一种光纤传感器装配工装的制作方法

本实用新型涉及光纤传感器的装配，具体地讲是一种光纤传感器的装配工装。

背景技术：

众所周知，结冰现象会对交通、电力、航空航天等领域造成严重潜在影响和危害，受到了国家的高度重视。针对结冰产生的危害，行业内开发了一种结冰监测预警系统，用于对风电机组、高速公路、小型飞机和输电导线结冰情况进行监测和预警，减少结冰对上述领域造成的危害。

作为结冰监测预警系统的重要组件——结冰监测光纤传感器，由于是新开发的产品，其制作过程基本采用手工操作，没有专门的装配工装，使产品存在很多缺陷：

1、前端护套和光纤环之间装配距离无法控制，最终使产品端面高低不平，且长度一致性差。

2、装配后，前端护套端面出现歪斜现象。

3、装配困难，效率低。

针对以上情况，现在采用的纯手工操作无法保障产品的质量，于是就需要一种可以解决这些问题的装配工装。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种光纤传感器的装配工装，该装配工装结构简单、操作方便，并且保障产品质量完全符合要求。

实现本实用新型的技术方案是：一种光纤传感器装配工装，其特征在于：包括基座、前端护套压块、法兰盘压块和隔离片；所述基座包括横向的基板和直立在基板一端的限位块，两者构成L形；所述限位块分为两块，两限位块之间形成相邻的前端护套固定槽和光纤过线槽；所述光纤过线槽靠近基板的一端头；所述前端护套固定槽设置有前端护套安装工位；所述法兰盘压块安装在基板的另一端头，法兰盘压块与基板之间设置有法兰盘安装工位；所述前端护套安装工位与法兰盘安装工位的间隔距离固定，且二者的安装中线在垂直于法兰盘压块的同一直线上；所述前端护套压块在限位块顶端；所述隔离片横向安装在光纤过线槽中上部。

所述前端护套固定槽的宽度大于光纤过线槽宽度，形成前端护套定位台阶。

所述前端护套安装工位与法兰盘安装工位之间间隔距离等于光纤传感器法兰盘光纤环装配台端面至光纤传感器前端护套后端面的距离。

所述光纤过线槽的上端为光纤导向槽，该光纤导向槽呈上大下小的锥形，锥形底部分别与前端护套固定槽和光纤过线槽的顶端相连，锥形顶部的宽度与前端护套压块配合。

所述前端护套固定槽下方的基板上，有顶出螺孔，该顶出螺孔下方安装有紧定螺钉。

所述隔离片整体呈长方形，其整体宽度和厚度与隔离片卡槽宽度和厚度适配，长度长于光纤传感器装配后光纤露出的长度，共分为两个部分，一部分是长的部分，为推拉部位，另一部分在一端端头为台阶状，为隔离部位，其宽度与前端护套内孔宽度相同。

所述法兰盘安装工位有大、小两个弧形槽，有同一中心点，其中心点与装配后的前端护套高度方向中心在同一轴线上；小弧形槽的半径和宽度与光纤传感器法兰盘的光纤环装配台的半径和宽度相同；大弧形槽的半径与光纤传感器法兰盘的安装盘半径相同；大弧形槽的宽度略小于光纤传感器法兰盘的安装盘的宽度。

所述法兰盘安装工位有定位键，该定位键位于小弧形槽最低点，是弧形键，其中心点位于小弧形槽弧形与基板宽度方向中心线的相交点上，其半径和长度与光纤传感器法兰盘的光纤环装配台的弧形键槽半径和长度相同。

所述前端护套压块上部为长方形台阶，其顶端端面宽度中心轴线上设置两个相同尺寸通孔，下部为锥台，其锥度略小于光纤导向槽的锥度，其高度略高于光纤导向槽锥形的高度。

所述法兰盘压块整体呈长方形，在长度方向的中心设置一个弧形槽，该弧形槽半径与光纤传感器法兰盘的对接台半径相同，其中心点与装配后的前端护套高度方向中心在同一轴线上，在长度方向的两端对称设置两个通孔，其中心距与法兰盘安装工位的螺孔中心距相同。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型使前端护套和光纤环之间的装配距离可控，使产品端面保持同一高度，长度一致性很好；

2、本实用新型杜绝了前端护套端面出现歪斜现象；

3、本实用新型装配便捷、装配效率高。

附图说明

图1是本实用新型实施例结构示意图；

图2是图1的右视图；

图3是本实用新型实施例基座结构示意图；

图4是图3的右视图；

图5是图3的俯视图；

图6是本实用新型实施例前端护套压块结构示意图；

图7是图6俯视图；

图8是实用新型实施例兰盘压块结构示意图；

图9是图8俯视图；

图10是本实用新型实施例隔离片结构示意图；

图11是本实用新型实施例法兰盘结构示意图；

图12是图11的左视图；

图13是图11的又视图；

图14是本实用新型实施例前端护套结构示意图；

图15是图14的左视图；

图16是光纤环结构示意图；

图17是图16的A-A视图；

图18是本实用新型实施例外壳结构示意图；

图19是图18的B-B视图；

图20是图18的后视图；

图21是研磨好光纤环的半成品结构示意图；

图22是半成品交叉混合示意图；

图23是本实用新型实施例效果示意图；

图24是图23的左视图；

图25是图23的俯视图；

图26是光纤传感器装配后半成品主视结构示意图；

图27是图26左视图；

图28是图26俯视图。

图中标号：

1—基座，101—基板，102—限位块，103—前端护套固定槽，104—光纤过线槽，105—光纤导向槽，106—隔离片卡槽，107—前端护套压块固定螺孔，108—顶出螺孔，109—小弧形槽，110—大弧形槽，111—定位键，112—法兰盘压块固定螺孔，113—前端护套定位台阶；2—前端护套压块，201—方形台阶，202—锥台，203—前端护套压块通孔；3—法兰盘压块，301—弧形槽，302—法兰盘压块通孔；4—隔离片，401—推拉部位，402—隔离部位；5—紧定螺钉，6—普通螺钉，7—法兰盘，701—安装盘，702—光纤环装配台，703—对接台，704—弧形键槽，705—光纤环安装孔，8—前端护套，801—壳体，802—盖板，9—光纤环，901—光纤过孔，10—外壳，1001—法兰盘安装孔，1002—弧形键，1003—前端护套安装孔，11—光纤，12—研磨好光纤环的半成品。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

如图1至图20所示，本实用新型提供一种光纤传感器装配工装，该装配工装主要包括基座1、前端护套压块2、法兰盘压块3和隔离片4、紧定螺钉5和固定螺钉6组成。所述基座1由基板101和限位块102组成，结构呈“L”形，为一体式结构。所述限位块102分为两块，两限位块102之间形成相邻的前端护套固定槽103和光纤过线槽104；所述光纤过线槽104靠近基板101的一端头；所述前端护套固定槽103设置有前端护套安装工位；所述法兰盘压块3安装在基板101的另一端头，用固定螺钉6通过法兰盘压块通孔302固定；法兰盘压块3与基板101之间设置有法兰盘安装工位；所述前端护套安装工位与法兰盘安装工位的间隔距离固定，且二者的安装中线在垂直于法兰盘压块3的同一直线上；所述前端护套压块2在限位块102顶端，用固定螺钉6通过配对的前端护套压块固定螺孔107和前端护套压块通孔203固定；所述隔离片4横向安装在光纤过线槽104中上部。

所述前端护套固定槽103的宽度大于光纤过线槽104宽度，形成前端护套定位台阶113。

所述前端护套安装工位由两块限位块102与基板101构成；所述法兰盘安装工位位于前端护套安装工位的相对端头的基板101上，由小弧形槽109、大弧形槽110、定位键111和法兰盘固定螺孔112构成。所述前端护套安装工位与法兰盘安装工位之间间隔距离等于光纤传感器法兰盘7光纤环装配台702端面至光纤传感器前端护套8后端面的距离。

所述光纤过线槽104的上端为光纤导向槽105，该光纤导向槽105呈上大下小的锥形，锥形底部分别与前端护套固定槽103和光纤过线槽104的顶端相连，锥形顶部的宽度与前端护套压块2配合。

所述前端护套固定槽103下方的基板101上，有顶出螺孔108，该顶出螺孔108下方安装有紧定螺钉5。

所述隔离片4结构整体呈长方形，其整体宽度和厚度与隔离片卡槽106宽度和厚度相同，长度长于光纤传感器装配后光纤露出的长度，共分为两个部分，一部分是长的部分，为推拉部位401，另一部分在一端端头为台阶状，为隔离部位402，其宽度与前端护套内孔宽度相同。

所述法兰盘安装工位的大、小两个弧形槽110、109，有同一中心点，其中心点与装配后的前端护套8高度方向中心在同一轴线上；小弧形槽109的半径和宽度与光纤传感器法兰盘7的光纤环装配台702的半径和宽度相同；大弧形槽110的半径与光纤传感器法兰盘7的安装盘701半径相同；大弧形槽110的宽度略小于光纤传感器法兰盘7的安装盘701的宽度。

所述法兰盘安装工位的定位键111位于小弧形槽109最低点，是弧形键，其中心点位于小弧形槽109弧形与基板101宽度方向中心线的相交点上，其半径和长度与光纤传感器法兰盘7的光纤环装配台702的弧形键301槽半径和长度相同。

所述前端护套压块2结构呈不规则块状，上部为长方形台阶201，其顶端端面宽度中心轴线上设置两个相同尺寸通孔203，下部为锥台202，其锥度略小于光纤导向槽105的锥度，其高度略高于光纤导向槽105锥形的高度。

所述法兰盘压块3结构整体呈长方形，在长度方向的中心设置一个弧形槽301，该弧形槽301半径与光纤传感器法兰盘7的对接台703半径相同，其中心点与装配后的前端护套8高度方向中心在同一轴线上，在长度方向的两端对称设置两个通孔302，其中心距与法兰盘安装工位的法兰盘固定螺孔112中心距相同。

本实用新型工作过程如下：

如图21至图28所示，先将两束研磨好光纤环的半成品12在光纤环9的另一端端头按要求进行混合，再同时把两个半成品12的光纤环9装入法兰盘7的靠近弧形键槽704方向的两个光纤环安装孔705内；把基座1放在工作台上，将前端护套8的壳体801放入前端护套安装工位的前端护套固定槽103内，壳体801宽度方向的一端与前端护套固定槽103与光纤过线槽104之间形成的台阶贴合，壳体801宽度方向的另一端露出前端护套固定槽103一定宽度；将光纤传感器法兰盘7放入法兰盘安装工位，使法兰盘7的弧形键槽704与定位键111贴合，法兰盘7的光纤环装配台702与小弧形槽109贴合，法兰盘7的安装盘701与大弧形槽110贴合；在放入法兰盘7的同时，将半成品12的另一端混合好的光纤束11从上向下，通过光纤导向槽105和光纤过线槽104装入前端护套固定槽103里面的前端护套8的壳体801的底部；用相应的固定螺钉6穿过法兰盘压块3的通孔302，旋拧在法兰盘固定螺孔112上，随着固定螺钉112的旋入，法兰盘压块7的一面逐渐压向法兰盘的安装盘701，使法兰盘7的安装盘701的两面分别与大弧形槽110与小弧形槽109之间的台阶和法兰盘压块3的一面形成稳定固定的结构，成功将法兰盘7固定在法兰盘安装工位上，法兰盘压块3的弧形槽301与法兰盘7的对接台703贴合；用手将前端护套8的壳体801内混合好的光纤束11向下轻压，另一只手拿隔离片4的推拉部位401，从隔离片卡槽106外侧慢慢推入，直到推不动为止，使混合光纤束11与第三个半成品12的光纤束11之间形成一个整齐的分界线；将第三个半成品12的光纤环9装入法兰盘7剩余的一个光纤环安装孔705内，另一端的光纤束11依然按从上向下的方向，通过光纤导向槽105和光纤过线槽104装入前端护套固定槽103里面的前端护套8的壳体801的上部；在前端护套8的顶部开口部盖上盖板802，宽度方向的两个端面与壳体801齐平；将前端护套压块2从前端护套固定槽103正上方放入，使前端护套压块2的锥台202压在前端护套8的盖板802上，然后使用固定螺钉6通过前端护套压块2的通孔203将前端护套压块2固定在两块限位块102上，使前端护套8的壳体801和盖板802之间形成稳定的结构；至此完成装配，如图23、24、25所示。

完成装配后，对前端护套8内进行注胶固化。注胶时，先将装配好的带光纤传感器的装配工装放在烤胶炉上进行低温预热，当预热到一定时间，使用注胶设备将光纤固化胶从前端护套8内侧（露出前端护套固定槽103部位）四周缓慢注入，注胶进行到一定时间时，提升烤胶炉温度，进行烤胶，当前端护套8内的光纤固化胶完全变色时，完成注胶固化。

最后，待整个装配工装和零件冷却后，先松开法兰盘压块2的固定螺钉6，再把前端护套压块2的固定螺钉6松开，将装配好的半成品从装配工装取下，装配好的半成品如图26、27、28所示。当有溢出的光纤固化胶时，会将前端护套8与前端护套固定槽103粘连，此时可以旋扭紧定螺钉5，将前端护套8从前端护套固定槽103内顶出，从而取下光纤传感器。

通过上述工序，完成光纤传感器装配工装的使用操作。

完成上述操作后，将半成品从法兰盘7中取出，使用专用夹具在研磨机上进行前端护套8的研磨加工，达到所需的工作端面后，将半成品从夹具取出，清洁干净；在半成品的光纤环9外表面均匀涂上一层密封胶，然后将光纤环9按要求装入法兰盘7的光纤环安装孔705内；在前端护套8外表面均匀涂上一层密封胶，将外壳10从装配好的半成品上端前端护套8处装入，外壳10的弧形键1002与法兰盘7的弧形键槽704对齐，前端护套8与外壳10的前端护套安装孔1003对齐，将外壳10慢慢向下推，最终使外壳10的法兰盘安装孔1001完全覆盖住法兰盘7的光纤环装配台702，外壳10的下端面与法兰盘7的安装盘701侧面完全接触，前端护套8上端面与外壳10的顶端的弧面齐平，等待密封胶凝固，完成整个产品的装配和生产。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。