一种光纤预制棒自动测量系统及其测量方法技术方案

本发明专利技术一种光纤预制棒自动测量系统及其测量方法涉及的是光纤预制棒生产技术改造，更准确的说，本发明专利技术涉及一种自动测量光纤预制棒的系统及其测试方法。由自动推棒装置、匹配油自动充放装置和预制棒测试仪组成；自动推棒装置包括测试台、支撑架、伺服电机和推臂，测试台上装有导轨，导轨上固定支撑架和测试仪，支撑架沿导轨滑动，测试台上部通过支架装有推臂轨道，伺服电机装在推臂轨道内，伺服电机连接推臂，推臂与推杆铰连，推杆装有推杆头，推杆头顶住预制棒一端前进；支撑架具有滚轴，滚轴装在中心轴上，中心轴固定于支撑架纵轴上，自动充排匹配油装置包括测试腔、升降螺杆、标尺、电机和匹配油瓶，测试腔设置在预制棒测试仪内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是光纤预制棒生产技术改造，更准确的说，本专利技术涉及一种自动测量光纤预制棒的系统及其测试方法。
技术介绍
在当前光纤预制棒的生产中，需要对预制棒芯棒进行测量，以获得准确的折射率 剖面分布，用于工序反馈和外包层设计。测量这样的预制棒芯棒属于预制棒测量的一部分， 目前主要通过手动的方法进行测量。 操作人员将待测的光纤预制棒芯棒插入测试腔内，确定待测点位置。挤压匹配油 瓶，将匹配油压入测试室内，保持匹配油充满测试室。开启测试仪器，读出该测试点的值。 然后让匹配油流回油瓶，进行下一个点的测试。按照这种方法，在测试中需要大量的手工劳 动，尤其在需要测试较多点时，会使劳动强度增大，并增加光纤预制棒的制造成本。此外，当 测试点增多时，由于人为因素导致的测试不稳定性也会增加。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述不足之处提供一种光纤预制棒自动测量系统及其测量 方法。本专利技术将实现光纤预制棒测量的自动化，以减少测试所需的时间，提供更快的光纤预 制棒生产工序反馈，减小人为出错机率和提供重复性更好的工序。 本专利技术一种光纤预制棒自动测试系统及其测试方法是通过以下技术方案实现 的 —种光纤预制棒自动测试系统由自动推棒装置、匹配油自动充放装置和预制棒测 试仪组成。自动推棒装置、匹配油自动充放装置和预制棒测试仪通过可编程控制器PLC连 入计算机PC控制系统，PC控制系统根据设定的程序，控制各装置运行，实现光纤预制棒自 动测试。预制棒测试仪可以采用市售P104光纤预制棒测试仪。 自动推棒装置包括测试台、支撑架、伺服电机和推臂。测试台上装有导轨，导轨上 装有支撑架和测试仪，支撑架可以沿导轨滑动。测试台上部通过支架装有推臂轨道，伺服电 机装在推臂轨道内。伺服电机连接推臂，推臂与推杆铰连，推杆装有推杆头，推杆头顶住预 制棒一端前进。 支撑架具有滚轴，滚轴装在中心轴上，中心轴固定于支撑架纵轴上，滚轴表面采用 弹性系数较大的橡胶或树脂材料。测试时，预制棒放于滚轴上，滚轴随棒移动而滚动。支撑 架纵轴上装有高度调节旋钮，可以调节滚轴高度。中心轴上装有前后位置调节旋钮，可以调 节滚轴前后位置。 光纤预制棒自动测试系统的自动推棒装置，包含一推臂。推臂在测试过程中推动 预制棒以一定的速度前进。推臂与伺服电机相连，伺服电机安装在推臂轨道内，推臂在轨道 的范围内移动。轨道的长度由待测预制棒长度决定，如果预制棒的长度为1500mm，轨道应当 设在1300mm左右。推臂与推杆铰连，推杆装有推杆头，非测试状态下，折起推杆，方便预制4棒装卸。推杆头顶住预制棒端头向前推进，推杆头采用弹性系数较大的橡胶或树脂材料。 自动充排匹配油装置包括测试腔、升降螺杆、标尺、电机和匹配油瓶，测试腔设置在预制棒测试仪内，自动充排匹配油装置通过控制匹配油瓶中匹配油液面与测试腔中匹配 油的高度差，在重力作用下实现匹配油的充入与排出。 所述电机固定在测试台上，连接升降螺杆，带动升降螺杆上升和下降。匹配油瓶固定在升降螺杆上，匹配油瓶随着升降螺杆的升降而升降。升降螺杆上有一指针，指针指向标 尺，测试过程中通过指针在标尺上的读数设置升降位置。 所述匹配油瓶口向下，瓶口接一输油管道，输油管道另一端与测试室连接。当匹配 油瓶中液面低于测试腔中液面时，匹配油流向匹配油瓶，反之则流向测试腔。输油管道不 宜过长，能宽松连接油瓶与测试腔即可，管道材料应当选用油溶性小，抗老化性强的透明管 道。测试腔上有一液位显示计，显示计一端与大气连通，另一端与测试腔上端连通。显示计 上有感应器，在充油时判断测量腔是否充满匹配油，并排出气泡。 本专利技术将自动送棒装置，匹配油自动充排装置和测试仪联动。自动推棒装置和匹 配油自动充排系统分别由PLC控制，这两路PLC在中央控制系统与测试仪数据采集系统会 合并相互读取。这样就可以按照工艺要求设定程序，进行测试。 —种光纤预制棒自动测量系统的测量方法如下 测试开始，将光纤预制棒一端装入测试腔中，推至起始点位置；放下推杆l，使推 杆头顶住光纤预制棒；设定测试点数量和距离，运行测试系统程序；匹配油瓶以速度V2由B 点上升至A点后变速为VI，由A点上升至C点后停止；匹配油自动流入测试腔，测试腔充满 以后，匹配油流进液位计，液位计上感应器感应到匹配油后，匹配油瓶以速度^下降至点D ; 到达D点后，系统进入测试仪运行状态，测量并读取测试结果；读取结果后，匹配油瓶以V3 速度下降至B点停止；伺服电机接下来以速度V4推动预制棒，至设定距离后停止，进行下一 个点测试，直至测试结束。 本专利技术涉及的一种光纤预制棒自动测试方法还包括光纤预制棒的位置调节、 自动送棒的速度设定和匹配油罐升降速度的设定。 光纤预制棒位置调节是通过调节支撑架实现，支撑架安装在测试仪两侧，根据光 纤预制棒的长度确定其位置，若光纤预制棒长度为1500mm，两侧支撑架距离测试腔的距离 一般为700mm，装棒过程中，通过调节高度调节旋钮，保证两端的滚轴和测试腔中的预制棒 进出口的底面在同一高度，保证测试中光纤预制棒水平。通过前后位置调节旋钮调节滚轴 的前后位置，保证两侧滚轴的最外侧与测试腔中的预制棒进出口外侧在同一直线上，保证 光纤预制棒前后方向与测试腔平行。 自动送棒的速度通过控制推臂前进速度来控制预制棒的移动和停止，前进速度V4 可控制在0-20mm/s，速度误差控制在±0. 2mm/s ;前进速度V4优选控制在10mm/s-15mm/s， 速度误差控制在±0. 12mm/s。实例中，速度为13mm/s，速度误差为±0. lmm/s，移动误差为 ±0. 02mm。 在测试时，为保证测得的结果准确，必须保证匹配油完全充满测试腔，并且没有气 泡存在，这需要准确控制匹配油充入的速度。若充入速度过大，会导致测试室中出现气泡， 且难以排除，使测试结果不准确。若速度过小，又会影响测试速度，降低测试效率。所以，需 要准确设定匹配油瓶15升降速度。 在设定匹配油瓶升降速度过程中，有三个高度位置需要设定。点A，匹配油开始流 向测试腔的高度位置；点B，匹配油完全从测试腔中排出的高度位置；点C，匹配油能够刚好 从液位计溢出的高度位置；点D，匹配油能够完全充满测试腔的高度位置。在匹配油瓶上升 过程中，A — C阶段，速度VI —般采用0. 5mm/s-与1. 5mm/s之间，速度误差为±0. lmm/s ; 最好设置在O. 8mm/s-l. 2mm/s之间，误差为±0. 05mm/s。在实际操作中，以速度O. 9mm/s，误 差为±0. 03mm/s进行测量，测量五次观察，测试腔中均不含气泡。B — A上升过程速度V2， C — B下降过程速度V3，速度V2与速度V3采用1. 5mm/s。点B、点C同时也是上下限位。 —种光纤预制棒自动测量系统设计合理，结构紧凑，采用本专利技术自动测量系统来 测量光纤预制棒，可以实现光纤预制棒测量的自动化，以减少测试所需的时间，提供更快的 光纤预制棒生产工序反馈，减小人为出错机率和提供重复性更好的工序。附图说明 以下将结合附图对本专利技术作进一步说明 图1是一种光纤预制棒自动测试系统的示意图。 图2是一种光纤预制棒自动测试系统的支撑架示意图。具体实施例方式参照附图1 2，一种光纤预制棒自动测试本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤预制棒自动测试系统，其特征在于由自动推棒装置、匹配油自动充放装置和预制棒测试仪组成；自动推棒装置包括测试台、支撑架、伺服电机和推臂，测试台上装有导轨，导轨上装有支撑架和测试仪，支撑架沿导轨滑动，测试台上部通过支架装有推臂轨道，伺服电机装在推臂轨道内，伺服电机连接推臂，推臂与推杆铰连，推杆装有推杆头，推杆头顶住预制棒一端前进；支撑架具有滚轴，滚轴装在中心轴上，中心轴固定于支撑架纵轴上；自动充排匹配油装置包括测试腔、升降螺杆、标尺、电机和匹配油瓶，测试腔设置在预制棒测试仪内，自动充排匹配油装置通过控制匹配油瓶中匹配油液面与测试腔中匹配油的高度差，在重力作用下实现匹配油的充入与排出；所述电机固定在测试台上，连接升降螺杆，带动升降螺杆上升和下降；匹配油瓶固定在升降螺杆上，匹配油瓶随着升降螺杆的升降而升降；升降螺杆上有一指针，指针指向标尺，测试过程中通过指针在标尺上的读数设置升降位置；所述匹配油瓶口向下，瓶口接一输油管道，输油管道另一端与测试腔连接，当匹配油瓶中液面低于测试腔中液面时，匹配油流向匹配油瓶，反之则流向测试腔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛济萍，沈一春，朱兆章，薛驰，谢康，庄卫星，汤明明，
申请(专利权)人：中天科技精密材料有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]