[发明专利]可控压力精密柔性板布纤装置及布纤方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是精密机械领域，具体是一种压力可控且转向角度误差小于0.001°的精密柔性板布纤装置及布纤方法。

背景技术

现有技术在柔性板光纤布排过程中，存在如下问题：1)布排精度低，特别表现在长距离，比如0.5‐1m，布排光纤时由于运动误差积累而导致疏密不均，以及垂直转向布排后角度误差过大导致的歪曲偏离；2)光纤布排压力不均，光纤在布排到黏性柔性板上后，需施加适当的压力以保证粘黏可靠，现有技术往往无压力调节机构，无法根据布排工况实时调节布排压力，在极端工况下可能出现压力欠缺导致光纤粘结失效或压力过大导致光纤压断；3)在光纤运送布排过程中，由于放纤速度和布排速度不一致，极易导致光纤损伤或断裂；4)在光纤粘结后采用的施压压轮往往由于结构问题导致相邻的光纤遭受二次或二次以上碾压，致使光纤受损或挤压错位。

经过对现有技术的检索发现，美国专利US5259051A，公开了一种光纤互连设备及其布纤方法。其特点是该光纤互连设备的布纤装置具有细长的支架，该支架能够与z轴成一定角度转动且能在x‐y平面内进行移动，支架的下部自由端安装有压轮，支架的上部自由端安装有含有光纤的卷盘；卷盘上的光纤通过压轮粘附在涂覆粘合剂的基板上；支架以适当的速度和方向在水平面上移动并带动压轮旋转，藉此对光纤施加一定的张力，促使卷盘上的光纤释放，由此光纤不断粘附在涂覆粘合剂的基板上。该技术与本发明相比，其无法解决的技术问题进一步包括：1)未涉及压力检测及调节机构，即无法检测当前布纤压力，亦无法在此基础上对布纤压力进行实时调节；2)未涉及张力检测机构，其放纤过程是被动的过程，不能实现放纤速度和布纤运动速度的匹配调整；3)未涉及所布排光纤长度检测装置，无法实现精密布排。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种可控压力精密柔性板布纤装置及布纤方法，可提高光纤布排的精度，同时可调节光纤的布排速度和布排压力，减少光纤损伤及断裂。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：控制单元以及分别与之相连的放纤机构、转向控制元件、压力控制机构、压轮机构，其中：转向控制元件与压力控制机构相连，压力控制机构与压轮机构相连，压轮机构与放纤机构对应设置；控制单元与放纤机构相连并传输放纤信息，控制放纤机构的放纤速度和放纤长度；控制单元与转向控制元件相连并传输转向控制信息，控制布纤转向角度；控制单元与压力控制机构相连并传输布纤压力信息，控制布纤压力；控制单元与压轮机构相连并传输压轮转速信息，控制布纤速度。

所述的放纤机构包括：光纤储筒、放纤元件、运纤导轮和张力传感器，其中：放纤元件与光纤储筒相连，运纤导轮与光纤储筒对应设置，运纤导轮与张力传感器相连。

所述的压轮机构包括：夹持元件、压轮导杆和压轮，其中：夹持元件一端与压力传感器相连，另一端与压轮导杆相连，压轮导杆与压轮相连。

所述的压力控制机构包括：压力传感器和与之相连的导向调节元件。

所述的放纤信息包括：光纤储筒的转速信息、运纤速度信息、运纤张力信息和放纤长度信息。

所述的布纤压力信息包括：压轮高度信息和压轮压力信息。

技术效果

与现有技术相比，本发明对于柔性板提供一种可控压力的精密布纤装置，具有如下有益效果：1)该装置设置有精密转向控制机构，可控制光纤布排在任意角度的转向定位；2)该装置可根据当前的布排工况，实现布排压力的自主检测，并能通过压力控制机构调节布排压力，以保护光纤；3)该装置可主动检测光纤在布排放送过程中所受的张力，根据张力调节光纤布排速度使之与放纤速度相匹配；4)该装置的压轮仅对当前布排的光纤施加压紧力，不接触或碾压已布排好的光纤，防止相邻的光纤受到挤压错位或碾压损坏。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

图2为本发明装置中压轮与光纤配合示意图；

图3为本发明装置中光纤位置调节元件与光纤配合示意图；

图中：光纤1、压轮机构2、压轮21、压轮导杆22、夹持元件23、压力控制机构3、压力传感器31、导向调节元件32、转向控制元件4、放纤机构5、光纤储筒51、放纤元件52、运纤导轮53、张力传感器54、控制单元6、限位导轮7、光纤位置调节元件8。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1