一种光纤带套塑纤膏预填充装置

技术领域

本发明涉及光纤生产技术领域，具体涉及一种光纤带套塑纤膏预填充装置。

背景技术

无论是中心束管式或层绞式带状光缆的生产过程中，为了起到防水防潮、增加光缆强度以及维护连接稳定性等目的，需要在光纤带套中填充纤膏，填充过程中包括预填充和二次涂覆两道步骤，预填充的目的是在纤芯外表面形成内层保护层(如紫外线固化丙烯酸树脂涂敷层)，二次涂覆步骤是在内层保护层与带套之间挤入纤膏。

上述两个步骤的区别在于：预填充步骤为二次涂覆的前位工序，形成的光纤直径大多为0.25mm，其处理效果直接关乎到后续加工工艺，在受到温度、压力、牵引速度等相关因素的单一影响或共同影响导致填充物粘性(附着力)的差异，继而影响到内层保护层膜厚的一致性(超差较大)，例如预填充后的光线直径不均匀，受光纤牵伸速度的影响导致光纤自身出现损伤，后续在将多条预填充的光纤进行重叠时因超差较大或损伤问题，直接影响到二次涂覆工艺，例如出现光线带局部位置出现弯曲现象、光线带螺旋动作不畅通，继而出现纤膏分布不均匀、光线衰减超标等问题。

对此本申请提出了一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光纤带套塑纤膏预填充装置，用于解决光线生产中的纤膏预填充这一步骤中，因为受到多种因素的影响，导致单条光纤存在超差的问题，直接影响到二次涂覆步骤中的生产质量。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种光纤带套塑纤膏预填充装置，包括工作台和注胶组件，所述工作台上安装有控制器和多个穿线组件，多个所述穿线组件沿工作台的宽度方向呈线性等距设置，且穿线组件包括恒温筒、导线轮组、牵伸轮组和增压泵，每个所述穿线组件中设置有光纤本体；

所述恒温筒下端中心点位置开设有注胶口，所述注胶口与注胶组件的输出口之间连接，且恒温筒的圆周外壁上开设有两个穿线孔，两个所述穿线孔的圆心点处于同一水平轴线上，且穿线孔呈对向设置，两个所述穿线孔上均螺纹连接有定径套，其中一个靠近所述牵伸轮组的定径套上安装有紫外线筒，所述增压泵的输出端上安装有气管，所述气管与恒温筒内部之间连通，所述恒温筒上端中心点位置上安装有压力传感器，所述压力传感器的输出轴沿竖直向下的方向贯穿至恒温筒的内部，且压力传感器的输出轴末端位置上安装有支架，所述支架中转动安装有压线导轮。

进一步设置为：所述光纤本体沿导线轮组到牵伸轮组的方向依次通过两个穿线孔和紫外线筒进行传输，所述注胶口的注胶方向为从下到上，且注胶口的注胶方向与光纤本体的传输方向相垂直。

进一步设置为：所述气管与恒温筒的相交点位置高于穿线孔的设置位置，所述恒温筒内部沿气管与恒温筒的相交点设置有气仓和胶仓，所述气仓和胶仓沿从上到下的方向设置。

进一步设置为：所述恒温筒的内部底端安装有止回套，所述止回套中开设有对应注胶口的孔口，所述孔口的横截面呈倒圆台状，且孔口中设置有止回球。

进一步设置为：所述压线导轮的圆心点低于穿线孔的圆心点。

进一步设置为：所述紫外线筒靠近穿线孔的一端位置上安装有压线橡胶圈，其中靠近所述牵伸轮组的定径套圆周内壁以及紫外线筒与光纤本体之间设置有涂覆间隙；

两个所述定径套中均开设有空腔，两个所述空腔的横截面均呈横向的圆锥面，两个所述空腔的直径沿导线轮组到牵伸轮组的方向减小，其中靠近所述导线轮组的空腔中设置有密封橡胶塞。

进一步设置为：所述控制器中设置有运动监控系统，所述运动监控系统用于控制每个穿线组件的运行状态，且运动监控系统中包括运动数据收集单元、运动状态分析单元和逐级控制单元，具体包含如下内容：

S1：运动数据收集单元用于收集穿线组件中的静态数据和动态数据，并将静态数据和动态数据发送到运动状态分析单元，静态数据包括牵伸轮组对光纤本体的牵引速度、恒温筒的恒定温度，动态数据包括压力传感器的实时压力数值、增压泵和注胶组件的输出功率，并对每个穿线组件进行编号，将每个穿线组件的编号信息输入到静态数据中；

S2：运动状态分析单元以动态数据建立运动分析模型，运动分析模型以增压泵和注胶组件的输出功率作为动态变量、以压力传感器的实时压力数值作为显示变量，显示变量用于显示气仓和胶仓之间的动态压力平衡值，并将显示变量与光纤本体的牵引速度进行对比分析且得到运动状态级数，之后将每个编号穿线组件中的运动状态级数发送到逐级控制单元中；

S3：逐级控制单元根据每个编号穿线组件中的运动状态级数进行运动控制，具体包括：以静态数据中的光纤本体的牵引速度设置运动状态级数中的临界阈值，临界阈值用于表示气仓和胶仓之间处于最佳的动态压力平衡状态，并将每个临界阈值发送到每个编号穿线组件中，根据临界阈值与运动状态级数调节增压泵或注胶组件的输出功率。

本发明具备下述有益效果：

1、本发明针对光纤带套填充/涂覆工艺中的预填充这一步骤，主要采取光纤本体匀速通过胶质材料完成附着涂覆这一工艺方法，在此基础之上，主要以恒温筒作为盛放胶质材料的容器，胶质材料未完全充满恒温筒内部并保留有用于注气增压/泄气降压的气仓，而胶质材料采用下进补充的注胶方式，其目的是：光纤本体在通过胶质材料时，通过气仓和胶仓内部之间的动态压力差对通过状态中的光纤本体进行“施压”，促进胶质材料充分附着在光纤本体上，并配合紫外线筒中的紫外线照射过程进行固化，以及紫外线筒中的压线橡胶圈进一步“抚平”光纤本体而促进预填充效果；

2、基于上述技术原理，整体状态中包含多条光纤本体的预填充过程，且每条光纤本体同步进行，对此以控制器建立针对每个穿线组件的运动监控系统，具体是以对应编号穿线组件中气仓和胶仓之间的动态压力平衡值作为显示变量，以增压泵和注胶组件的输出功率作为动态变量，并生成对应编号穿线组件中的运动状态级数，为了维持每个穿线组件处于相对同步同速的运动状态，根据运动状态级数反向控制增压泵或注胶组件的输出功率，其本质是改变恒温筒内部的动态压力平衡值，改变预填充过程中胶质材料对光纤本体的“施压”程度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提出的一种光纤带套塑纤膏预填充装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种光纤带套塑纤膏预填充装置中穿线组件的结构示意图；

图3为本发明提出的一种光纤带套塑纤膏预填充装置中恒温筒部件的剖切图；

图4为本发明提出的一种光纤带套塑纤膏预填充装置中穿线组件的拆分图；

图5为本发明提出的一种光纤带套塑纤膏预填充装置中穿线组件的剖视图；

图6为本发明提出的一种光纤带套塑纤膏预填充装置中A部分的结构示意图。

图中：1、工作台；2、控制器；3、导线轮组；4、压力传感器；5、恒温筒；6、牵伸轮组；7、紫外线筒；8、定径套；9、增压泵；10、穿线孔；11、注胶口；12、止回套；13、密封橡胶塞；14、止回球；15、压线导轮；16、压线橡胶圈。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

对光纤带套填充纤膏这一工艺中，首先需要对多条光纤进行预填充，其本质是对单条光纤进行涂覆形成直径约为0.25mm的薄保护层，之后再将对多条涂覆完成的光纤进行重叠后再进行二次涂覆工艺，即可以理解为：预填充效果直接关乎到后续二次涂覆工艺，例如受到温度、压力、牵引速度等相关因素的单一影响或共同影响导致填充物粘性(附着力)的差异，继而影响到内层保护层膜厚的一致性(超差较大)，对此提出了如下的解决方案：

参照图1～6，本实施例中的一种光纤带套塑纤膏预填充装置，包括工作台1和注胶组件，工作台1上安装有控制器2和多个穿线组件，多个穿线组件沿工作台1的宽度方向呈线性等距设置，且穿线组件包括恒温筒5、导线轮组3、牵伸轮组6和增压泵9，每个穿线组件中设置有光纤本体；

恒温筒5下端中心点位置开设有注胶口11，注胶口11与注胶组件的输出口之间连接，且恒温筒5的圆周外壁上开设有两个穿线孔10，两个穿线孔10的圆心点处于同一水平轴线上，且穿线孔10呈对向设置，两个穿线孔10上均螺纹连接有定径套8，其中一个靠近牵伸轮组6的定径套8上安装有紫外线筒7，增压泵9的输出端上安装有气管，气管与恒温筒5内部之间连通，恒温筒5上端中心点位置上安装有压力传感器4，压力传感器4的输出轴沿竖直向下的方向贯穿至恒温筒5的内部，且压力传感器4的输出轴末端位置上安装有支架，支架中转动安装有压线导轮15。

基本原理：以图1～3进行说明的是：一个装置中可以同步对多条光纤本体进行预填充，预填充方式仅仅对应单一条的光纤本体，其本质是：将热熔后形成的胶质材料注入恒温筒5内部，具体方式以注胶组件进行说明，其本质是将热熔的胶质材料通过注胶口11持续注入恒温筒5中，在本发明中对注胶组件不做说明；

恒温筒5内部始终维持胶质材料处于热熔状态的高温环境，随后光纤本体匀速通过恒温筒5内部的胶质材料，并且根据生产要求选配对应口径的定径套8，“沾满”胶质材料的光纤本体通过对应口径的定径套8后，“刮除”多余的胶质材料后进入到紫外线筒7中，在紫外线筒7中以紫外线照射黏附胶质材料的光纤本体，使胶质材料固化形成较薄的保护膜；

对此需要说明的是：每条光纤本体需要保持同步进行，为了便于后续将多条光纤本体进行重叠并线，所以需要以牵伸轮组6对多条光纤本体进行同步牵引，具体参照图1进行说明的是：以单一的驱动电机等结构带动每条光纤本体上对应的导向轮进行驱动。

实施例二

本实施例基于实施例一中的基本原理，进行如下优化改进：

光纤本体沿导线轮组3到牵伸轮组6的方向依次通过两个穿线孔10和紫外线筒7进行传输，注胶口11的注胶方向为从下到上，且注胶口11的注胶方向与光纤本体的传输方向相垂直，气管与恒温筒5的相交点位置高于穿线孔10的设置位置，恒温筒5内部沿气管与恒温筒5的相交点设置有气仓和胶仓，气仓和胶仓沿从上到下的方向设置，恒温筒5的内部底端安装有止回套12，止回套12中开设有对应注胶口11的孔口，孔口的横截面呈倒圆台状，且孔口中设置有止回球14，压线导轮15的圆心点低于穿线孔10的圆心点，紫外线筒7靠近穿线孔10的一端位置上安装有压线橡胶圈16，其中靠近牵伸轮组6的定径套8圆周内壁以及紫外线筒7与光纤本体之间设置有涂覆间隙；

两个定径套8中均开设有空腔，两个空腔的横截面均呈横向的圆锥面，两个空腔的直径沿导线轮组3到牵伸轮组6的方向减小，其中靠近导线轮组3的空腔中设置有密封橡胶塞13。

其目的在于：参照图5进行说明的是：光纤本体以水平状态沿导线轮组3到牵伸轮组6的方向移动，胶质材料在注入恒温筒5内部时并未完全充满，但是需要维持胶质材料始终没过光纤本体，并且在注入胶质材料时，还需要以增压泵9对恒温筒5内部注入恒温气体，气体温度与胶质材料的温度相等或略高，其目的是：可以以恒温气体维持胶质材料处于热熔状态，并且胶质材料在注入恒温筒5内部时产生向上的压力，而恒温气体在鼓入时产生向下的压力，在二者压力差作用下促使胶质材料对光纤材料进行“施压”，使胶质材料充分涂覆在光纤本体上；

参照图6进行说明的是：随着光纤本体持续传输时，附着胶质材料的光纤本体在通过靠近牵伸轮组6的定径套8时，利用涂覆间隙刮除光纤本体上多余的胶质材料，而涂覆间隙等于涂覆后得到的保护膜厚度，并经由压线橡胶圈16进行二次“抚平”，促进胶质材料附着率，而之后利用紫外线筒7的紫外线固化过程在本发明中不做限定和说明；

此外参照图5进行说明的是：经过压线导轮15的光纤本体并非处于水平状态，而是受到压线导轮15的下压形成下凹这一状态，从而在光纤本体传输过程中，压力传感器4上显示出对应的压力数值；

此外在注入胶质材料时，随着胶质材料向上流动会向上顶开止回球14，此过程中是气仓的压力小于胶仓的压力，反之在气仓压力大于胶仓压力，或者停止注入胶质材料时，止回球14向下复位，避免胶质材料向下流动而导致胶质材料无法完全没过光纤本体；

另外为了避免胶质材料从右侧的定径套8处溢出，所以在对应位置中的定径套8中设置密封橡胶塞13。

实施例三

本实施例以实施例一和实施例二中的技术内容提出如下系统方案上的说明：

控制器2中设置有运动监控系统，运动监控系统用于控制每个穿线组件的运行状态，且运动监控系统中包括运动数据收集单元、运动状态分析单元和逐级控制单元，具体包含如下内容：

S1：运动数据收集单元用于收集穿线组件中的静态数据和动态数据，并将静态数据和动态数据发送到运动状态分析单元，静态数据包括牵伸轮组6对光纤本体的牵引速度、恒温筒5的恒定温度，动态数据包括压力传感器4的实时压力数值、增压泵9和注胶组件的输出功率，并对每个穿线组件进行编号，将每个穿线组件的编号信息输入到静态数据中；

S2：运动状态分析单元以动态数据建立运动分析模型，运动分析模型以增压泵9和注胶组件的输出功率作为动态变量、以压力传感器4的实时压力数值作为显示变量，显示变量用于显示气仓和胶仓之间的动态压力平衡值，并将显示变量与光纤本体的牵引速度进行对比分析且得到运动状态级数，之后将每个编号穿线组件中的运动状态级数发送到逐级控制单元中；

S3：逐级控制单元根据每个编号穿线组件中的运动状态级数进行运动控制，具体包括：以静态数据中的光纤本体的牵引速度设置运动状态级数中的临界阈值，临界阈值用于表示气仓和胶仓之间处于最佳的动态压力平衡状态，并将每个临界阈值发送到每个编号穿线组件中，根据临界阈值与运动状态级数调节增压泵9或注胶组件的输出功率。

方案说明：首先需要说明的是：本发明中的温度因素不作考虑，仅仅需要维持胶质材料始终处于热熔状态即可，并且考虑到后续二次涂覆这一工艺，每条光纤本体的牵伸速度始终维持同向同速，根据不同生产规格的光纤本体来说，其牵伸速度处于相对定值，对此赋予牵伸速度为v

对其中的运动状态级数进行说明的是：在光纤本体维持v

并赋予压力传感器4的实时压力数值为F

反之在F

综上：针对光纤带套填充工艺的预填充步骤，采取多条同步传输且涂覆的工艺方法，具体表现为：胶质材料未完全充满恒温筒且保留有用于增/降压的气仓，胶质材料采用下进补充，使恒温筒内部形成竖直方向的压力差，具体根据压线导轮在“被动”传导光纤本体时产生向上的压力数值，以此为基础，通过调节增压泵或注胶组件的输出功率来改变恒温筒内部的压力差，旨在维持多组穿线组件中的光纤本体的牵引速度处于相对稳定且同步这一状态，对此以压力传感器上的实时压力数值反向调节增压泵或注胶组件的输出功率，最终目的是：在确保胶质材料充分附着的基础上，维持整体装置的稳定运行。

以上内容仅仅是对本发明结构所做的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可做很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。