光纤的加工工艺
阅读说明：本技术 光纤的加工工艺 (Optical fiber processing technology ) 是由 冯高锋 杨军勇 袁卿瑞 王醒东 胡涛涛 孙林波 林志伟 于 2021-07-29 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种光纤的加工工艺,包括气线检测工序,气线检测工序包括以下步骤：1)通过激光发射器向光纤发射垂直于光纤的扇形激光,并通过多个并排设置的激光接收器接收；2)当位于中间的至少一个激光接收器的信号强度突变时,判断光纤出现气线,记录气线的起始位置,并控制收卷设备降低收卷速度；3)当激光接收器接收到的信号强度恢复时,判断光纤没有气线,记录气线的结束位置,在光纤的气线段全部绕设在收卷盘上后,恢复收卷设备的收卷速度。本申请能够在线检测气线的出现位置和结束位置,既方便后期对气线段进行处理,又能够在检测出气线时控制收卷设备降低收卷速度,降低光纤的张力,防止光纤因为气线导致断裂。(The application discloses optical fiber processing technology, including gas line detection process, gas line detection process includes following steps: 1) transmitting fan-shaped laser perpendicular to the optical fiber through a laser transmitter, and receiving the fan-shaped laser through a plurality of laser receivers arranged side by side; 2) when the signal intensity of at least one laser receiver positioned in the middle is suddenly changed, judging that the optical fiber has a gas line, recording the initial position of the gas line, and controlling the winding device to reduce the winding speed; 3) when the signal intensity received by the laser receiver is recovered, judging that the optical fiber has no gas line, recording the end position of the gas line, and recovering the winding speed of the winding device after the gas line section of the optical fiber is completely wound on the winding disc. This application can the on-line measuring gas line appear position and the final position, both make things convenient for the later stage to handle the gas line section, can control rolling equipment reduction rolling speed when detecting out the gas line again, reduce the tension of optic fibre, prevent that optic fibre from leading to the fracture because of the gas line.)
技术领域
本发明涉及光纤预制棒领域，具体涉及光纤的加工工艺。
背景技术
光纤是通过光纤预制棒加热拉丝加工得到，现有的光纤生产工艺一般包括熔融工序、冷却工序、涂覆固化工序和收卷工序。当光纤预制棒内有气泡时，在进行拉丝时，光纤会出现气线，具有气线的光纤性能不能满足要求且强度降低，在维持原有的拉丝速度时，光纤易断裂。
发明内容
本发明针对上述问题，提出了一种光纤的加工工艺。
本发明采取的技术方案如下：
一种光纤的加工工艺，包括熔融工序、冷却工序、涂覆固化工序和收卷工序，在所述冷却工序和涂覆固化工序之间还具有气线检测工序，所述气线检测工序包括以下步骤：
1)通过激光发射器向光纤发射垂直于光纤的扇形激光，并通过多个并排设置的激光接收器接收，激光接收器接收到扇形激光并产生光强信号，位于中间的至少一个激光接收器的信号强度弱；
2)当位于中间的至少一个激光接收器的信号强度突变时，判断光纤出现气线，记录气线的起始位置，并控制收卷设备降低收卷速度；
3)当激光接收器接收到的信号强度恢复时，判断光纤没有气线，记录气线的结束位置，在光纤的气线段全部绕设在收卷盘上后，恢复收卷设备的收卷速度。
本申请光纤的加工工艺通过设置额外的气线检测工序能够在线检测气线的出现位置和结束位置，既方便后期对气线段进行处理，又能够在检测出气线时控制收卷设备降低收卷速度，降低光纤的张力，防止光纤因为气线导致断裂。
本申请检测气线的原理：激光发射器向光纤发射与光纤垂直的扇形激光，扇形激光有一小部分会经过光纤后再被激光接收器接收，因为光纤的作用，中间的至少一个激光接收器的信号强度弱，当光纤出现气线时，气线会影响进入光纤的扇形激光的传播，最终使进入激光接收器的激光的强度有较大的变化，比如强度大大降低，即当中间的至少一个激光接收器的信号低于预设值时，判断光纤出现了气线；当激光接收器的强度恢复时，判断光纤内没有气线。因为为扇形激光，光纤偏移也基本不影响气线的检测，检测可靠性高。
于本发明其中一实施例中，所述气线检测工序通过气线检测装置进行实施，所述气线检测装置包括：
激光发射器，用于向光纤发射垂直于光纤的扇形激光；
接收架，接收架与激光发射器分别位于光纤的两侧；
多个激光接收器，并排安装在所述接收架上，用于接收所述扇形激光。
于本发明其中一实施例中，所述接收架面向激光发射器的一面为弧形面，所述激光接收器安装在所述弧形面上。
设置弧形面能够使扇形激光未经过光纤的部分被接收器接收时，信号强度相同。实际运用时，可以通过计算机软件将各激光接收器的信号进行绘图，横坐标为依次设置的激光接收器的标号，纵坐标为信号强度，从左到右将各点连接，正常状态下绘制的图像为中间具有下凹的直线，当出现气线时，下凹部分突变，下凹幅度明显变大。
于本发明其中一实施例中，所述气线检测装置还包括两个偏移检测机构、移动调节机构以及连接架，所述激光发射器安装在所述移动调节机构上，所述移动调节机构用于带动激光发射器沿垂直于光纤的X方向移动，靠近或远离接收架；所述连接架用于连接激光发射器和接收架，通过连接架所述移动调节机构能够带动激光发射器和接收架同步移动；两个偏移检测机构上下间隔设置，所述激光发射器和接收架位于两个偏移检测机构之间，所述偏移检测机构包括：
激光发射架组件，用于发射多个相互平行的光线，多个光线分为两组，两组光线分别位于光纤的两侧，所述光线与光纤垂直，所述光线与X方向垂直；
激光接受架组件，用于接收所述激光发射架组件的光线。
在生产过程中，光纤可能出现偏移，当光纤远离或靠近激光发射器时会影响激光接收器接收的信号，通过设置上下间隔设置的两个偏移检测机构能够对该偏移进行检测，检测原理为：相邻两个光线的间距确定，当光纤偏移遮挡到其中一个光线时，此时激光接受架组件能够检测到，确定光纤移动到了该光线对应的位置。
上方的偏移检测机构能够检测光纤沿垂直于光线方向的第一偏移，下方的偏移检测机构能够检测光纤沿垂直于光线方向的第二偏移，通过上方偏移检测机构的竖直位置、下方偏移检测机构的竖直位置、第一偏移、第二偏移以及激光发射器的竖直位置能够计算出激光发射器需要调节的距离，然后通过偏移检测机构进行精确控制。
于本发明其中一实施例中，为了防止与光纤干涉，连接架为环状或弧形。
于本发明其中一实施例中，所述移动调节机构包括：
底座；
滑杆，固定在底座上；
丝杆，转动安装在底座上且与所述滑杆平行；
调节块，具有滑孔和螺纹孔，所述滑杆穿过所述滑杆，所述丝杆穿过所述螺纹孔并与螺纹孔啮合，所述激光发射器固定在调节块上；
驱动电机，安装在底座上用于驱动所述丝杆精确转动。
于本发明其中一实施例中，所述熔融工序为：光纤预制棒在2200℃-2300℃熔融，依靠自身重力下垂拉丝；
所述冷却工序为：下垂的光纤先通过光纤冷却装置降温定型，然后通过冷却管进一步冷却。
于本发明其中一实施例中，所述涂覆固化工序包括：
一次涂覆工序：通过涂覆装置将树脂涂覆至光纤的外表面，形成一次涂覆层；
一次固化工序：光纤通过紫外光固化设备，使一次涂覆层固化；
二次涂覆工序：通过涂覆装置将树脂涂覆在一次涂覆层的外表面，形成二次涂覆层；
二次固化工序：光纤通过紫外光固化设备，使二次涂覆层固化。
于本发明其中一实施例中，所述涂覆固化工序包括：
一次涂覆工序：通过涂覆装置将树脂涂覆至光纤的外表面，形成一次涂覆层；
二次涂覆工序：通过涂覆装置将树脂涂覆在一次涂覆层的外表面，形成二次涂覆层；
固化工序：光纤通过紫外光固化设备，使一次涂覆层和二次涂覆层固化。
本发明的有益效果是：本申请光纤的加工工艺通过设置额外的气线检测工序能够在线检测气线的出现位置和结束位置，既方便后期对气线段进行处理，又能够在检测出气线时控制收卷设备降低收卷速度，降低光纤的张力，防止光纤因为气线导致断裂。
附图说明
：图1是气线检测工序的示意图；
图2是激光发射器和接收架的示意图；
图3是偏移检测机构的俯视图；
图4是移动调节机构的示意图。
图中各附图标记为：
1、光纤；2、激光发射器；3、扇形激光；4、接收架；5、激光接收器；6、弧形面；7、连接架；8、移动调节机构；9、偏移检测机构；10、激光发射架组件；11、光线；12、激光接受架组件；13、底座；14、滑杆；15、丝杆；16、调节块；17、滑孔；18、螺纹孔；19、驱动电机；20、涂覆装置；21、冷却管。
具体实施方式
：
下面结合各附图，对本发明做详细描述。
如图1和2所示，一种光纤的加工工艺，包括熔融工序、冷却工序、涂覆固化工序和收卷工序，在冷却工序和涂覆固化工序之间还具有气线检测工序，气线检测工序包括以下步骤：
1)通过激光发射器2向光纤1发射垂直于光纤1的扇形激光3，并通过多个并排设置的激光接收器5接收，激光接收器5接收到扇形激光3并产生光强信号，位于中间的至少一个激光接收器5的信号强度弱；
2)当位于中间的至少一个激光接收器5的信号强度突变时，判断光纤1出现气线，记录气线的起始位置，并控制收卷设备降低收卷速度；
3)当激光接收器5接收到的信号强度恢复时，判断光纤1没有气线，记录气线的结束位置，在光纤1的气线段全部绕设在收卷盘上后，恢复收卷设备的收卷速度。
本申请光纤的加工工艺通过设置额外的气线检测工序能够在线检测气线的出现位置和结束位置，既方便后期对气线段进行处理，又能够在检测出气线时控制收卷设备降低收卷速度，降低光纤1的张力，防止光纤1因为气线导致断裂。
本申请检测气线的原理：激光发射器2向光纤1发射与光纤1垂直的扇形激光3，扇形激光3有一小部分会经过光纤1后再被激光接收器5接收，因为光纤1的作用，中间的至少一个激光接收器5的信号强度弱，当光纤1出现气线时，气线会影响进入光纤1的扇形激光3的传播，最终使进入激光接收器5的激光的强度有较大的变化，比如强度大大降低，即当中间的至少一个激光接收器5的信号低于预设值时，判断光纤1出现了气线；当激光接收器5的强度恢复时，判断光纤1内没有气线。因为为扇形激光3，光纤1偏移也基本不影响气线的检测，检测可靠性高。
如图1和2所示，于本实施例中，气线检测工序通过气线检测装置进行实施，气线检测装置包括：
激光发射器2，用于向光纤1发射垂直于光纤1的扇形激光3；
接收架4，接收架4与激光发射器2分别位于光纤1的两侧；
多个激光接收器5，并排安装在接收架4上，用于接收扇形激光3。
如图2所示，于本实施例中，接收架4面向激光发射器2的一面为弧形面6，激光接收器5安装在弧形面6上。
设置弧形面6能够使扇形激光3未经过光纤1的部分被接收器接收时，信号强度相同。实际运用时，可以通过计算机软件将各激光接收器5的信号进行绘图，横坐标为依次设置的激光接收器5的标号，纵坐标为信号强度，从左到右将各点连接，正常状态下绘制的图像为中间具有下凹的直线，当出现气线时，下凹部分突变，下凹幅度明显变大。
如图1、3和4所示，于本实施例中，气线检测装置还包括两个偏移检测机构9、移动调节机构8以及连接架7，激光发射器2安装在移动调节机构8上，移动调节机构8用于带动激光发射器2沿垂直于光纤1的X方向移动，靠近或远离接收架4；连接架7用于连接激光发射器2和接收架4，通过连接架7移动调节机构8能够带动激光发射器2和接收架4同步移动；两个偏移检测机构9上下间隔设置，激光发射器2和接收架4位于两个偏移检测机构9之间，偏移检测机构9包括：
激光发射架组件10，用于发射多个相互平行的光线11，多个光线11分为两组，两组光线11分别位于光纤1的两侧，光线11与光纤1垂直，光线11与X方向垂直；
激光接受架组件12，用于接收激光发射架组件10的光线11。
在生产过程中，光纤1可能出现偏移，当光纤1远离或靠近激光发射器2时会影响激光接收器5接收的信号，通过设置上下间隔设置的两个偏移检测机构9能够对该偏移进行检测，检测原理为：相邻两个光线11的间距确定，当光纤1偏移遮挡到其中一个光线11时，此时激光接受架组件12能够检测到，确定光纤1移动到了该光线11对应的位置。
上方的偏移检测机构9能够检测光纤1沿垂直于光线11方向的第一偏移，下方的偏移检测机构9能够检测光纤1沿垂直于光线11方向的第二偏移，通过上方偏移检测机构9的竖直位置、下方偏移检测机构9的竖直位置、第一偏移、第二偏移以及激光发射器2的竖直位置能够计算出激光发射器2需要调节的距离，然后通过偏移检测机构9进行精确控制。
如图2所示，于本实施例中，为了防止与光纤1干涉，连接架7为环状或弧形。
如图4所示，于本实施例中，移动调节机构8包括：
底座13；
滑杆14，固定在底座13上；
丝杆15，转动安装在底座13上且与滑杆14平行；
调节块16，具有滑孔17和螺纹孔18，滑杆14穿过滑杆14，丝杆15穿过螺纹孔18并与螺纹孔18啮合，激光发射器2固定在调节块16上；
驱动电机19，安装在底座13上用于驱动丝杆15精确转动。
于本实施例中，熔融工序为：光纤1预制棒在2200℃-2300℃熔融，依靠自身重力下垂拉丝；
冷却工序为：下垂的光纤1先通过光纤1冷却装置降温定型，然后通过冷却管21进一步冷却。
于本实施例中，涂覆固化工序包括：
一次涂覆工序：通过涂覆装置20将树脂涂覆至光纤1的外表面，形成一次涂覆层；
一次固化工序：光纤1通过紫外光固化设备，使一次涂覆层固化；
二次涂覆工序：通过涂覆装置20将树脂涂覆在一次涂覆层的外表面，形成二次涂覆层；
二次固化工序：光纤1通过紫外光固化设备，使二次涂覆层固化。
于其他实施例中，涂覆固化工序可以包括：
一次涂覆工序：通过涂覆装置20将树脂涂覆至光纤1的外表面，形成一次涂覆层；
二次涂覆工序：通过涂覆装置20将树脂涂覆在一次涂覆层的外表面，形成二次涂覆层；
固化工序：光纤1通过紫外光固化设备，使一次涂覆层和二次涂覆层固化。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种高强高韧高透光率复合材料的制备方法