一種提高光纖環(huán)圈固化的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本新型屬于固化裝置，具體涉及一種提高光纖環(huán)圈固化的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖環(huán)制作是光纖陀螺的關(guān)鍵技術(shù)之一，陀螺的振動(dòng)、溫度性能都與光纖環(huán)的結(jié)構(gòu)尺寸及安裝方式緊密相關(guān)，高精度光纖環(huán)尤其如此。在高精度光纖陀螺中普遍采用無(wú)骨架光纖環(huán)的方案，光纖環(huán)外形的平整度及規(guī)則性影響了光纖環(huán)的安裝及固定。
[0003]目前，高精度光纖環(huán)采用高強(qiáng)度固化膠灌封，保證無(wú)骨架光纖環(huán)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，并且需要進(jìn)行高溫固化。在完成光纖環(huán)真空灌封，固化膠未固化時(shí)，必須進(jìn)行殘留膠液的清理工作，否則在固化完成后，將由于固化膠的高粘結(jié)特性導(dǎo)致殘留膠體無(wú)法清除，如果膠液殘留在光纖環(huán)的尾纖部分必然會(huì)損傷光纖，一旦光纖損傷和斷裂，整個(gè)環(huán)圈制作失敗，環(huán)圈只能報(bào)廢處理。光纖環(huán)膠液清理完成后，放入溫箱高溫固化(約為80°C )，固化過(guò)程需要使光纖環(huán)處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，用時(shí)約4小時(shí)左右。在此過(guò)程中，由于光纖環(huán)內(nèi)部的灌封固化膠為流體，并未固化，在溫度引發(fā)的熱膨脹效應(yīng)下，膠液將從光纖環(huán)內(nèi)部向光纖環(huán)外表面滲出，從而殘留在光纖環(huán)外表面，特別是光纖環(huán)與工裝接觸的棱角部分。這種流出的膠液固化完成后，直接破壞了光纖環(huán)的整體外觀效果，光纖環(huán)外徑的上下表面處膠液堆積，圓度變差，棱角不清晰，直接影響了光纖環(huán)的安裝尺寸以及與結(jié)構(gòu)件的配合精度，不利于陀螺組裝，嚴(yán)重的情況下，將導(dǎo)致光纖環(huán)無(wú)法安裝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本新型的目的是一種提高光纖環(huán)固化外觀效果的裝置，彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)方法的不足，提高光纖環(huán)在固化過(guò)程中的外觀規(guī)則性，保證光纖環(huán)具有較高的尺寸對(duì)稱性和平整的安裝固定界面。
[0005]本新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種提高光纖環(huán)圈固化的裝置，其中，包括底座、支架、彈簧、清膠塊、光纖環(huán)，其中底座為整個(gè)裝置的支撐，在底座上設(shè)有支架，支架頂端設(shè)置彈簧，彈簧的另一端與光纖環(huán)連接，光纖環(huán)的下方設(shè)置清膠塊。
[0006]如上所述的一種提高光纖環(huán)圈固化的裝置，其中，所述的清膠塊包括聚四氟乙烯槽和海綿條，其中海綿條設(shè)置在四氟乙烯槽中，并且海綿條與光纖環(huán)接觸。
[0007]本新型的效果是:通過(guò)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)清膠裝置，將光纖環(huán)和清膠裝置置于溫箱內(nèi)部，在特定的溫度下進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下的固化成型，同時(shí)進(jìn)行殘膠清理，保證光纖環(huán)內(nèi)部滲出的膠液不殘留在光纖環(huán)外表面，提高了光纖環(huán)外觀的規(guī)則性以及尺寸一致性，便于進(jìn)行光纖環(huán)安裝固定及陀螺裝配工作。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1光纖環(huán)表面膠液清理裝置示意圖；
[0009]圖2清膠塊示意圖。
[0010]1.底座、2.支架、3.清膠塊、4.光纖環(huán)、5.彈簧、6.聚四氟乙烯槽、7.海綿條。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如附圖1和附圖2所示，一種提高光纖環(huán)圈固化的裝置，包括底座、支架、彈簧、清膠塊和海綿條。其中金屬底座主要作用是固定整個(gè)裝置，保持工作穩(wěn)定；支架支撐彈簧和清膠塊，支架可上下調(diào)節(jié)高度，從而調(diào)整清膠塊與光纖環(huán)之間的接觸壓力，同時(shí)，根據(jù)固化光纖環(huán)的大小，兩個(gè)支架之間的距離可調(diào)，以適應(yīng)不同直徑光纖環(huán)的固化需要；彈簧連接支架和清膠塊，主要作用為產(chǎn)生彈性力，使清膠塊與光纖環(huán)之間的接觸力處于適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，在保證清膠的效果的基礎(chǔ)上，避免剛性力損壞光纖環(huán)；清膠塊是清理光纖環(huán)表面殘余膠液的主要部件，是半圓弧形狀，與固化的光纖環(huán)半徑相同，圓弧長(zhǎng)度為光纖環(huán)圓周的1/3?1/2，保持清膠塊與光纖環(huán)的外表面緊密貼合，提高清膠效果。圖2所示為清膠塊的橫截面示意圖，清膠塊主要由兩部分構(gòu)成，分別是聚四氟乙烯槽和海綿條。聚四氟乙烯槽的寬度與光纖環(huán)表面的寬度一致，槽兩側(cè)分別與光纖環(huán)兩側(cè)夾具貼合，可將光纖環(huán)夾具與光纖環(huán)外表面之間形成的直角內(nèi)的殘余膠液擠出，或沿清膠塊外表面流出，或流入清膠塊槽內(nèi)的海綿中；海綿條位于聚四氟乙烯槽內(nèi)，其形狀體積與槽內(nèi)空間的形狀體積相同，都為長(zhǎng)方形，海綿的作用主要是吸收光纖環(huán)表面上的多余膠液。在整個(gè)固化過(guò)程中，該裝置放置在溫箱內(nèi)部，固定不動(dòng)，光纖環(huán)在溫箱內(nèi)繞其中心緩慢旋轉(zhuǎn)，清膠塊與光纖環(huán)外表面接觸，二者之間會(huì)產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，由于清膠塊與光纖環(huán)表面及夾具之間的緊密貼合，以及海綿的吸膠作用，可將熱膨脹作用滲出的多余膠液清除，從而保證最終固化完成的光纖環(huán)外形規(guī)則，表面平整，便于進(jìn)行后續(xù)的光纖環(huán)安裝固定工序。
[0012]利用該光纖環(huán)表面殘余膠液清理裝置可以進(jìn)行光纖環(huán)整形固化，具體過(guò)程包括:
(I)采用四極對(duì)稱的方法將保偏光纖并排密繞在金屬骨架上，骨架上均勻涂抹脫模劑，由整根光纖的中點(diǎn)繞起，順時(shí)針?lè)较蚶p繞中點(diǎn)一側(cè)的光纖，完成第一層光纖繞制，中點(diǎn)另一側(cè)的光纖按照逆時(shí)針?lè)较蚶p繞，完成光纖環(huán)的第二和第三層光纖繞制，然后繼續(xù)纏繞順時(shí)針?lè)较虻墓饫w形成光纖環(huán)的第四層，如此即完成一個(gè)周期(4層)的光纖纏繞，依次方法最終完成4η層光纖纏繞；(2)對(duì)繞制完成的光纖環(huán)進(jìn)行真空灌封，填充固化膠粘劑于光纖環(huán)內(nèi)部的空隙中；(3)將灌封完成的光纖環(huán)進(jìn)行表面殘膠清理，包括光纖環(huán)外表面及纏繞夾具表面；(4)將清理完成的光纖環(huán)放置安裝在旋轉(zhuǎn)固化裝置的旋轉(zhuǎn)金屬桿上，環(huán)圈尾纖按照光纖的螺旋纏繞方向由纏繞夾具的預(yù)留縫隙中引出，固定在夾具的外側(cè)，可與光纖環(huán)本體保持同步轉(zhuǎn)動(dòng)；(5)根據(jù)光纖環(huán)的直徑大小設(shè)定清膠裝置兩個(gè)支架間的距離以及高度，選用合適的清膠塊，使清膠塊與光纖環(huán)外表面緊密接觸，在清膠塊的凹槽內(nèi)裝上吸膠海綿，清膠塊的側(cè)面及裝有海綿的一側(cè)與光纖環(huán)外表面及夾具側(cè)面存在一定的接觸壓力；(6)設(shè)定旋轉(zhuǎn)固化裝置的旋轉(zhuǎn)速率，一般小于20轉(zhuǎn)/分鐘，并根據(jù)固化膠的固化時(shí)間設(shè)置旋轉(zhuǎn)裝置的工作時(shí)間，啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)固化裝置和溫箱同時(shí)工作；(7)清膠塊與光纖環(huán)保持相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，清除由熱效應(yīng)導(dǎo)致的多余膠液，膠液大部分被吸膠海綿吸收；(8)根據(jù)固化膠的固化時(shí)間，固定時(shí)間周期進(jìn)行海綿更換，一般更換兩次海綿即可，然后將清膠裝置撤出，清膠塊中的海綿直接廢棄處理，聚四氟乙烯塊進(jìn)行酒精清洗，由于聚四氟乙烯和固化膠之間的不粘特性，易于清理，聚四氟乙烯塊可多次重復(fù)使用；(9)繼續(xù)對(duì)光纖環(huán)加熱，直至光纖環(huán)完全固化。所有過(guò)程預(yù)計(jì)用時(shí)4小時(shí)。如制作的是無(wú)骨架光纖環(huán)，固化完成后需要將纏繞工裝和骨架與光纖環(huán)進(jìn)行分離。
[0013]由于在光纖環(huán)灌封中使用的固化膠為高粘結(jié)強(qiáng)度的樹(shù)脂，在應(yīng)用殘膠清理裝置之前，光纖環(huán)的外表面不平整，棱角不規(guī)則，這主要是由于在熱固化的過(guò)程中，膠液受熱膨脹，由光纖環(huán)的內(nèi)部向外滲出，留在光纖環(huán)的外表面，隨著光纖環(huán)一同固化于外表面上，從而形成了不規(guī)則外形，尤其是在光纖環(huán)與纏繞夾具的接觸界面的邊角處，膠液殘留非常明顯，既影響光纖環(huán)美觀，又對(duì)后續(xù)的光纖環(huán)安裝產(chǎn)生干擾，特別是對(duì)于無(wú)骨架光纖環(huán)，外表面不平整直接影響后續(xù)的光纖環(huán)粘接和裝配。
[0014]采用殘膠清理裝置后，在光纖環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)固化的同時(shí)，清膠塊與光纖環(huán)的外表面緊密貼合，實(shí)時(shí)擠出由光纖環(huán)內(nèi)部滲出的多余膠液，使膠液被吸膠海綿吸收，并且清膠塊的兩側(cè)由于與夾具側(cè)壁接觸，可保證固化后的光纖環(huán)邊緣棱角分明，形狀規(guī)則。并且該裝置具有清理塊接觸力可調(diào)，一方面由支架的寬度和高度調(diào)節(jié)，另一方面，由彈簧來(lái)調(diào)節(jié)，避免了剛性力損壞光纖環(huán)的風(fēng)險(xiǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種提高光纖環(huán)圈固化的裝置，其特征在于:包括底座、支架、彈簧、清膠塊、光纖環(huán)，其中底座為整個(gè)裝置的支撐，在底座上設(shè)有支架，支架頂端設(shè)置彈簧，彈簧的另一端與光纖環(huán)連接，光纖環(huán)的下方設(shè)置清膠塊。
2.如權(quán)利要求1所述的一種提高光纖環(huán)圈固化的裝置，其特征在于:所述的清膠塊包括聚四氟乙烯槽和海綿條，其中海綿條設(shè)置在四氟乙烯槽中，并且海綿條與光纖環(huán)接觸。
【專利摘要】本新型屬于固化裝置，具體涉及一種提高光纖環(huán)圈固化的裝置。一種提高光纖環(huán)圈固化的裝置，其中，包括底座、支架、彈簧、清膠塊、光纖環(huán)，其中底座為整個(gè)裝置的支撐，在底座上設(shè)有支架，支架頂端設(shè)置彈簧，彈簧的另一端與光纖環(huán)連接，光纖環(huán)的下方設(shè)置清膠塊。本新型的效果是：通過(guò)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)清膠裝置，將光纖環(huán)和清膠裝置置于溫箱內(nèi)部，在特定的溫度下進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下的固化成型，同時(shí)進(jìn)行殘膠清理，保證光纖環(huán)內(nèi)部滲出的膠液不殘留在光纖環(huán)外表面，提高了光纖環(huán)外觀的規(guī)則性以及尺寸一致性，便于進(jìn)行光纖環(huán)安裝固定及陀螺裝配工作。
【IPC分類】G01C25-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204535721
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520186095
【發(fā)明人】畢聰志, 楊紀(jì)剛, 孫國(guó)飛, 那永林, 胡斌, 李宗利, 于懷勇, 李麗坤, 張麗哲, 吳衍記
【申請(qǐng)人】北京自動(dòng)化控制設(shè)備研究所
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年3月30日