)를 서로 나사결합할 수도 있다.
따라서, 상기 센싱헤드(20)와 밀봉부재(30)를 기구적으로 연결함으로써 별도의 사출 공정을 줄일 수 있고, 이를 통해 제조 공정이 단순화되고 제조 비용이 절감될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 캡에 센싱헤드가 삽입되는 상태를 도시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광파이버센서가 고정 브라켓에 고정된 상태를 도시한 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광파이버센서의 고정 위치를 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 광파이버센서(1)는 일정한 위치에 고정되어 광축을 잡아 주어야 하는 바, 상기 캡(40)은 외주면에 길이방향을 따라 일정 길이의 고정핀(41)이 돌출 형성되어 고정 브라켓(2)을 통해 고정되면서 설정된 광축을 잡아줄 수 있다. 상기 고정핀(41)은 캡(40)에 일체로 성형된다. 상기 고정핀(41)은 캡(40)과 마찬가지로 불소 수지로 이루어진다.
즉, 상기 고정 브라켓(2)은 광파이버센서(1)를 고정하기 위한 반원형의 몸체가 형성되고, 상기 몸체의 곡면부 중앙에 슬롯(2a)이 형성됨으로써 상기 캡(40)의 고정핀(41)이 슬롯(2a)에 삽입 고정될 수 있다.
상기 센싱헤드(20)는 투광과 수광의 광축을 맞추는 것이 중요한 바, 상기 고정 브라켓(2)을 통해 안정되게 센싱헤드(20)를 설치함으로써 보다 쉽게 광축을 잡아줄 수 있다.
상기 고정 브라켓(2)은 광파이버센서(1)를 설치 및 장착하는 것으로 광축을 잡아주도록 고정 브라켓(2)과 센싱헤드(20)의 체결 각도를 상기 캡(40)에 일체로 성형된 고정핀(41)을 통해 잡아줄 수 있다.
상기와 같이 고정된 광파이버센서(1)는 측방 경우의 광축이나 직방 경우의 광축을 잡아줄 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광파이버센서의 제조방법을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 광파이버센서 제조방법은 광파이버유닛 준비단계(S1), 광파이버케이블 삽입단계(S2), 센싱헤드와 밀봉부재 결합단계(S3), 캡 사출단계(S4), 및 캡 결합단계(S5)를 포함한다.
상기 광파이버유닛 준비단계(S1)는 광파이버케이블(10)이 연결된 센싱헤드(20)를 가진 광파이버유닛을 준비하는 과정이고, 상기 광파이버케이블 삽입단계(S2)는 광파이버케이블(10)을 밀봉부재(30)에 삽입하는 과정이며, 상기 센싱헤드와 밀봉부재 결합단계(S3)는 센싱헤드(20)의 연결부재(21) 외측에 억지 끼움식으로 상기 밀봉부재(30)가 강제 삽입되어 상기 센싱헤드(20)의 연결부재(21)를 밀봉하는 과정이다.
상기 캡 사출단계(S4)는 상기 센싱헤드(20)에 조립되는 캡(40)을 독립적으로 별도로 사출 성형하는 과정이고, 상기 캡 결합단계(S5)는 상기 캡(40)을 상기 센싱헤드(20)와 밀봉부재(30)의 결합부 외측에 억지 끼움식으로 강제 삽입하여 밀봉하는 과정이다.
또한, 상기 센싱헤드와 밀봉부재 결합단계(S3)에서, 상기 센싱헤드(20)의 연결부재(21) 외주면에 복수개의 일방향 톱니(21a)가 형성되고, 상기 밀봉부재(30)의 결합부 내주면에 상기 연결부재(21)의 일방향 톱니(21a)와 대응되는 역방향 톱니가 형성되며, 상기 센싱헤드(20)의 연결부재(21)와 상기 밀봉부재(30)의 결합 시 상기 연결부재(21)의 일방향 톱니(21a)와 상기 밀봉부재(30)의 역방향 톱니가 서로 치합될 수 있다.
여기서, 상기 광파이버센서(1)의 제조방법은 광파이버유닛 전체를 불소 수지로 이루어진 캡(40)으로 덮어 씌워주는 방법으로, 상기 광파이버케이블(10)에 밀봉부재(30)를 삽입하고, 상기 센싱헤드(20)의 연결부재(21)에 불소 수지로 이루어진 캡(40)을 사출 성형하여 센싱헤드(20)에 씌워줌으로써 센싱헤드(20)와 밀봉부재(30)의 연결부를 밀봉하게 된다.
이를 위하여, 상기 센싱헤드(20)의 연결부재(21)에 일방향 톱니(21a)를 형성하고, 상기 센싱헤드(20)의 연결부재(21)에 밀봉부재(30)를 억지 끼움식으로 강제 삽입하여 서로를 밀봉할 수 있다. 상기 센싱헤드(20)와 밀봉부재(30)의 연결부에는 캡(40)을 별도로 사출 성형하여 센싱헤드(20) 쪽에서 강제로 끼우면서 밀봉할 수 있다.
따라서, 내화학성을 갖는 튜브로 씌워진 광파이버케이블(10)이 연결된 센싱헤드(20)에 캡(40)을 억지 끼움식으로 삽입하여 밀봉하는 것으로 캡(40)은 광파이버센서(1)와는 무관하게 독립적으로 사출 성형되어 추후 삽입되는 것이므로 제조방법이 용이하고 불량 발생 우려가 낮고, 상기 광파이버센서(10)에 사출을 위한 열을 가할 필요가 없기 때문에 열에 의한 광파이버센서(1)의 손상을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 상기 센싱헤드(20)와 밀봉부재(30)를 억지 끼움식으로 밀착 연결함으로써 광파이버센서(1)의 밀봉 상태를 향상시켜 광파이버센서(1)의 내구성을 향상시킴과 아울러 광파이버센서(1)의 수명 증대 및 기능 향상을 도모할 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 광파이버센서의 수명을 증대하고 기능을 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

  1. 광의 투광 또는 수광이 이루어지고, 광파이버케이블이 연결되는 연결부에 연결부재가 일체로 형성된 센싱헤드;
    상기 광파이버케이블이 삽입되고, 상기 센싱헤드의 연결부재 외측에 억지 끼움식으로 강제 삽입되어 상기 연결부재를 밀봉하는 밀봉부재; 및
    상기 센싱헤드가 삽입되고 상기 밀봉부재 외측에 억지 끼움식으로 강제 삽입되어 상기 센싱헤드와 상기 밀봉부재의 일부를 둘러싸면서 상기 밀봉부재를 다시 밀봉하는 별도 사출성형된 캡;을 포함하는 광파이버센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센싱헤드의 연결부재는 외주면에 복수개의 일방향 톱니가 형성되는 것을 특징으로 하는 광파이버센서.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 캡은 외주면에 길이방향을 따라 일정 길이의 고정핀이 돌출 형성되어 고정 브라켓을 통해 고정되면서 설정된 광축을 잡아주는 것을 특징으로 하는 광파이버센서.
  4. 제1항의 광파이버센서를 포함하고,
    광파이버케이블이 연결된 센싱헤드를 가진 광파이버유닛을 준비하는 광파이버유닛 준비단계;
    상기 광파이버케이블을 밀봉부재에 삽입하는 광파이버케이블 삽입단계;
    상기 센싱헤드의 연결부재 외측에 억지 끼움식으로 상기 밀봉부재가 강제 삽입되어 상기 센싱헤드의 연결부재를 밀봉하는 센싱헤드와 밀봉부재 결합단계;
    상기 센싱헤드에 조립되는 캡을 독립적으로 별도로 사출 성형하는 캡 사출단계; 및
    상기 캡을 상기 센싱헤드와 상기 밀봉부재의 결합부 외측에 억지 끼움식으로 강제 삽입하여 밀봉하는 캡 결합단계;를 포함하는 광파이버센서 제조방법.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06294742A (ja) * 1993-04-12 1994-10-21 Mitsubishi Rayon Co Ltd 光ファイバセンサヘッド
JP2001013328A (ja) * 1999-06-25 2001-01-19 Sunx Ltd 光ファイバセンサヘッド
JP2002054990A (ja) * 2000-08-09 2002-02-20 Sunx Ltd 光学式センサ
JP2003107275A (ja) * 2001-09-27 2003-04-09 Mitsubishi Rayon Co Ltd 光ファイバユニット及びその製造方法
JP2005031024A (ja) * 2003-07-10 2005-02-03 Keyence Corp ファイバセンサヘッドおよびファイバ式光電センサ
JP2006105626A (ja) * 2004-09-30 2006-04-20 Sunx Ltd 光ファイバセンサヘッド

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5026168B1 (ko) 1970-04-14 1975-08-29
JP5026168B2 (ja) * 2007-07-02 2012-09-12 アズビル株式会社 光ファイバーセンサユニットの製造方法及び光ファイバーセンサユニット
KR101366005B1 (ko) * 2012-06-29 2014-02-24 엔엔사이언스주식회사 사출형 온도감지센서 구조 및 그 제조방법
US10935733B2 (en) 2019-01-30 2021-03-02 Intri-Plex Technologies Inc. Retention apparatus and method for terminating a jacketed cable
KR102217027B1 (ko) * 2019-05-31 2021-02-18 순천향대학교 산학협력단 광파이버센서의 제조 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06294742A (ja) * 1993-04-12 1994-10-21 Mitsubishi Rayon Co Ltd 光ファイバセンサヘッド
JP2001013328A (ja) * 1999-06-25 2001-01-19 Sunx Ltd 光ファイバセンサヘッド
JP2002054990A (ja) * 2000-08-09 2002-02-20 Sunx Ltd 光学式センサ
JP2003107275A (ja) * 2001-09-27 2003-04-09 Mitsubishi Rayon Co Ltd 光ファイバユニット及びその製造方法
JP2005031024A (ja) * 2003-07-10 2005-02-03 Keyence Corp ファイバセンサヘッドおよびファイバ式光電センサ
JP2006105626A (ja) * 2004-09-30 2006-04-20 Sunx Ltd 光ファイバセンサヘッド

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