一种光纤绕线设备及其绕线方法
【专利摘要】本发明公开了一种光纤绕线设备及其绕线方法，所述光纤绕线设备包括：底座；张力控制机构，设置于所述底座上，用于控制光纤张力；计数机构，设置于所述底座上，用于对光纤进行长度计数；定位剪切机构，设置于所述底座上，用于对光纤进行定位剪切及方向调整；收料机构，设置于所述底座上，用于将光纤按顺序盘绕在收料机构中；主控器，设置于所述底座上，电连接于所述张力控制机构、计数机构、定位剪切机构和收料机构。本发明能够按照设定的参数自动将光纤按顺序均匀、高速地盘绕成卷，使光纤张力保持在合适的状态，避免张力突变而产生光纤损伤，节约了人工成本。
【专利说明】
一种光纤绕线设备及其绕线方法
技术领域
[0001]本发明实施方式涉及光纤绕线技术领域，特别是涉及一种光纤绕线设备及其绕线方法。
【背景技术】
[0002]光纤作为一种高效且快速的信息传递载体，随着科学技术的发展，其使用数量不断上升。在计算机数据光纤传输过程中，往往需要一定长度的光纤来连接设备，从而需要从整盘光纤中截取一定长度的光纤。另外，为了方便运输，还需要将截取的光纤按照一定的直径卷绕成圈。然而，人工盘绕光纤具有作业效率低、耗时、耗力、容易损伤光纤且容易出现测量长度不准确的现象。现有的自动光纤绕线设备也没有解决光纤卷绕过程中张力突变易损坏和均匀盘绕等问题。因此，目前需要提供一种全自动的光纤绕线设备，能够解决因为张力突变而产生光纤损伤问题。
【发明内容】
[0003]本发明实施方式主要解决的技术问题是提供一种光纤绕线设备及其绕线方法，能够按照设定的参数自动将光纤按顺序均匀、高速地盘绕成卷，使光纤张力保持在合适的状态，避免张力突变而产生光纤损伤，节约了人工成本。
[0004]为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的一个技术方案是:提供一种光纤绕线设备，包括:
[0005]底座；
[0006]张力控制机构，设置于所述底座上，用于控制光纤张力；
[0007]计数机构，设置于所述底座上，用于对光纤进行长度计数；
[0008]定位剪切机构，设置于所述底座上，用于对光纤进行定位剪切及方向调整；
[0009]收料机构，设置于所述底座上，用于将光纤按顺序盘绕在收料机构中；
[0010]主控器，设置于所述底座上，电连接于所述张力控制机构、计数机构、定位剪切机构和收料机构。
[0011]进一步地，所述张力控制机构包括:第一缓冲装置、第二缓冲装置和置于所述第一缓冲装置和第二缓冲装置之间的张紧装置，所述张紧装置上设有扭矩传感器，所述张紧装置电连接于所述主控器，用于将张力数据传输至所述主控器。
[0012]进一步地，所述计数机构包括传动轮和与所述传动轮连接的编码器，所述编码器电连接于所述主控器。
[0013]进一步地，所述定位剪切机构电连接于所述主控器，用于当卷绕的光纤长度达到设定值时，执行剪切动作。
[0014]进一步地，所述收料机构包括:机架，滑动块，第一电机，第二电机和收料盘，所述收料盘与所述滑动块旋转连接，所述第二电机安装于所述滑动块上且连接于所述收料盘，用于控制所述收料盘的旋转;所述滑动块与所述机架沿所述收料盘的轴向滑动连接，所述第一电机安装于所述机架上且与所述滑动块连接，用于控制所述滑动块的滑动。
[0015]进一步地，所述第一电机和第二电机为步进电机。
[0016]进一步地，所述光纤绕线设备还包括光纤盘支架，用于放置光纤盘。
[0017]进一步地，所述光纤绕线设备还包括设置于所述光纤盘支架和所述张力控制机构之间的角度调整机构，用于调整所述光纤盘支架和张力控制机构之间的光纤角度。
[0018]进一步地，所述光纤绕线设备还包括人机交互装置，所述人机交互装置包括显示模块和输入模块。
[0019]为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的另一个技术方案是:提供一种光纤绕线设备的绕线方法，包括步骤:
[0020]在人机交互装置上设置光纤绕线设备参数；
[0021 ]在光纤盘支架上放置整盘光纤；
[0022]在角度调整机构上调整光纤盘支架和张力控制机构之间的光纤角度；
[0023]在张力控制机构上控制光纤张力；
[0024]在计数机构上对光纤进行长度计数；
[0025]在定位剪切机构上对光纤进行定位剪切及方向调整；
[0026]在收料机构上将光纤按顺序盘绕在收料机构中。
[0027]本发明实施方式的所述光纤绕线设备包括:底座;张力控制机构，设置于所述底座上，用于控制光纤张力;计数机构，设置于所述底座上，用于对光纤进行长度计数;定位剪切机构，设置于所述底座上，用于对光纤进行定位剪切及方向调整;收料机构，设置于所述底座上，用于将光纤按顺序盘绕在收料机构中；主控器，设置于所述底座上，电连接于所述张力控制机构、计数机构、定位剪切机构和收料机构。其有益效果在于:区别于现有技术的情况，本发明实施方式能够按照设定的参数自动将光纤按顺序均匀、高速地盘绕成卷，使光纤张力保持在合适的状态，避免张力突变而产生光纤损伤，节约了人工成本。
【附图说明】
[0028]图1是本发明光纤绕线设备的结构图；
[0029]图2是本发明光纤绕线设备的张力控制机构的结构图；
[0030]图3是本发明光纤绕线设备的计数机构的结构图；
[0031 ]图4是本发明光纤绕线设备的收料机构的结构图；
[0032]图5是本发明光纤绕线设备的绕线过程的示意图；
[0033]图6是本发明光纤绕线设备的绕线方法的流程图。
【具体实施方式】
[0034]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0035]参阅图1及图5，图1是本发明光纤绕线设备的结构图，图5是本发明光纤绕线设备的绕线过程的示意图；本发明的实施方式包括:
[0036]一种光纤绕线设备，包括:底座100。设置于所述底座100上的张力控制机构200，用于控制光纤张力，使光纤900的张力保持在合适的状态，避免张力突变而产生光纤损伤。设置于所述底座100上的计数机构300，用于对光纤900进行长度计数，所述计数机构300既可以用于计算光纤900的光纤长度，还可用于统计收料的次数。设置于所述底座100上的定位剪切机构400，用于对光纤900进行定位剪切及方向调整。设置于所述底座100上的收料机构500，用于将光纤900按顺序盘绕在收料机构500中。设置于所述底座100上的主控器(图未示)，电连接于所述张力控制机构200、计数机构300、定位剪切机构400和收料机构500，用于处理各机构反馈数据、控制各机构的运转及执行人机操作的指令等控制工作。本发明实施方式能够按照设定的参数自动将光纤900按顺序均匀、高速地盘绕成卷，使光纤张力保持在合适的状态，避免张力突变而产生光纤损伤，节约了人工成本。
[0037]参阅图2，图2是本发明光纤绕线设备的张力控制机构的结构图；在本发明的一种实施方式中，所述张力控制机构200包括:第一缓冲装置210、第二缓冲装置220和置于所述第一缓冲装置210和第二缓冲装置220之间的张紧装置230，所述张紧装置230上设有扭矩传感器，所述张紧装置230电连接于所述主控器，用于将张力数据传输至所述主控器。当光纤张力发生变化时，所述张紧装置230的扭矩也随之发生变化，使得所述张紧装置230上设置的扭矩传感器数据发生变化，所述扭矩传感器的数据实时传输至所述主控器，所述主控器根据实时数据对光纤绕线设备的绕线速度进行调整，使光纤张力保持在合适的状态，避免张力突变而产生光纤损伤。优选地，所述第一缓冲装置210为第一缓冲轮，所述第二缓冲装置220为第二缓冲轮，所述张紧装置230为张紧轮。
[0038]参阅图3及图5，图3是本发明光纤绕线设备的计数机构的结构图；在本发明的一种实施方式中，所述计数机构300包括传动轮310和与所述传动轮连接的编码器320，所述编码器320电连接于所述主控器。所述传动轮310的直径为固定值，光纤900在所述传动轮310的圆周通过后，所述传动轮310转动一定角度，所述编码器320通过所述传动轮310的直径与转动的角度来计算通过所述传动轮310的光纤900的光纤长度并将长度数据传输至所述主控器。优选地，所述光纤900在所述传动轮310的圆周卷绕一圈，从而避免所述光纤900与所述传动轮310之间打滑而影响光纤长度计算结果的准确性。
[0039]在本发明的一种实施方式中，所述定位剪切机构400电连接于所述主控器，用于当卷绕的光纤长度达到设定值时，执行剪切动作。所述定位剪切机构400被所述主控器控制，所述主控器接收所述编码器320传输来的数据，当卷绕的光纤长度达到设定值时，所述主控器控制所述定位剪切机构400执行剪切动作。优选地，所述定位剪切机构400为定位剪切轮。
[0040]参阅图4及图5，图4是本发明光纤绕线设备的收料机构的结构图；在本发明的一种实施方式中，所述收料机构500包括:机架510，滑动块520，第一电机530，第二电机540和收料盘550。所述收料盘550与所述滑动块520旋转连接，所述收料盘550可在所述滑动块520上旋转，用于将光纤900盘绕在所述收料盘550中。所述第二电机540安装于所述滑动块520上且连接于所述收料盘550，用于控制所述收料盘550的旋转。所述滑动块520与所述机架510沿所述收料盘550的轴向滑动连接，用于将光纤900按顺序均匀盘绕在所述收料盘550的轴向方向上，避免光纤900在所述收料盘550的同一位置上盘绕过多。所述第一电机530安装于所述机架510上且与所述滑动块520连接，用于控制所述滑动块的滑动。
[0041 ]在本发明的一种实施方式中，所述第一电机530和第二电机540为步进电机，可使电机的运转避免受负载变化的影响，且可以精确控制角位移量，从而达到准确计算光纤长度的目的，同时还可精确控制电机转动的速度和加速度，从而达到均匀转速的目的，避免使光纤张力突变而产生光纤损伤。
[0042]参阅图1及图5，在本发明的一种实施方式中，所述光纤绕线设备还包括光纤盘支架600，用于放置光纤盘(图未示)。所述光纤盘支架600可设置于所述底座100之上的位置，所述光纤盘支架600也可设置于所述底座100之外的位置，只要能达到放置光纤盘的目的，且可以使光纤盘上的光纤900能正常到达所述张力控制机构200即可。
[0043]在本发明的一种实施方式中，所述光纤绕线设备还包括设置于所述光纤盘支架600和所述张力控制机构200之间的角度调整机构700，用于调整所述光纤盘支架600和张力控制机构200之间的光纤角度。优选地，所述角度调整机构700为角度调整轮。
[0044]在本发明的一种实施方式中，所述光纤绕线设备还包括人机交互装置800，所述人机交互装置800包括显示模块(图未示)和输入模块(图未示)。优选地，所述显示模块用于显示各种参数和状态等，所述输入模块用于对所述光纤绕线设备进行操控。
[0045]参阅图5及图6，图6是本发明光纤绕线设备的绕线方法的流程图；本发明还提供一种上述光纤绕线设备的绕线方法，包括:
[0046]步骤S100、在人机交互装置800上设置光纤绕线设备参数，优选地，所述光纤绕线设备参数包括光纤长度、光纤张力、光纤绕线设备转速等;其中，当所述光纤长度值达到设定值时，可以令所述定位剪切机构400执行剪切动作;而所述光纤张力可以根据不同的光纤的特性进行设定，在保证卷绕效率的同时避免光纤在卷绕的过程中被损伤;所述光纤绕线设备转速的设定可以用于确定所述收料机构500最终收料时的绕线转速;所述光纤绕线设备参数可以根据需要进行设置和调整。且所述人机交互装置包括显示模块和输入模块。优选地，所述显示模块用于显示各种参数和状态等，所述输入模块用于对所述光纤绕线设备进行操控。
[0047]步骤S200、在光纤盘支架600上放置整盘光纤900。所述光纤盘支架600可设置于所述底座100之上的位置，所述光纤盘支架600也可设置于所述底座100之外的位置，只要能达到放置光纤盘的目的，且可以使光纤盘上的光纤900能正常到达所述张力控制机构200SP可。
[0048]步骤S300、在角度调整机构700上调整光纤盘支架600和张力控制机构200之间的光纤角度，从而避免光纤盘支架600和张力控制机构200之间的角度过小，从而增加光纤张力。优选地，所述角度调整机构700为角度调整轮。
[0049]步骤S400、在张力控制机构200上控制光纤张力，通过主控器接收到其他机构反馈的数据，对光纤900的卷绕速度进行调整，从而控制光纤张力;使光纤900的张力保持在合适的状态，避免张力突变而产生光纤损伤。
[0050]步骤S500、在计数机构300上对光纤900进行光纤长度计数，通过计数机构300的直径与转动的角度来计算通过的光纤900的光纤长度;所述计数机构300还可用于统计收料的次数。
[0051 ] 步骤S600、在定位剪切机构400上对光纤900进行定位剪切及方向调整，当卷绕的光纤长度达到设定值(也即，所述光纤绕线设备参数中预设的光纤长度)时，主控器控制定位剪切机构400执行剪切动作。
[0052]步骤S700、在收料机构500上将光纤900按顺序盘绕在收料机构中。
[0053]在以上实施例中，所述光纤绕线设备的绕线方法的步骤按照图6中的顺序进行，但在一些实施例中，也可以根据需要对绕线方法中的各个步骤的顺序进行调整，比如，步骤S400与步骤S500之间的顺序就可以进行调换。
[0054]本发明的实施方式能够按照设定的参数将光纤900按顺序均匀盘绕成卷，使光纤张力保持在合适的状态，避免张力突变而产生光纤损伤。
[0055]以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或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专利保护范围内。
【主权项】
1.一种光纤绕线设备，其特征在于，包括: 底座； 张力控制机构，设置于所述底座上，用于控制光纤张力； 计数机构，设置于所述底座上，用于对光纤进行长度计数； 定位剪切机构，设置于所述底座上，用于对光纤进行定位剪切及方向调整； 收料机构，设置于所述底座上，用于将光纤按顺序盘绕在收料机构中； 主控器，设置于所述底座上，电连接于所述张力控制机构、计数机构、定位剪切机构和收料机构。2.如权利要求1所述的光纤绕线设备，其特征在于，所述张力控制机构包括:第一缓冲装置、第二缓冲装置和置于所述第一缓冲装置和第二缓冲装置之间的张紧装置，所述张紧装置上设有扭矩传感器，所述张紧装置电连接于所述主控器，用于将张力数据传输至所述主控器。3.如权利要求1所述的光纤绕线设备，其特征在于，所述计数机构包括传动轮和与所述传动轮连接的编码器，所述编码器电连接于所述主控器。4.如权利要求1所述的光纤绕线设备，其特征在于，所述定位剪切机构电连接于所述主控器，用于当卷绕的光纤长度达到设定值时，执行剪切动作。5.如权利要求1所述的光纤绕线设备，其特征在于，所述收料机构包括:机架，滑动块，第一电机，第二电机和收料盘，所述收料盘与所述滑动块旋转连接，所述第二电机安装于所述滑动块上且连接于所述收料盘，用于控制所述收料盘的旋转;所述滑动块与所述机架沿所述收料盘的轴向滑动连接，所述第一电机安装于所述机架上且与所述滑动块连接，用于控制所述滑动块的滑动。6.如权利要求5所述的光纤绕线设备，其特征在于，所述第一电机和第二电机为步进电机。7.如权利要求1所述的光纤绕线设备，其特征在于，所述光纤绕线设备还包括光纤盘支架，用于放置光纤盘。8.如权利要求7所述的光纤绕线设备，其特征在于，所述光纤绕线设备还包括设置于所述光纤盘支架和所述张力控制机构之间的角度调整机构，用于调整所述光纤盘支架和张力控制机构之间的光纤角度。9.如权利要求1所述的光纤绕线设备，其特征在于，所述光纤绕线设备还包括人机交互装置，所述人机交互装置包括显示模块和输入模块。10.—种如权利要求1至9任意一项所述的光纤绕线设备的绕线方法，其特征在于，包括步骤: 在人机交互装置上设置光纤绕线设备参数； 在光纤盘支架上放置整盘光纤； 在角度调整机构上调整光纤盘支架和张力控制机构之间的光纤角度； 在张力控制机构上控制光纤张力； 在计数机构上对光纤进行长度计数； 在定位剪切机构上对光纤进行定位剪切及方向调整； 在收料机构上将光纤按顺序盘绕在收料机构中。
【文档编号】B65H54/12GK105947793SQ201610502818
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】庄众, 蒋峰
【申请人】深圳市创鑫激光股份有限公司