光纤维树脂被覆装置及光纤维树脂被覆方法

文档序号:1961226阅读:427来源:国知局
专利名称:光纤维树脂被覆装置及光纤维树脂被覆方法
技术领域
本发明涉及为保护光纤维和光另件进行生成被覆树脂时使用的光纤维树脂被覆装置及方法。
特别是,本发明涉及对被覆光纤维的树脂进行紫外线硬化的装置(光纤维树脂硬化装置)和方法。
相关技术为了保护光纤维和光另件,在光纤维表面上实施树脂被覆。即,在制造光纤维时,在由光纤维母材(初加式料)拔丝形成的露裸光纤维外围上被覆上紫外线(UV)硬化树脂,使用光纤维树脂硬化装置,对该树脂照射UV光,使UV硬化树脂硬化。
在光纤维和光另件的连接和/或加工部位,为了连接和/或加工,将被覆树脂剥掉,使光纤维彼此连接和/或加工后,为了保护连接部位的周围和/或加工部位的周围,对其周围用紫外线硬化树脂被覆,再用光纤维树脂硬化装置使被覆树脂硬化,进行再次被覆(重涂覆)以增加强度。

发明内容
本发明的目的是提供一种小型的光纤维树脂被覆装置。
本发明的目的是提供一种耗电量少的光纤维树脂被覆装置和方法。
本发明的又一目的是提供一种可缩短作业时间的光纤维树脂被覆装置和方法。
本发明的再一目的是提供一种可使树脂硬化,但在UV硬化树脂中不残留气泡的光纤维树脂被覆装置和方法。
根据本发明的第1个观点,提供的光纤维树脂被覆装置,具有发射使被覆光纤维的紫外线硬化树脂硬化的紫外线光的紫外线闪光灯、点亮该紫外线闪光灯的灯点亮装置、和控制该灯点亮电路,使上述紫外线闪光灯在短时间内点亮的控制装置。
根据本发明的第2个观点,提供的光纤维树脂被覆装置,具有发射使被覆光纤维的紫外线硬化树脂硬化的紫外线光的紫外线闪光灯、点亮上述紫外线闪光灯的灯点亮装置、测定由上述紫外线闪光灯发射出紫外线光强度和发光时间的紫外线光测定装置、通过参照上述紫外线光测定装置测定的紫外线光强度和发光时间,计算出激发上述紫外线闪光灯的电压和激发时间,施加给上述电源装置的紫外线闪光灯激发控制装置,上述灯点亮装置根据由上述控制装置施加的激发电压和激发时间点亮上述紫外线闪光灯。
根据本发明的第3个观点,提供一种光纤维的树脂被覆方法,包括作为光纤维的外壳,被覆紫外线硬化树脂的阶段;为使上述被覆的紫外线硬化树脂硬化,向紫外线闪光灯施加电压,由上述紫外线闪光灯发射紫外线光的施加电压阶段;测定上述紫外线光的强度和发光时间,参照该紫外线光的强度和发光时间,计算出激发上述紫外线闪光灯的电压和激发时间,向上述紫外线闪光灯施加电压的紫外线闪光灯激发控制阶段,在上述施加电压阶段中,根据上述控制阶段中施加的激发电压和激发时间,点亮上述紫外线闪光灯。
根据本发明的第4个观点,提供的光纤维树脂被覆装置,其特征是用紫外线硬化树脂被覆光纤维的外围,向该紫外线硬化树脂照射紫外线光,使紫外线硬化树脂硬化,在紫外线光的光源中使用了1个或数个紫外线LD或紫外线LED。
根据本发明的第5个观点,提供的光纤维树脂被覆装置,其特征是用紫外线硬化树脂被覆光纤维的外围,向该紫外线硬化树脂照射紫外线光,使紫外线硬化树脂硬化,光纤维是由初加工料拔丝形成的,紫外线光的光源中,使用了1个或数具紫外线LD或紫外线LED。
根据本发明的第6个观点,提供的光纤维树脂被覆装置,该装置向设置在箱体内模型沟部的光纤维形成被覆部位的外围填充紫外线硬化树脂,向该外线硬化树脂照射紫外线,使紫外线硬化树脂硬化,使光纤维的形成被覆部位被覆盖,其特征是在紫外线光的光源中使用了1个或数个紫外线LD或紫外线LED。
根据本发明的第7个观点,提供的光纤维树脂被覆装置,其特征是设置紫外线光源,向覆盖光纤维的形成被覆部位的末硬化紫外线硬化树脂照射紫外线,根据位置,呈现出接受紫外线强度逐渐不同的倾斜分布模式。
根据本发明的第8个观点,提供的光纤维被覆方法,其特征是当用紫外线硬化树脂覆盖光纤维形成被覆部位进行被覆时,对覆盖上述光纤维形成被覆部位未硬化的紫外线硬化树脂,照射紫外线,根据位置,接受紫外线强度呈现出逐渐不同的倾斜分布模式,逐渐从一方移动到另一方,对末硬化部位进行硬化处理。


根据与附图相关的以下讲述会更加明确本发明的上述和其他目的及特征。
图1是本发明第1实施形态的光纤维树脂被覆装置的外观斜视图。
图2是图1中图解的光纤维树脂被覆装置构成部分的图解斜视图。
图3是图2中图解的光纤维树脂被覆装置的控制系统图解图。
图4~图6是图2中图解的光纤维树脂被覆装置中灯点亮电路的示意图。
图7是图2中图解的光纤维树脂被覆装置中控制电路的方块构成图。
图8A~图8D是图2中图解的光纤维树脂被覆装置中第1数据保持装置及其工作的示意图。
图9A~图9E是图2中图解的光纤维树脂被覆装置中第2数据保持装置及其工作的示意图。
图10是本发明第1实施形态的第1控制工作的示意流程图。
图11是本发明第1实施形态的第2控制工作的示意流程图。
图12是本发明第2实施形态的树脂硬化装置构成部分的图解斜视图。
图13A~13E是图12中光纤维树脂硬化装置的工作示意图。
图14是图12所示光纤维树脂被覆装置的控制系统图。
图15~图16是图12中图解光纤维树脂被覆装置用点灯电路的电路图。
图17是本发明第2实施形态的第1变形形式的光纤维树脂硬化装置构成部分的图解斜视图。
图18A~18E是图17中光纤维树脂硬化装置的工作示意图。
图19是本发明第2实施形态的第2变形形式的光纤维树脂硬化装置构成部分的图解斜视图。
图20A~20C是图19中光纤维树脂硬化装置的工作示意图。
图21是图19所示光纤维树脂被覆装的控制系统图。
图22是本发明第2实施形态的第3变形形式的光纤维树脂硬化装置构成部分的图解斜视图。
图23A~23C是图22中光纤维树脂硬化装置的工作示意图。
图24A~24E是本发明第2实施形态的第4变形形式的光纤维树脂硬化装置的工作示意图。
图25A~25C是本发明第2实施形态的第5变形形式的光纤维树脂硬化装置的工作示意图。
图26A~26B是本发明第2实施形态的第6变形形式的光纤维树脂硬化装置的工作示意图。
图27A~27C是本发明第2实施形态的第7变形形式的光纤维树脂硬化装置的工作示意图。
图28是本发明第3实施形态的树脂硬化装置构成部分的图解斜视图。
图29是图28所示光纤维树脂被覆装置的控制系统图。
图30A~30D是图28所示光纤维树脂硬化装置的工作示意图。
图31是本发明第3实施形态的第1变形形式的光纤维树脂硬化装置的控制系统图。
图32是本发明第4实施形态的树脂硬化装置的斜视图。
图33是图32中图解光纤维树脂硬化装置的控制系统图。
最佳实施形态的描述对作为本发明最佳实施形态的光纤维树脂被覆装置和光纤维树脂被覆方法,参照附图作详细说明。
第1实施形态参照图1~图11说明本发明第1实施形态的光纤维树脂被覆装置。
光纤维树脂被覆装置的构成参照图1~图3说明第1实施形态的光纤维树脂被覆装置构成。
图1是本发明第1实施形态的光纤维树脂被覆装置的外观斜视图。图2是图1中图解的光纤维树脂被覆装置内部的斜视图,图3是控制系统示意图。
第1实施形态的光纤维树脂被覆装置,根据图2中的图解,具有固定被覆树脂的光纤维1的夹具2A、2B、将光纤维1的紫外线(UV)树脂模子部分13形成所要形状的模具5、将UV硬化树脂送入模具5中的管子8、从树脂槽10抽出UV树脂通过管子8供入型具5中的泵9、UV光源12、测定UV光源12光量的UV光传感器14、对光纤维树脂被覆装置进行控制处理的控制电路11、和操作部分15。
参照图4~图6对光纤维的树脂被覆装置进一步作详细说明,具有UV光源12的灯点亮电路。根据图3中的图解,灯点亮电路是由一次电源17、高压电源16、其他的电路部分18~20所构成。
模具5,为了光纤维对光纤维的树脂被覆装置出入,将其分成上模具6和下模具7。
光纤维树脂被覆装置具有盛放上述物件的下部容器部分3和上盖4,当关闭上盖4时,如图1所示,除了光纤维通过部分外,下部容器部分3和上盖4形成一个暗箱。
如图3中图解所示,操作者通过按押操作部分15的开关,指示控制电路11,将UV树脂注入备有光纤维1的树脂模子部分13的模具5中。接收到操作指示的控制电路11,启动泵9,将适量的UV硬化树脂从树脂槽10送往管子8。控制电路11可驱动控制UV光源12的驱动电路中的高压电源16和开关,而且控制UV光源12的驱动电力。
由UV光源12发射出的紫外线照射树脂模子部分13,使树脂硬化。
控制电路11,例如由计算机构成,组装在计算机中的控制程序进行下述的各种处理。
紫外线闪光灯本发明的发明人着眼于确保总光量,缩短硬化时间,从短时间内照射强的UV光着想,完成了本发明。作为能与该条件对应的UV光源12,最好使用小型的紫外线闪光灯。
紫外线闪光灯是在单位时间内发射出大光量、大辉度紫外线区域的光的灯。例如,利用封装氙气的紫外线闪光灯,可以获得具有紫外线区域内强光谱的大光量、大辉度瞬间光,作为氙·紫外线闪光灯,例如,可使用ゥシォ电机制的氙·紫外线闪光灯。
在第1实施形态的光纤维树脂被覆装置中形成对象的再被覆部分很小,每次硬化所需要的总光量也很少。因此,本发明的第1实施形态的光纤维树脂被覆装置,其尺寸是小型的。
比较例将本发明第1实施形态的光纤维树脂被覆装置中含有高压电源的灯点亮系统,与以前不使用紫外线闪光灯12的光纤维树脂被覆装置中含有高压电源的灯点亮系统比较的数值如下所示。
比较例的光纤维树脂被覆装置,在对光纤维1的被覆除去部分进行再被覆时,将光纤维1的心线和UV硬化树脂装入与再被覆直径一致的模具5中,在此状态下,例如利用钨灯、水银电弧灯、或无微波电力灯等连续点亮的通常UV灯,向光纤维照射UV光。然而,这些UV灯,不过只利用了放电管的发光波长的一部分。例如,钨灯大量放射的是比可见光域长的红外光域,所以UV光的放射效率很低。因此,向灯供给电力的电源装置也大型化。
表1外形尺寸 重量 体积比 重量比以前实例 76×243×129(mm3) 2kg 1 1本发明实例83×260×60(mm3) 500g1/21/4灯点亮电路参照图4~图6对本发明第1实施形态的光纤维树脂被覆装置中使用的灯点亮电路进行说明。在本发明第1实施形态的光纤维树脂被覆装置中,可以使用图4~图6中所示的任何一种灯点亮电路。
图4是灯点亮电路的第1例电路构成图。
灯点亮电路100,具有一次电源17、高压电源16和开关18。
高压电源16,例如,包括将来自一次电源17的交流电压整流成直流的整流电路、和开关调节器,以按照来自控制电路11的开关工作指令SW的频率,启动开关点亮闪光灯12,将整流的直流电压升高到所需要的高压,作为一次电源17可使用商用交流电源。
高压电源16中,升压的直流电压按照控制电路11的开/关驱动指令,通过进行开/关的开关18,施加到紫外线闪光灯12上,紫外线闪光灯12根据施加的电力,输出强的紫外线。
图5是灯点亮电路的第2例电路构成图。
图5中所示的灯点亮电路100A,包括一次电源17、高压电源16、开关18、防逆流用的二极管19、蓄积高压电力用的电容器20。
灯点亮电路100A的一次电源17、高压电源16、开关18与参照图4讲述的相同。其他包括产生点亮紫外线闪光灯12所需要高压的高压电源16、二极管19、电容器20、可控制在单位时间内使UV硬化树脂硬化的紫外线闪光灯12闪光的开关18。
电容器20具有的功能是将由二极管19整流得到的直流电中所含的电波平衡,得到无脉冲电流的优质直流电并供到紫外线闪光灯12。
控制电路11,是将激发紫外线闪光灯12的指令信号,和接收紫外线闪光灯12的光转换成对应电信号的传感器14的输出进行比较。控制电路11根据比较得到的控制误差,将光量调整信号指示给高压电源16。控制电路11还控制开关18的开/关。
控制电路11通常是将开关18置于关的状态,将来自高压电源16的电力蓄积到电容器20中。控制电路11,只是在光纤维的树脂被覆再生时,为点亮紫外线闪光灯12闪光才将开关18置于开。
根据使用图5所示灯点亮电路的光纤维树脂被覆装置,即使不用大容量的高压电源16,仅利用蓄积在电容器20中的电力就能点亮紫外线闪光灯12,以其光量在短时间内使紫外线硬化树脂硬化。因此,本发明第1实施形态的光纤维树脂被覆装置耗电量很少。
图6是灯点亮电路的第3例电路构成图。
图6所示的灯点亮电路100B包括一次电源17、利用一次电源17产生点亮紫外线闪光灯12所需高压的高压电源16、防逆流用的第1二极管19A、蓄积高压电用的第1电容器20A、控制紫外线闪光灯12闪光的第1开关18A、防逆流用的第2二极管19B、蓄积高压电的第2电容器20B、控制紫外线闪光灯12闪光的第2开关18B。
灯点亮电路100B,将由第1二极管19A和第1电容器20A和第1开关18A形成的第1电路,和由第2二极管19B和第2电容器20B和第2开关18B形成的第二电路并列设置。
来自高压电源16的电力,通过二极管19A、19B蓄积到电容器20A、20B上,同时,由该二极管19A、19B阻止逆流,由控制紫外线闪光粉12闪光的控制电路11关闭开关18A、18B,蓄积在电容器20A、20B上的电荷供到紫外线闪光灯12。打开开关18A、18B时,由于电容器20A、20B上蓄积了来自高压电源16的电力,所以高压电源16即使是小型的,容量上也是充分适合的。开关18A、18B,由控制电路11控制交替进行开关,这样,电容器20A、20B分别进行充放电,由于图4中电路构成的灯点亮电路至少有2倍的余量,所以设定和图5的构成相同的输出时,其优点是可将点亮间隔缩短到一半。
作为灯点亮电路,可将由二极管19、电容器20和开关18开成的电路并列设置3个以上,也可进一步缩短闪光灯12的闪光间隔。
控制电路图7是控制电路11的一例方块构成图。
控制电路11用计算机构成,包括作为计算机的演算装置CPU(CentralProleseing Clnit)111、RAM(Randon Access Memary)112、ROM(Read OnlyMemory)113、A/D转移器114、数据保持部分118、和数据端口115、116、117。
组装在RAM112和/或ROM113中控制用的计算机程序,在CPU111中实行以下各种处理。
讲述光纤维树脂被覆装置的基本控制处理。
向模具5注入UV硬化树脂,操作者按下操作部分15的开关,通过数据端口116指示CPU111。按收指示的CPU111通过数据端口115启动泵9,将适量的UV硬化树脂从树脂槽10供入管子8。
UV硬化树脂硬化时,CPU111根据预先写入到ROM113中的数据表值,通过数据端口117,将开/关指令信号输出给灯点亮电路100、100A、100B任何一个的开关18、18A/18B,点亮由高压电源16给电的闪光灯12。这样,紫外线闪光灯12由控制电路12进行程序控制。
CPU111通过A/D转换器114输入来自接收激发紫外线闪光灯12UV光,并转换成与其强度和发光时间相对应电信号的UV光传感器14的输出,保持在数据保持部分内118,与目标值的数据表值进行比较。CPU111根据比较得到的控制误差,将光量调整指示给高压电源16,调整高压电源16中的升压电压。
图8A是数据保持装置的第1例构成图。
作为数据保持装置,数据保持部分118使用作为数据蓄积元件的数据存储器120。
来自如图8B所示的UV光传感器的模拟数据Vi,规定的取样速度由A/D转换器变成数据数据。变成数字数据后,取出输入表示紫外线闪光灯12的发光时间的图8C所示信号的期间的信号,并保持在数据存储器120内。由此,得到图8D所示控制用的数字数据VO。
在数据保持装置中,取样数字数据VO的总和与发光期间中紫外线闪光灯12的总光量相对应。
图9A表示另一种数据保持装置的构成图。在第3实施形态的数据保持装置中,作为数据保持部分118的数据蓄积元件,使用了锁存器121,进而使用了比较器122。
数据保持装置以外的部分与第1和第2实施形态的光纤维树脂被覆装置的构成相同。
如图9B所示来自UV光传感器14的模拟数据Vi,由A/D转换器114变成规定取样速度的数字数据。变换数字数据后,取出输入表示闪光灯12的发光时间的图9C所示信号的中间的信号,这时,由比较器122判定数据的最大值,该最大值的值由锁存器121进行锁存。这样就得到图9D所示控制用的数字数据VO。再一次重新取出数据时,发送图9E所示的清除数据用的信号,即可解除锁存器121。
以该最大值为基准,从预先测定的写入ROM113中的总光量/最大值的数据表中调出总光量,用于控制。
第1种控制方法当紫外线闪光灯发光时间很短时,难以调整该UV光的强度和照射时间,紫外线硬化树脂的硬化不充分,过度硬化,有可能使被覆质量产生偏差。
本发明者们,在使用紫外线闪光灯进行被覆光纤维时,为了使紫外线硬化树脂不过分而是获得最佳硬化,可以更高精度调节紫外线闪光灯发出的UV光。
图10示出了本发明第1实施形态的光纤维树脂被覆装置工作的第1例程序方框图。
预备发光工序P1-P5P1光纤维树脂被覆装置开始工作时,在程序1(P1)中,操作人员由操作部分,向控制电路11输入紫外线闪光灯的发光量和发光时间等目标值及其他设定值,和来自被覆装置各部分的输入输出装置(I/O)的信息等各种状态值。
P2以P1中的输入信息为基准,利用控制电路11设定高压电源16的目标值(操作者激发电压的激发时间)。
P3在P2中设定的激发电压和激发时间的控制信息,由控制电路11送给高压电源16和/或开关18,根据该信息,高压电源16和/或开关18点亮紫外线闪光灯12,进行紫外线闪光灯12的预备发光。
P4利用UV传感器14测定紫外线闪光灯12的输出光,从数据保持装置的数据保持部分118取得VO保持在P3中的发光结果值作为取样数字数据。
P5由控制电路11比较P4中的发光结果值和目标值,计算出修正值。
主要加工工序P6~P16P6以P5中的修正值为基准,由控制电路11设定高压电源16的修正值。
P7被覆树脂,由操作部分15和各部I/O取得关于应硬化的光纤维1向模具5设定状况的状态值。
P8以P7中的状态值为基准,判定光纤维1的设定状况,如果光纤维1的设定没有完成,返回P7的处理,再一次确认设定状况,如果判断设定完成,进入P9的处理。
P9接收来自控制电路11的指令,泵9通过管子8从树脂槽10将UV硬化树脂填充的模具5中。
P10由操作部分15和各部I/O取得关于UV硬化树脂向模具5填充的状态值。
P11以P10中的状态值为基准,判定UV硬化树脂的填充状况。如果UV硬化树脂填充没有完成,返回P9的处理,再一次重新填充。如果判定填充完成,进入P12的处理。
P12作为紫外线闪光灯12的发光准备阶段,从操作部分15和各部I/O取得各种状态值。
P13进行判定紫外线闪光灯12是否开始发光。如果判定各种状态没有到准备发光,返回P12的处理,重新取得状态值。如果判定发光准备齐备,进入P14的处理。
P14由控制电路11将P6中修正的激发电压和激发时间的信息,送入灯点亮电路的高压电源16和/或开关18,根据该信息,高压电源16和/或开关18点亮紫外线闪光灯12,紫外线闪光灯光灯12进行真正的发光。
P15由UV光传感器14测定紫外线闪光灯12的真正发光,从图8A所示数据保持装置的数据保持部分118取得保持的P14中真正发光结果值作为取样的数字数据VO。
P16确认紫外线闪光灯12的发光。在没有进行发光时,出现警告显示,如果进行发光,到此,1次被覆作业结束。
第2控制方法图11是本发明第1实施形态的光纤维树脂被覆装置工作的第2例流程图。
第2控制方法是在第1实施形态的光纤维树脂被覆装置开始作业时,只进行一次预备发光并进行修正后,连续进行被覆的实际作业。
预备发光工序P1~P5参照图9讲述预备发光程序实际上与P1~P5的处理相同。
主要加工工序P6~P16参照图7讲述主要加工工序与P6~P16的处理相同。在P16中,如果判定紫外线闪光灯12进行发光,进入P17的处理。
连续作业处理P17~P18P17从操作部分15和光纤维树脂被覆装置的各部I/O,取得紫外线闪光灯12发光后的各种状态值。
P18决定是否进行下次的光纤维被覆作业。如果不进行被覆,光纤维树脂被覆装置工作结束。如果进行下次被覆,返回主要加工工序的P9处理,将光纤维向模具5设定结束后,再次填充UV硬化树脂,继续被覆作业。
根据第2控制方法,通过设置上述连续处理作业工序,除了第1控制方法的效果外,还可以连续快速地进行被覆作业。
在上述控制工作中,在UV硬化树脂硬化工序之前,每次设置预备发光工序,可进一步提高调光的精度,可达到稳定地进行被覆。
根据本发明的第1实施形态,可提供尺寸小型的光纤维树脂被覆装置。小型的光纤维被覆装置携带方便,例如,最适宜在野外等环境中进行光纤维被覆作业。
根据本发明的第1实施形态,可提供耗电少,使用结构也小型的灯点亮电路的光纤维树脂被覆装置。
进而利用本发明第1实施形态的光纤维树脂被覆装置,可缩短作业时间。
利用本发明第1实施形态的光纤维树脂被覆装置,可以高质量进行光纤维树脂被覆作业。
第2实施形态参照图12~图27对本发明第2实施形态的光纤维树脂被覆装置及方法进行讲述。
本发明的第2实施形态,对于UV硬化树脂的被覆部分从一方向另一方慢慢进行控制硬化时,用遮光板掩盖UV光源的一部分,例如一半。
通过用遮光板掩盖住UV光源的一半,产生半影现象,将发生的倾斜图形光照射再被覆(重涂覆)沟。这时,通过间断发光,慢慢使UV硬化树脂硬化。
图12是本发明第2实施形态的光纤维树脂被覆装置斜视图,图13A是图12的部分断面图、图14是控制系统图。
对图12所示光纤维树脂被覆装置与图2所示光纤维树脂硬化装置不同之处作讲述。
图12所示的光纤维树脂硬化装置,具有设置在下部容器3内部的2个紫外线闪光灯的UV光源12a、12b,和部分掩盖光源的掩光板300,具有由紫外线透过性材料形成的上模具6和下模具7的模具5设置在UV光源12a、12b的上侧。
图13A是紫外线闪光灯的UV光源12a、12b和掩光板300的配置图解。
图14是树脂被覆的光纤维1、UV光源12a、12b、模具5和UV光传感器14的配置图解。
由UV光源12a、12b放射的、由掩光板300没掩盖的UV光透过模具5,到达填充在上模具6和下模具7的中央分别形成长L再涂覆沟58、59中的UV硬化树脂上,使UV硬化树脂硬化。
图14中,图解示出控制电路11、UV光传感器14、泵9、树脂槽10、操作部分15、和点亮电路110。
在第2实施形态中,紫外线闪光灯的UV光源12a、12b是任何一种棒状(荧光灯状)的,2个UV光源12a、12b,在模具5中的下模具7的下方,在和重涂覆沟59同方向上,以重涂覆沟59作为中心,相互等距离,且平行地配置。掩光板300是部分掩盖UV光源12a、12b的光并形成半影的,配置在重涂覆沟59和UV光源12a、12b之间。
由于掩光板300是细长的板状,所以配置对掩盖住超过重涂覆沟59的配置区域范围。如图13A所示,掩光板300是由上下二段配置构成。图13A是从重涂覆沟58、59的轴线方向看到的图。掩光板300具有上侧掩光板300a和下侧掩光板300b,上侧掩光板300a和下侧掩光板300b相互平行对向配置。
在下侧掩光板300b的下方平行并列一对UV光源12a、12b,而且,配置时,其自身的一半由下侧掩光板300b掩盖住。
与上侧掩光板300a形成复合效果,形成半影的结果,在重涂覆沟58、59内区域中的UV光源12a、12b来的紫外线强度分布,如图13B、图13C中图解所示。面向重涂覆沟58、59的轴线方向并位于右侧的UV光源12a,在重涂覆沟58、59内区域中的紫外线强度分布,从右向左逐渐减弱,位于左侧的UV光源12b,在重涂覆沟58、59内区域中的紫外线强度分布,从左向右逐渐减弱,形成如此的光量分布。
由控制电路11控制点亮UV光源12a、12b,一方施加图13D所示的脉冲电流,另一方施图13E所示的脉冲电流,图13D是恒定电流值,而且在规定时间内,间断点亮3次,图13E是恒定电流值,在规定时间内,间断点亮2次。在图13D和图13E中,将定时错开,施加电流,交替点亮紫外线闪光灯的UV光源12a、12b,使点亮状态不同时重叠。
UV光源12 a、12b也可交替点亮,次数也不仅限定于上述3次和2次。
如图13D和图13E所示,相互不同点亮,使UV光源12a、12b的点亮状态不同时重叠,可使UV树脂中由泡和气形成的气泡慢慢排除。
灯点亮电路图15和图16中示出了进行图13D和图13E示例点亮控制的图14中作为点亮电路110的图解灯点亮电路的构成。
图15是第1例灯点亮电路110A的电路构成图。
点亮电路110A具有一次电源17、高压电源16、第1和第2开关18C、18D。
高压电源16与参照图4~图6讲述的高压电源16一样,由控制电路11进行控制。开关18C、18D也由控制电路11控制。
高压电源16,例如包括将使用商业交流电源的一次电源17升压,得到所要求的高电压(如75~400V)的开关调节器。将UV光源12a、12b并列连接,形成分别并联从高压电源16供电的构成,同时,在各UV光源12a、12b的供电电路中配置开关18C、18D,不用说,作为一次电源17也可使用直流电源。
开关18C、18D,通过控制电路11一方由图13D的脉冲图形,另一方则由图13E的脉冲图形控制开关。
施加在UV光源12a、12b上的电流值1和点亮时间幅度W及点亮间隔可进行变化。
图16是第2例灯点亮电路110B的电路构成图。
点亮电路110B相对于图15中所示点亮电路110A的电路构成是一种改进形式,通过利用二极管和电容器形成蓄积高电压的构成,获得高压电源16的小型化。是将UV光源12a、12b并联连接并由高压电源16分别并列供给直流电的构成,作为蓄积电荷用,使电容器20C、20D分别与UV光源12a、12b并联连接,同时,作为阻止电容器20C、20D的电荷逆流用,使二极管19C、19D顺方向串联连接在与高压电源16输出侧的电容器20C、20D连接点前段之间的供电路中。在UV光源12a、12b的供电路中,与电容器20C、20D的连接点后段之间配置开关18C、18D。
来自高压电源16的电力通过二极管19C、19D蓄积在电容器20C、20D上,同时由二极管19C、19D阻止逆向流动,在开关18C、18D关闭时,电容器20C、20D上蓄积的电荷供给UV光源12a、12b。开关18C、18D打开期间,来自高压电源16的电力蓄积在电容器20C、20D上,通过如此构成,高压电源16即使小型的,容量也是充分适合的。
对第2实施形态的光纤维树脂被覆装工作进行讲述。
通过打开盖4并打开模具5的上模具6,将在露出的下模具7的重涂覆沟59内被覆处理的光纤维1的UV硬化树脂模具部分13配置在中心处以后,用夹具2A、2B准确地夹住光纤维1,并压住不能偏移。在下模具7上盖上上模具6,形成密封,将光纤维1位于上模具6和下模具7的重涂覆沟58、59内以后,由操作人员启动操作部分15的注入按钮。对此操作,控制电路11作出应答,启动泵9。通过启动泵9,UV硬化树脂由树脂槽10送入管子8,通过该管子8注入模具5的上模具6和下模具7中的重涂覆沟58、59内。
操作人员由操作部分15设定发光量和指示发光时,控制电路11实施电源系统的控制,由此高压电源16进行工作,产生高电压。使用图15所示点亮电路110A时,来自高压电源16的电力直接通过开关18C、18D送入UV光源12a、12b侧,若使用图16的点亮电路110B时,通过二极管19C、19D形成直流后,通过开关18C、18D送入UV光源12 a、12b侧。
开关18C、18D的开关,由控制电路11间断地交替进行控制开关,一方如图13D时,另一方如图13E,供给高压电力,接收到供电的UV光源12a、12b,与其开关特性曲线相对地点亮熄灭(间断地点亮控制),由UV光传感器14测定UV光源12a、12b的发光状态,送与控制电路。由控制电路11比较来自操作部分15的设定值和来自UV光传感器14的测定值,进行修正,使UV光源12a、12b的光量形成设定值,调整供给UV光源12a、12b的高压电力。
UV光源12a、12b发出的紫外线由掩光板300掩盖住一部分,从模具5的下模具7的下方斜视着射入重涂覆沟59内。
掩光板300的构成是由上侧掩光板300a和下侧掩光板300b形成上下二段配置,在下模具7的下方,而且,在与重涂覆沟50相同方向上,以重涂覆沟59为中心,以相互等距离且平行地配置掩光板300。因此,这种上下二段配置下部掩盖一半,配置的UV光源12a、12b发出的光,通过形成上下二段构造的掩光板300射入重涂覆沟58、59,在此阶段受半影的影响,在该位置上形成如图13B、图13C所示的紫外线强度分布。
透过下模具7到达上模具6和下模具7中的重涂覆沟58、59内的紫外线,使注入该重涂覆沟58、59内的UV硬化树脂硬化。在该重涂覆沟58、59内受到的紫外线量由于呈现出上下不均衡的强度分布,接收紫外线量多的区域比接收少的区域,UV硬化树脂的硬化速度要快。即,从一个区域到另一个区域逐渐地硬化。
由此,位于重涂覆沟58、59内的光纤维1由注入的UV硬化树脂所加固,硬化从下方向上方逐渐进行,气泡很容易挤压向上方上部中央硬化一侧,结果由没有气泡的UV硬化树脂所被覆。
这样,在第2实施形态中,当UV硬化树脂硬化时,由于硬化是从一方向另一方逐渐进行,所以UV硬化树脂内的气泡被赶出。作为使UV硬化树脂的硬化区域逐渐移动的技术,是使UV光源的光形成半影响区域,利用这种半影响区域,改变来自UV光源的外线分布,同时,使用2个UV光源,进行间断的互不相同的照射。
在第2实施形态中,如图13A~13C图解所示,与重涂覆沟59平行配置2个UV光源,利用配置的掩光板300,掩盖住该UV光源的一半制作出半影。如从模具5断面见到的图13A所示,与构成模具5的上模具6和下模具7中的重涂覆沟58、59平行配置UV光源12a、12b,同时由于构成掩光板300的上侧掩光板300a和下侧掩光板300b形成半影现象。
UV光源12a、12b从下方通过由上侧掩光板300a下侧掩光300b产生的半影区域,照射重涂覆沟58、59,由各光源12a、12b产生的半影图案,相互逆向形成倾斜,如图13B和图13C所示。各个光源12a、12b由控制电路11间断地进行点亮,如图13D和图13E所示,通过交替地进行照射,UV硬化树脂从重涂覆沟59的下部开始逐渐进行硬化,UV硬化树脂内的气体和气泡也很容易赶向重涂覆58一侧。
虽然没有图示,但是,例如,在模具5中的上模具6的重涂覆沟58中设有气体滞溜处,当形成气体抽吸管时,来自重涂覆沟58、59内UV硬化树脂中的气体和气沟会顺利地排出。其结果,对光纤维被覆剥掉的部分用UV硬化树脂进行再被覆加工时,在UV硬化树脂中不残留气泡,可形成再被覆。
第2实施形态的第1变形形式参照图17和图18A~18E,讲述利用半影现象和间断发光的本发明第2实施形态的第1变形形式。
第2实施形态的第1变形形式,就一对UV光源12a、12b与重涂覆沟58、59垂直配置这一点,与第2实施形态不同。
图18A是从模具5的正面见到的重要部分构成图。模具5是由上模具6和下模具7构成,并分别形成重涂覆沟58、重涂覆沟59。
UV光源12a和12b位于靠近细长重涂覆沟59左右两端的下方部位,在与重涂沟58、59垂直的方向上配置,用断面反L型的长尺寸掩光板310a、310b将UV光源12a、12b掩盖住一半。以这种掩盖一半的形式,在UV光源12a、12b上设置掩光板310a、310b,在重涂覆沟58、59位置处使UV光源12a、12b来的光形成半影现象。由于分别来自光源12a、12b的光由掩光板310a、310b形成半影,在重涂覆沟58、59外,以如图18B和18C所示的扇型状,接收形成相互反向倾斜的强度颁图案的紫外线。
第2实施形态的第1变形形式和第2实施形态一样,与参照图13D和图13E讲述的一样,对UV光源12a、12b实施点亮控制,一方如图18D,另一方如图18E所示。图18D为恒定电流值,在规定时间内间断地点亮3次,图18E为恒定电流值,在规定时间内间断地点亮2次。在图18D和图18E中,互不相同地点亮,使点亮状态不同时重叠。
第2实施形态的第1变形形式,也可以使用如图15和图16所示的灯点亮电路。
例如图18D、18E所示,间断地进行光源12a、12b的点亮,通过交替照射紫外线,使注入到重涂覆沟58、59内的UV硬化树脂从重涂沟59下部慢慢进行硬化,很容易将气体和气泡赶向重涂覆沟58一侧,即,从UV树脂模子部分13的两端侧开始硬化,将气体和气泡赶向中央部分。由于紫外线从重涂覆59的下部照射,到达上方层的过程中,硬化减慢。由此,气体和气泡最终集中在重涂覆光58的中央部分上层处,在上模具6重涂覆沟58的中央部分设有未图示的气体滞留处和气体抽吸孔,气体和气泡从重涂覆沟内排除,在对光纤维1的被覆被剥离部分用UV硬化树脂进行再被覆加工时,可形成再被覆,而UV硬化树脂中不残留气泡。
第2实施形态的第2变形形式参照图19~图21,对利用半影现象和间断发光的本发明第2实施形态的第2变形形式进行讲述。
图19是本发明第2实施形态的光纤维树脂被覆装置斜视图。图20A是图19的部分断面图,图21是控制系统图。
在第2变形形式中,使用1个UV光源。即,将上述2个UV光源12a、12b中的一个去掉,由单一的UV光源构成。图中没有UV光源12b,只由一个UV光源12a构成。因此,只有掩光板310a,而无掩光板310b。
图20A是从模具5的正面见到的重要部分构成图。模具5是由上模矍6和下模具7构成,分别在长度L上形成重涂覆沟58、59。
UV光源12a位于长L的细长重涂覆沟59一端附近的下方,在与重涂覆沟58、59垂直方向上配置,UV光源12a由断面反L型的长尺寸掩光板310a掩盖一半。以这种掩盖一半的形式在UV光源12a上设置掩光板310a,在重涂覆沟58、59的位置处,由UV光源12a的光形成半影现象。由于由掩光板310a对UV光源12a形成的半影,使重涂覆沟58、59接收到如图27b所示形成扇形状倾斜的强度分布图案的紫外线。
对UV光源12a如图20C进行点亮控制。即,控制电路11以恒定的电流值,且在规定时间内,间断地点亮。
作为图21中所示的点亮电路100,可使用参照图4~图6讲述的灯点亮电路。
例如,图4所示灯点亮电路100具有一次电源17、具有开关调节器的高压电源16、和开关18,由控制电路11控制高压电源16的输出电压,控制电路11以图20C的定时对开关18进行开/关,对紫外线闪光灯的UV光源12a进行点亮控制。
来自UV光源12a的外线光,由掩光板310a进行部分掩光,形成部分半影,在重涂覆59上形成其颁长度L范围的照射强度分布,如图27b,在距UV光源12a的配置位置较远处,接收紫外线强度变小。
UV光源12a的点亮,可通过控制电路11的控制和图4~图6所示的任何一种灯点亮电路,进行如图20C所示的间断性通电控制,使重涂覆沟58、59内的UV硬化树脂从重涂覆沟59一端的下侧慢慢进行硬化。这UV硬化树脂从重涂覆沟59一端下侧慢慢进行硬化,将UV硬化树脂内的气体和气泡很容易赶向重涂覆沟58另一端的上侧。这样,UV硬化树脂从一端侧慢慢开始硬化,气体和气泡被赶向另一端侧,虽然气泡在UV硬化树脂内移动,但在重涂覆沟58处设有未图示的气体滞溜处,和气体抽吸孔,可使气体和气泡从重涂覆购内排出。根据这种构成,用1个UV光源,即可排除气体和气泡,使构成简单化并能降低费用。
第2实施形态的第3变形形式参照图22和图23A~23C,讲述利用半影现象和间断发光的本发明第2实施形态的第3变形形式。
图22是本发明第2实施形态的第3变形形式的光纤维树脂被覆装置斜视图。
本实施形态,采取不用半影的构造,仍能使UV硬化树脂的硬化从一方向另一方慢慢进行。为此,除掉了掩光板310a。在第2变形形式中,虽然以单一UV光源构成,但利用半影对紫外线的分布强度付以变化。在本实施形态中,不是利用半影,而是利用单一UV光源12a相对于重涂覆沟58、59的设置位置,和形成间断点亮的点亮控制,事实上,利用位置的不同,在重涂覆沟58、59内。获得倾斜分布的紫外线强度分布。
图23A是从模具5的断面见到的重要部分构成图。模具5由上模具6和下模具7构成,分别形成长度L的重涂覆沟58、59。
UV光源12a位于长度L的细长重涂覆沟59一端附近的下方处,在与重涂覆沟58、59平行的方向上配置,没有为制作半影的掩光板。然而,重涂覆沟58、59的纵向各个位置与UV光源12a的距离,根据UV光源12a的位置偏离,形成长度不同的距离。根据这种不同的距离,紫外线光的到达距离也不同,接收紫外线强度的分布与距离作对应变化。
对于重涂覆沟58、59的断面方向,随着从重涂覆沟58、59的中心位置向周边位置方向的距离变化,接收到如图23B所示形成扇形状倾斜的强度分布图形的紫外线。
在本实施形态中,利用控制电路11对UV光源12a进行如图23C的点亮控制。即,以恒定电流值,且在规定时间内,间断地点亮。为此作为灯点亮电路,可使用参照图4~图6讲述的点亮电路。
如图22和图23A~23C所示,与重涂覆沟59平行配置一个UV光源12a。UV光源12a偏置在重涂覆沟59的形成分布长度L范围中的一端侧,而且,即使在垂直方向上,但不是重涂覆沟59的正下方,错开一点进行配置。即,将UV光源12a配置在重涂覆沟59的斜下方,当观看重涂覆沟7a的形成分布长度L的范围时,其照射强度的分布,随着远离UV光源12a而变低,即,呈现出倾斜分布。
光源12a的点亮,如上述,由于是间断的通电控制,重涂覆沟58、59内的UV硬化树脂从重涂覆沟59的一端下侧开始慢慢进行硬化。
通过UV硬化树脂从重涂覆沟59的一端下侧慢慢开始进行硬化,可将UV硬化树脂内的气体和气泡赶向重涂覆沟58的另一端上方侧,这样,通过UV硬化树脂从一端侧慢慢硬化将气体和气泡赶向另一端侧,虽然气泡在UV硬化树脂内移动,但在重涂覆沟58中设有未图示的气体滞留处和气体抽吸孔,所以气体和气泡可从重涂覆沟内排出。根据这种构成,可以一个UV光源就能排除UV硬化树脂中的气体和气泡,可获得构成简单化,并能进一步降低费用。
这样,即使不采用利用半影的构造,UV硬化树脂也能从一方向另一方慢慢进行硬化。
第2实施形态的第4变形形式参照图24A~24C,讲述利用半影现象和间断发光的本发明第2实施形态的第4变形形式。
本实施形态的构成是形成移动UV光源12a的构成取代产生倾斜图形光,同时通过改变其移动速度,付与变化的照射光量。
图24A是从模具5的正面看到的图形。本实施形态的光纤维树脂被覆装置具有投光器350,该投光器350的构成是将UV光源12a装入设有狭缝350b的掩光容器350a内,光线通过狭缝350b射出,相对于重涂覆沟58、59,可把光当作光点。也不把掩光容器350a内部形成镜面。
投光器350的构成是相对于构成模具5的上模具6和下模具7中的重涂覆沟58、59,可利用驱动机构360沿着其纵向作平行移动。驱动机构360的构成包括丝杆(或圆头螺栓)360a和驱动该丝杆360a作正反旋转的电机360b。投光器350设有内螺纹部分,与丝杆360a形成螺纹磁咬合,随着丝杆360a旋转而进行移动。这样投光器350随着丝杆360a的旋转,沿着丝杆360a的轴向可反复移动。
图24A中,利用电机旋转丝杆(或圆头螺栓),虽然使用了直线移动方式,也可以采用其他方法,平行移动的构成。
通过旋转驱动驱动机构360的电机360b,投光器350相对于构成模具5的上模具6和下模具7中的重涂覆沟58、59,沿着其纵向作平行移动。
投光器350位于图24A中长度L区域的左端,点亮UV光源12a,同时提高电机360的速度,从低速转动态逐渐升到高速转动态。投光器350的构成,是将装在掩光容顺350a内的UV光源12a发出的紫外线光,通过其狭缝350b射出,相对于重涂覆沟58、59,将光当作光点,逐渐提高速度,各右端移动。
移动速度如图24B。结果,紫外线在重涂覆沟58、59内的光量分布形成图24C中示出的值。即,紫外线照射强度的分布形成倾斜图形状。这样,利用位置可改变UV硬化树脂的硬化速度,在将气体和气泡驱赶到未硬化区域后,重涂覆沟58、59内的光纤维1由注入的UV硬化树脂固定时,没有气泡的UV硬化树脂也就形成被覆。在速度快的位置处,紫外线的光量达不到使UV硬化树脂硬化的量时,可反复进行照射。
这样,形成移动UV光源的构造,并改变其移动速度,也可起到上述同样的效果。
第2实施形态的第5变形形式参照图25A~图25C,讲述利用半影现象和间断发光的本发明第2实施形态的第5变形形式。
本实施形态的构成,作为可变速移动UV光源的构造,使UV光源作扇形扫描运动(扇形摆动的扫描运动),同时改变该扇形扫描的移动速度。
图25A是从正面观看光纤维树脂被覆装置的模具5的图。本实施形态的光纤维树脂被覆装置具有投光器350,该投光器350是将UV光源装入设有狭缝350b的掩光容器350a内,光线通过狭缝350b射出,相对于重涂覆沟58、59,可将光当作光点。掩光容顺350a内也可形成镜面。
投光器350的构成是通过使用了电机的扇形驱动机构370,保持该狭缝350b的方向,使其在规定的仰角范围内,以一定速度来回移动,从而进行来回驱动操作。
扇形驱动装置370配置在构成模具5的上模具6和下模具7的重涂覆沟58、59的左端斜下方,投光器350从该位置上,由扇形驱动机构370保持狭缝350b的方向,使其在规定的仰角范围内,而且如图25B所示,以一定速度来回移动。
这样,在重涂覆沟58、59的分布范围内,在其长度L的纵向上,将光当作光点进行扇形扫描。
来自投光器350的光,位于长度L的细长重涂覆沟59区域一端附近的下方,由于以光点向重涂覆沟58、59照射光,所以在形成长度L的区域内,远离投光器350的位置来自投光器350的光路增长,在重涂覆沟58、59的以光点进行上述扇形扫描的紫外线强度分布,如图25C,随着位置变远而变小,得到扇状的分布。
因此,重涂覆沟58、59接收到成扇形状倾斜强度分布图形的紫外线光,由此,可根据位置改变UV硬化树脂的硬化速度,将气体和气泡赶到未硬化区域后,位于重涂覆沟58、59内的光纤维1由注入的UV硬化树脂固定时,由没有气泡的UV硬化树脂形成被覆。在速度快的位置处,紫外线的光量达不到UV硬化树脂硬化时的量时,可反复进行照射。
在图25C中所示的实例,虽然使用了由电机进行来回运动的扇形机构,但为了作来回运动,也可以采用其他方法。
第2实施形态的第6形形式参照图26A~26B,讲述利用半影现象和间断发光的本发明第2实施形态的第6变形形式。
倾斜图形即使使用光学过滤片380也可以实现。
图26A是从模具5正面见到的图形。如图26B所示,光学过滤片380具有使UV光的透过率成倾斜的特性。
例如,使UV光源12a位于构成模具5的上模具6和下模具7的重涂覆沟58、59的左端斜下方处,光学过滤片380,在重涂覆沟59的下侧位置上与重涂覆沟59平行配置,以便在重涂覆沟58、59形成长度L的分布范围内,使UV光源12a的光通过该光学过滤片380射入重涂覆沟58、59内。
来自UV光源12a射入重涂覆沟58、59内的紫外光,由光学过滤片380调整穿透度,例如如图26B,沿着穿透分布图形,形成倾斜的强度图形。
重涂覆沟58、59接收到成倾斜分布的强度分布图形紫外线,由此,可根据位置改变UV硬化树脂的硬化速度,将气体和气泡驱赶到未硬化区域后,位于涂覆沟58、59内的光纤维1由注入的UV硬化树脂固定时,形成由没有气泡的UV硬化树脂被覆。
第2实施形态的第7变形形式参照图27A~27C讲述利用半影现象和间断发光的本发明第2实施形态的第7实施变形形式。
本实施形式的构成是使用开口位置可移动的光栅390代替图26A中所示倾斜图形光的过滤片380。作为光栅390可用液晶光栅和机械光栅等。
图27A是从模具5正面见到的图形。如图27B所示,光栅390具有狭缝状的开口部分390a,该开口部分390a是可滑动的。这样,由控制电路11控制光栅390的开口位置移动,一面逐渐提高速度,一面实施间断的光量累积值变化,形成倾斜,如图27C所示。
通过倾斜分配光栅390开口位置每次变化的开口时间,可使来自光源12a的UV光量累积值形成倾斜状。因此,重涂覆沟58、59接收到成倾斜分布的强度分布图形紫外线,由此,根据位置可改变UV硬化树脂的硬化速度,将气体和气泡驱赶到未硬化区域内,位于重涂覆沟58、59内的光纤维1由注入的UV硬化树脂固定时,由没有气泡的UV硬化树脂形成被覆。
这样,根据第2实施形态,如以前那样向UV树脂模具内注入UV硬化树脂,利用UV光源杂乱地向该注入树脂照射发出的紫外线,不能很好地进行紫外线硬化。而利用倾斜图案的UV光进行紫外线硬化,可将气体和气泡驱赶到未硬化区域内,在固化的硬化树脂内部不残留由泡和气形成的气泡。进而,排出气泡后的UV硬化树脂被覆,某些部位强度不足的问题也得到解决。
第3实施形态参照图28~图31讲述本发明光纤维树脂被覆装置和方法的第3实施形态。
第3实施形态是关于去除光纤维被覆后,对熔接的2个被覆光纤维形成被覆部位进行被覆时使用的光纤维树脂被覆装置及其方法。
图28所示光纤维的树脂被覆装置具有搭载模子模具50的下部容器部分3、可开闭地安装在下部容器3上并可遮蔽模具5免受外光影响的上盖4、和安装在上盖4内侧的光源67。
在图28所示光纤维树脂被覆装置中,向设定由夹具75固定的2个光纤维21A、21B的形成被覆部位55的模子模具50内填充UV硬化树脂,由光源67向填充的UV硬化树脂照射UV光,进行硬化,使形成被覆部位55由UV硬化树脂形成被覆。
上盖4是向下开口的箱体,关闭上盖4时,与下部容器部分3形成暗箱。
在下部容器部分3中,装有操作部分15、滞留UV硬化树脂的树脂槽10、抽吸树脂槽10内UV硬化树脂的泵9。管子8、泵9、树脂槽10、控制电路11、UV光传感器14、操作部分15、与上述实施形态的光纤维树脂被覆装置中的一样。
在本实施形态中,使用光源67代替上述紫外线闪光灯12。
模子模具50是由固定在下部容器3上面的石英玻璃制下模具57,和可转动安装在下模具57上的石英玻璃制上模器56所构成。
上模具56和下模具57的接合面(上模具56的下面61和下模具57的上面62)各自的中央部位,形成可装嵌光纤维21A、21B形成被覆部位55的断面为半圆弧状的细长沟(以下称「重涂覆沟」)58、59,将形成被覆部位55装嵌到下模具57的重涂覆沟59内后,将上模具56重合在下模具57上,各接合面彼此接合时,各接合面上形成的重涂覆沟58、59也接合在一起,形成被覆部位55收装在两重涂覆沟58、59之间。
在上模具56和下模具57中重涂覆沟58、59的纵向两外侧上形成装嵌沟63、64,可装嵌与设定在重涂覆沟58、59之间的光纤维21A、21B形成被覆部位55相连被覆部分的一部分。
分别在上模具56的下面61和下模具57的上面62上,沿与重涂覆沟58、59垂直方向上形成供给沟65、66,使重涂覆沟58、59相互接合时(将上模具56重合在下模具57上时),各个供给沟65、66也相互接合,在设定了光纤维21A、21B形成被覆部位55的重涂覆沟58、59彼此间形成注入UV硬化树脂90的流路。
在上盖4的内侧面4a上安装光源67。在本实施形态中,该光源67使用了紫外线激光二极管(UVLDUltra Violet Laser Diode)或紫外线发光二极管(UVLEDUltra Violee Light Emitting Diode)。光源中使用UVLD或UVLED的个数为1个或数个。数个UVLD或UVLED时可采用1维、2维或3维排列,图28中所示以前后左右的二维配置UVLD。
作为UVLD,可使用一般使用的发紫外线光的LD。
UVLED是发紫外线光的LED,例如可使用日亚化学工业制的UVLED、型式NSHX180F·NSHX180F的UVLED具有长10mm×宽10mm×高2.3mm的表面实装型装箱,使用配置如上述的这种面板状的LED。
模子模具50是可更换的。通过更换模具50可形成对应各种形式的树脂模形。
如图31所示,将各种模子模具50进行编码,以符号(编码标记)91表示各种模子模具50。控制电路11根据每个模子模具50的种类,具有数个功能工作程序,读取表示模具50的符号91,识别模具50,选择与该模具50相吻合的符号91,识别模具50,选择与该模具50相吻合的程序,再选择与模具50形状相适合的所用UVLD或UVLED,并能进行调光。
当关闭上盖4点亮光源67时,从光源67射出的光照射到模具50上,使填充在模具50的重涂覆沟58、59之间的UV硬化树脂硬化。在上盖4的顶上开设长方形确认窗68,即使不打开上盖4也能确认内部UV硬化树脂的注入状况和硬化状况,在该确认窗68上安装可开闭口的滑动式开闭盖69,滑动开闭盖69打开确认窗68时,即可确认UV硬化树脂的注入状况和硬化状况,滑动关闭确认窗68时,可防止外光侵入。
按压操作部分15的规定操作开关(按钮),通过控制电路11启动泵9时,抽出装在树脂槽10内的UV硬化树脂后送入管子8,送入管子8的UV硬化树脂,通过供给沟65、66填充到设定形成被覆部位55的重涂覆沟58、59之间的空间中。
为了对光纤维形成被覆部位55进行被覆,操作人员可进行如下工作。
步骤1操作人员打开上盖4后,使上模具56向该方向转动。
步骤2操作人员在下模具57上面62上形成的重涂覆沟59内,从上方设定光纤维21A、21B的形成被覆部位55,将光纤维21A、21B中形成被覆部位55外侧的被覆部分设定在下模具57的装嵌沟64内。
步骤3操作人员关闭上模具56与下模具57重合,使上模具56和下模具57的重涂覆沟58、59与装嵌沟63、64彼此接合,在接合的重涂覆沟58、59之间盛放形成被覆部位55,在相互接合的装嵌63、64之间盛放形成被覆部位55外侧被覆部分。
步骤4操作人员从下部容器3的纵向两侧面,利用设在外侧的夹具75A、75B,将从模具50向外侧突出的各个光纤维21A、21B的被覆部分分别夹住固定。
步骤5操作人员关闭上盖4,盖住模具50。在上盖4的纵向两侧面上安装可更换的形成细长切口76的侧板78,在关闭上盖4时,不使光纤维21A、21B被上盖4所夹住。该侧板78可以更换与更换的模具50相吻合。
步骤6操作人员按压操作部分15上的规定开关(按钮),通过控制电路11启动泵9,使槽71内的UV硬化树脂(例如,紫外线硬化环氧系丙烯酸酯树脂)90首先注入对接的重涂覆沟58、59之间,填充在形成被覆部位55的周围。这时,根据需要,操作人员操作上盖4的开闭盖69,打开确认窗68,确认UV硬化树脂的注入状况。
步骤7操作人员按压操作部分15的开关(按钮),通过控制电路11点亮光源67,向填充在光纤维21A、21B形成被覆部位55周围的UV硬化树脂照射紫外线。并使该树脂硬化。这时根据需要,操作人员操作上盖4的开闭盖69打开确认窗68,确认UV硬化树脂90的硬化状况。光纤维树脂被覆装置具有可检测向模具50照射紫外线量的受光传感器(例如紫外线光传感器)14。控制电路11将UV光传感器14的检测结果与预设定的表值进行比较,计算出差额,自动调整光源67的光量,极力减小这种差额。
步骤8待UV硬化树脂充分硬化后,操作人员打开上盖4,使上模具56向该方向转动,取出被覆硬化完的光纤维21。
图29示出了控制系统图。
向模具50注入UV硬化树脂,操作人员按压操作部分15的开关(按钮)指示控制电路11。接着到指示的控制电路11启动泵9,将适量的UV硬化树脂从树脂槽10送入管子8。控制电路根据预先输入的数据表值,从低电压电源80向UVLD(或UVLED)67供电,点亮UVLD(或UVLED)67,由UVLD(或UVLED)67发出的UV光照射在形成被覆部位55的周围。控制电路将UV光传感器14接收到的光强度与表值进行比较,根据该比较结果,指示驱动器IC81调整光量。
如图29所示,也可由控制电路11的操作点亮横排(1维)并列的数个UVLD(或UVLED)67。这时,通过操作操作部分15的开关,控制电路11对与各个UVLD(或UVLED)67分别连接的数个驱动器IC81发出指令,通过选择发光的UVLD或UVLED付与任意的光量(辉度)分布。
图30B示出了对数个UVLD(或UVLED)67中右侧的UVLED(或UVLED)没有点亮时的光量分布,图30C示出了对左侧UVLD(或UVLED)没有点亮时的光量分布、图30D示出了对中间的UVLD(或UVLED)没有点亮时的乐量分布。这时,通过由控制电路11改变流入各个UVLD(或UVLED)中的电流,不必熄灭各个UVLD(或UVLED),就能减弱由它们发出的光强度。
控制电路11由使用了微型计算机的电子电路构成,内装程序,除了上述光量调整外,还可以控制泵9和接收来自操作部分15的指令等,统辖着光纤维树脂被覆装置的全部控制。如图29所示,控制电路11具有对驱动器IC81进行开/关控制的ON/OFF控制部分和调光控制部分。
第3实施形态的变形形式参照图31讲述本发明第3实施形态的变形形式。
图31的光源67,使用了数个UVLD或UVLED,这些在横排上并列数仆在该列的前后并排数列,形成2维的排列,各列的各个UVLD或UVLED与各个驱动器IC81连接,通过选择发光或减弱光量的UVLD或UVLED,可付与任意的辉度分布。
除此之外,与图28~图30所示图解完全一样。
对模具50按照类别进行编码,表示这些的符号(编码标记)90表示模子模具50(附加)。控制电路11具有按照模子模具50类别的数个功能工作程序,由编码读取器读取附加给模子模具50的编码标记91的符号并判定、识别模子模具50的类别后,选择适当的程序,例如,选择与模子模具50形状相吻合而使用的UVLD或UVLED,进行调光。
第4实施形态参照图32和图33,讲述本发明第4实施形态的光纤维被覆装置及方法。
本发明的第4实施形态是在从拔丝炉内预成形坯料200拔丝出的裸体光纤维31外周上被覆UV硬化树脂的光纤维树脂被覆装置。
向拔丝的裸体光纤维31外周上附着UV硬化树脂,是利用泵9抽吸树脂槽10内的UV硬化树脂,通过管子8送入杯形物83中,再由杯形物83送入通路84中,由此,UV硬化树脂90自动地附着在拔丝后通过通路84内的裸体光纤维31外周上。这种UV硬化树脂90由数个UVLD或LULED67发出的紫外线进行照射、硬化。
在本实施形态的光纤维被覆装置中,和第3实施形态一样,光源67使用数个UVLD或UVLED,对于板39上的UV树脂被覆部分33,横列上并排数个,同时在该列的前后也并排数个,进而在纵向上也并排数个,形成了维配置。这种3维配置UVLD或UVLED的选择、点亮、调光,通过操作操作盘上的开关进行,通过控制电路11,即可调节光量分布。通过选择点亮的UVLD或UVLED也可控制光的照射方向。
本实施形态的光纤维树脂被覆装置,具有光屏蔽板34、测量表44。
被覆UV硬化树脂并从UV树脂被覆部分33出来的被覆光纤维31,通过光屏蔽板34,卷绕在卷辊35上。在光屏蔽板34中设置与紫外线响应的UV光传感器14,UV光传感器14检测通过光屏蔽板34的从被覆光纤维31的被覆脱离的紫外线,以检测被覆光纤维31。
光屏蔽板34是由沿着接合部42成一体化的二个构件22构成。在这二个构件22的接合部42上设有纵向的凹部,该凹部相对并形成孔43,被覆的乐纤维31可通过孔43。UV光传感器14与电测量表44连接,使用测量表44,可读取由UV光传感器14转变成电信号的紫外线强度。当然,也可以将UV光传感器14的测定值输入到控制电路11中。该紫外线强度与射入被覆光纤维2 1中的紫外线强度成比例。利用该读取,控制电路11在三维配置的UVLD或UVLED67中,选择调节发光状态的UVLD或UVLED,向附着在裸体光纤维31外周上的UV硬化树脂付与要求辉度分布的UV光。
在本实施形态的光纤维树旨被覆装置中,通过板39上备置的螺栓150调整UV树脂被覆部分33的姿式。这样可使UVLD或UVLED67形成与裸体光纤维31适宜的配合状态,如上述,通过选择UVLD或UVLED,可省去费事的调整。
在以前的光纤维树脂被覆装置中,使用长尺寸状的UV发射效率低的钨灯、水银电弧灯、无微波电灯等UV灯。因此,向灯的供电电源装置,进而光纤维树脂被覆装置,导致大型化,也难以将UV光对裸体光纤维31调整到适当的配合状态。
本实施形态的光纤维树脂被覆装置,由于在UV光的光源中使用了1个或数个紫外线LD或外线LED,所以获得如下效果。
1.因为电向UV光的转换效率好,所以与放电管的情况比较,可使电源形成低压电源。作为电源一例,相对于100~300V的放电管,UVLD/只达到5~12V,因此,电源装置可小型轻量化。
2.光纤维树脂被覆装置耗电量低,只是以前高压电源输出电力的1/3。因此,光纤维树脂被覆装置的体积很小,重量很轻。
3.易于调整(由于不需要灯中使用的气体和玻璃)。
4.作为光源的UVLD/UVLED小,所以它们可任意并排使用,根据被照射的对象物进行排列,根据对象物可对UV光作细微调光控制。
本实施形态的光纤维树脂被覆装置,由于是对附着在由预成形坯料拔丝的裸体光纤维外周上的UV硬化树脂,照射由紫外线LD或紫外线LED来的紫外线,所以在光纤维制造时,适于一边从预成形坯料拔丝,一边使UV硬化树脂硬化。
本实施形态的光纤维树脂被覆装置,由于是对设置在箱体内模具沟部的光纤维形成被覆部位的外周填充的UV硬化树脂,照射由紫外线LD或紫外线LED来的紫外线,所以在剥离被覆加工后,适宜为增强形成被覆部位而进行的被覆。
本实施形态的光纤维树脂被覆装置,由于具有控制UV光的光源,UV硬化树脂的注入等功能性工作的控制电路,所以能控制UV光的强度、UV硬化树脂的注入量、定量等各种功能,可使UV硬化树脂在最佳状态下硬化。
本实施形态的光纤维树脂被覆装置,由于将数个紫外线LD或紫外线LED。以1维、2维或3维并排配置,所以可根据照射UV光的对象物进行排列和作细微的调光控制。
本实施形态的光纤维树脂被覆装置,由于数个紫外线LD或紫外线LED可任意选择,控制使用,所以通过选择、控制,在最佳状态下使UV硬化树脂硬化。
本实施形态的光纤维树脂被覆装置,由于可更换模具,所以可更换成外形、长度等相吻合的模具,在最佳状态下使形成被覆部位的UV硬化树脂硬化。
本实施形态的光纤维树脂被覆装置,由于使模具的类别编码,将表示类别的符号附加在模具上,所以可根据该符号选择模具,易于模具的更换和管理。
本实施形态的光纤维树脂被覆装置,由于具有控制电路对模具的每个类别进行功能工作的程序,读取附加给模具的符号,选择适当的程序进行工作,所以只更换模具,就能注入适合模具的UV硬化树脂,自动控制照射UV光等,在最佳状态下使UV硬化树脂硬化。
本发明并不限于上述实施形态中的示例,也可实施种种变形形式,虽然在实施形态中以光纤维为例进行了说明,但这也适用于与光另件形成被覆部位的被覆。
本发明中,在上述实施形态中包含了各阶段的发明,对召开的数个构成要件作适当组合,可提取出种种发明。例如,从实施形态中示出的全部构成要件中除掉几种构成要件,也能解决在本发明所要解决的课题栏中的至少一种课题,在获得本发明效果栏中讲述效果的至少一种时,在该实施形态中即使除掉一部分构成要件,作为构成发明也是成立的。
根据本发明,可提供一种光纤维被覆处理时间短,尺寸小的光纤维树脂被覆装置。
根据本发明,可提供一种耗电量少,构造也使用了小型电源装置的光纤维树脂被覆装置。
根据本发明,可提供一种光纤维被覆处理时间短,可照射适宜强度紫外线光的光纤维树脂被覆装置。
根据本发明,可提供一种光纤维被覆处理时间短,可照射适宜强度紫外线光的光纤维树脂被覆方法。
根据本发明,可提供一种可根据照射对象物进行排列,根据对象物,可对紫外线光进行细微调光控制的光纤维树脂被覆装置。
根据本发明,可提供一种可排除UV硬化树脂中所含泡、气体的形成被覆的UV硬化树脂被覆装置以及光纤维树脂被覆装置。
进而根据本发明可提一种对光纤维等形成被覆部位,使用UV硬化树脂被覆时,通过使被覆部分从端部慢慢硬化,可排除UV硬化树脂中所含泡、气形成被覆的UV硬化树脂被覆方法及光纤维树脂被覆方法。
权利要求
1.一种光纤维树脂被覆装置,其特征是具有以下部分,即,发射使光纤维上被覆的紫外线硬化树脂硬化的紫外线光的紫外线闪光灯、使该紫外线闪光灯点亮的灯点亮装置、和控制该灯点亮电路,短时间内点亮上述紫外线闪光灯的控制装置。
2.根据权利要求1记载的光纤维树脂被覆装置,其特征是上述灯点亮装置具有向上述紫外线闪光灯供电进行开/关的开关装置,和该开关装置在关闭状态时,蓄积施加给上述紫外线闪光灯的电力,上述开关装置在开启时,将蓄积的电力经由上述开关装置,施加给上述紫外线闪光灯的电力蓄积装置;上述控制装置,控制上述开关装置的开或关。
3.根据权利要求2记载的光纤维树脂被覆装置,其特征是设置数个由向上述紫外线闪光灯供给电力进行开/关的开关装置,和开关装置处于关闭状态时蓄积施加给紫外线闪光灯电力,开关装置处于启开时将蓄积电力经由开关装置施加给紫外线闪光灯的电力蓄积装置形成的电路,上述控制装置,以规定周期控制上述数个电路的开关装置进行开或关。
4.一种光纤维树脂被覆装置,其特征是具有以下部分,即,发射使光纤维被覆的紫外线硬化树脂硬化的紫外线光的紫外线闪光灯、点亮上述紫外线闪光灯的灯点亮装置、测定由紫外线闪光灯发射出紫外线光强度和发光时间的紫外线光测定装置、和参照由上述紫外线光测定装置测定的紫外线光强度和发光时间,算出激发上述紫外线闪光灯的电压和激发时间,施加给上述电源装置的紫外线闪光灯激发控制装置,上述灯点亮装置根据由上述控制装置施加的激发电压和激发时间,点亮上述紫外线闪光灯。
5.根据权利要求4记载的光纤维被覆装置,其特征是由上述紫外线闪光灯发出的光使紫外线硬化树脂硬化,包括预备发光工序,正式加工工序,上述控制装置,根据上述预备发光工序中由上述测定装置测定的紫外线光强度和发光时间,计算出上述正式加工工序中激发紫外线闪光灯的电压和激发时间。
6.一种光纤维树脂被覆方法,其特征是包括以下阶段,即,作为光纤维的外壳,被覆紫外线硬化树脂的阶段、为了使上述被覆的紫外线硬化树脂硬化,向紫外线闪光灯施加电压,由紫外线闪光灯发射出紫外线光的电压施加阶段,和参照测定了紫外线光强度和发光时间的紫外线光强度和发光时间,计算出激发紫外线闪光灯的电压和激发时间,向紫外线闪光灯施加电压的紫外线闪光灯激发控制阶段,在上述电压施加阶段中,根据上述控制阶段中施加的激发电压和激发时间点亮上述紫外线闪光灯。
7.根据权利要求6记载的光纤维被覆方法,其特征是利用上述紫外线闪光灯发出的光,使上述紫外线硬化树脂硬化,包括预备发光阶段和正式加工阶段,上述控制阶段,根据在上述预备发光阶段中由上述测定阶段测定的紫外线光强度和发光时间,计算出上述正式加工阶段中激发上述紫外线闪光灯的电压和激发时间。
8.一种光纤维树脂被覆装置,其特征是用紫外线硬化树脂被覆光纤维的外周,向该紫外线硬化树脂照射紫外线,使紫外线硬化树脂硬化的紫外线光的光源中,使用了1个或数个紫外线LD或紫外线LED。
9.一种光纤维树脂被覆装置,其特征是用紫外线硬化树脂被覆光纤维的外周,向该紫外线硬化树脂照射紫外线光,使紫外线硬化树脂硬化的光纤维是由预成形坯料拔丝成的光纤维,在紫外线光的光源中使用了1个或数个紫外线LD或紫外线LED。
10.一种光纤维树脂被覆装置,向设定在箱体内模具沟部的光纤维形成被覆部位的外周填充紫外线硬化树脂,向该紫外线硬化树脂照射紫外线光,使紫外线硬化树脂硬化,被覆光纤维的形成被覆部位,其特征是,在紫外线光的光源中使用了1个或数个紫外线LD或紫外线LED。
11.根据权利要求10记载的光纤维树脂被覆装置,其特征是具有控制上述紫外线光的光源、紫外线硬化树脂的注入等功能工作的控制装置。
12.根据权利要求10记载的光纤维被覆装置,其特征是将上述数个紫外线LD或紫外线LED,以1维、2维或3维并排配置。
13.根据权利要求10记载的光纤维树脂被覆装置,其特征是上述模具可以更换。
14.根据权利要求13记载的光纤维树脂被覆装置,其特征是将上述模具的类别进行编码,上述控制装置读取附加在模具上的符号,进行识别,作对应处理。
15.一种光纤维树脂被覆装置,其特征是设置紫外线光源,对覆盖在光纤维的形成被覆部位上的未硬化紫外线硬化树脂照射呈现倾斜分布图形的紫外线,使根据位置接收紫外线强度逐渐不同。
16.根据权利要求15记载的光纤维树脂被覆装置,其特征是设有部分掩盖上述紫外线光源的掩光装置,通过利用掩光装置进行部分掩盖,使由紫外线光源照射紫外线硬化树脂的紫外线形成半影区域,得到上述倾斜分布图形。
17.根据权利要求16记载的光纤维树脂被覆装置,其特征是设置一对紫外线光源,夹持紫外线硬化树脂的紫外线照射对象区域,同时,对各紫外线光源,设置部分掩盖各紫外线光源的掩光装置。设置以分别不同的定时,间断点亮控制上述一对紫外线光源的控制装置,通过利用上述掩光装置进行部分掩盖,使由紫外线光源照射到紫外线硬化树脂上的紫外线形成半影区域,同时,通过上述一对紫外线光源的间断点亮控制,得到上述倾斜分布图形。
18.根据权利要求16记载的光纤维树脂被覆装置,其特征是设置在上述紫外线光源射出的光形成光点光的同时,驱动移动紫外线光源位置的驱动移动装置,和利用该驱动移动装置控制逐渐改变紫外线光源移动速度的控制装置,利用上述光点光的移动速度变化,使从紫外线光源照射在紫外线硬化树脂上的紫外线呈现出上述倾斜分布图形。
19.根据权利要求16记载的光纤维树脂被覆装置,其特征是在相对于紫外线照射对象的紫外线硬化树脂分布区域的偏置位置上配置上述紫外线光源,同时,将输出光形成光点光,设置驱动装置,使上述紫外线光源的紫外线照射方向,以恒定速度在紫外线照射对象的紫外线硬化树脂分布区域内进行来回扫描,利用因上述光点移动引起的照射距离变化,由紫外线光线照射到紫外线硬化树脂的紫外线显示出上述倾斜分布图形。
20.根据权利要求16记载的光纤维树脂被覆装置,其特征是通过设置根据位置使透过紫外线光量逐渐变化的光过滤片,同时,使上述紫外线光源发出的紫外线通过该光过滤片,照射紫外线照射对象的紫外线硬化树脂分布区域,照射到紫外线硬化树脂上的紫外线,相对于紫外线硬化树脂分布区域呈现出上述倾斜分布图形。
21.一种光纤维的被覆方法,其特征是当以紫外线硬化树脂被覆盖覆光纤维形成被覆部位时,对覆盖上述光纤维形成被覆部位的未硬化紫外线硬化树脂,照射根据位置接收紫外线强度逐渐不同呈现倾斜分布图形的紫外线,使未硬化部位从一方向另一方逐渐移动,进行全部硬化处理。
全文摘要
本发明公开了一种具有在利用紫外线硬化树脂被覆光纤维中使用的紫外线闪光灯、使该紫外线闪光灯进行照射的灯点电路、和控制该灯点亮电路的控制电路。控制电路是利用紫外线传感器检测由紫外线闪光灯发出紫外线光的强度和发光时间,根据这些数据,对激发紫外线闪光灯的电源施加电压和激发时间。作为紫外线光源,可使用1个或数个紫外线LD或紫外线LED代替紫外线闪光灯。紫外线光源的配置,最好是向被覆部分的紫外线硬化树脂照射根据位置接收紫外线强度逐渐不同,呈现出倾斜分布图形的紫外线。
文档编号C03C25/12GK1396134SQ02128628
公开日2003年2月12日 申请日期2002年7月11日 优先权日2001年7月11日
发明者小岛秀和, 柴田俊生, 原田慎二 申请人:古河电气工业株式会社
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