專利名稱：便攜式光纖加工設備的制作方法
技術領域：
概括地說，本發(fā)明涉及便攜式光纖加工設備，更具體地說，涉及一種便攜式光纖加 工設備，其構造成可以只憑一部設備即可執(zhí)行剝離光纖護套的工序，以及切割、清潔和熔接 已剝離護套的那部分光纖的工序，從而可以方便而快速地在光纖的安裝現(xiàn)場執(zhí)行所需的工作。
背景技術：
一般來說，光纖加工設備即使在有限和不良的環(huán)境中也能使用，如電線桿上、人孔 中和平坦的地面上。在這些環(huán)境中，傳統(tǒng)的光纖連接工序、護套剝離工序、清潔工序、切割工 序、熔接工序和套管安裝工序是分別用不同的對應設備完成的。要執(zhí)行上述工序，必須分別 儲藏和攜帶剝離設備、清潔設備、切割設備和熔接設備，從而為工作人員帶來許多不便。例 如，當在電線桿上作業(yè)時，爬上電線桿的工作人員在用相關設備完成所需工序后，他/她必 須將該設備放回初始位置，然后取出另一設備。因此，在傳統(tǒng)技術中，工作人員必須在不良 的條件下作業(yè)。為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是開發(fā)出一種便攜式光纖加工設備，其具有的 結構可以僅通過一部便于儲藏和攜帶的設備即可完成幾道組合工序。本領域技術人員所熟知的是，光纖是一種傳輸光線的繩索狀波導管。此外，幾根光 纖可組成一條光纜，這種光纜已得到了廣泛應用。這種光纖包括一條纖芯和覆層，纖芯位于 中央部分，外面包裹著覆層，從而形成一種雙圓柱結構。這種圓柱形光纖外面包裹著兩層或 三層用合成樹脂制成的護套。光纖可避免因外部電磁波造成的干擾，并防止竊聽。此外，光纖既細又輕，而且不 易彎折。而且，一根光纖可以承載眾多的通信線路，且不易受到外界條件變化的影響。因此， 光纖得到了廣泛應用。為了使用單芯或多芯光纖制造某一設備或將兩根光纖熔接在一起，光纖(一般覆 有護套)必須經過一道剝離護套的工序，以及一道清潔和切割光纖的工序。此后，經過兩次 加工的光纖還必須經過一道熔接工序。但是，在傳統(tǒng)技術中，由于在執(zhí)行這些工序時必須使用相應的設備或通過手工作 業(yè)來完成，因此用戶不方便作業(yè)，而且很浪費時間。另外，當工作量很小時，這并不會造成什 么特別的麻煩，但當有大量工作時，會存在工作效率降低的問題。為了克服上述工作不便的問題，本發(fā)明的發(fā)明人在韓國專利申請第2004-24067 號(發(fā)明名稱帶有加熱箱、用于加強光纖熔接部的光纖熔接和切分設備(Optical Fiber Welding and Splicing Apparatus Having Heating Chamberfor Reinforcing Welded Part of Optical Fiber)，以下稱為“現(xiàn)有發(fā)明”)中提出一種設備，其具有的結構可以僅通過一部設備即可完成剝離光纖護套、清潔、切割和熔接光纖這幾道工序?，F(xiàn)有發(fā)明用熱氣流完成光纖的剝離護套工序和清潔工序。此后再將光纖切割成所 需長度。兩段切開的光纖在接合處熔接起來，熔接好的光纖在加熱箱內執(zhí)行安裝套管的工 序。因此，現(xiàn)有發(fā)明的構造使它可以通過組合工序加工光纖。現(xiàn)有發(fā)明的結構使得執(zhí)行組合工序成為可能，其優(yōu)勢在于可最大限度地提高工序 的工作效率。但是因為需要大量的熱，所以具有需要獨立的發(fā)電機和高電壓的缺點。因此， 現(xiàn)有發(fā)明很難用于光纜網絡的建設。此外，由于光纖的護套具有一項不同的特性，即，必須 在不同的溫度下移除光纖的護套，而該溫度會根據制造廠商而有所差異，因此會出現(xiàn)無法 移除光纖護套的問題。另外，用熱氣流剝離光纖護套和清潔光纖的工序無法應用于多芯光 纖(包含多根光纖)的護套剝離和清潔。也就是說，使用熱氣流的工序僅限于加工單芯光 纖的設備。同時，在美國專利第2002-64354號中也提出了一種在工廠使用的光纖加工設備， 其集成了用于大量生產的自動化剝離光纖護套設備以及清潔和切割光纖設備。但這種光纖 加工設備結構復雜，體積相對較大，故制造成本頗高。而且，由于需要便攜能力設備(如密 封設備)的便攜程度不足，因此它們不適用于光纖安裝現(xiàn)場，如在人孔中或電線桿上的作 業(yè)。這里，多芯光纖的光纖數由待傳輸的光學數據的種類和數量決定。為了制造多芯 光纖，需要對所需數目的光纖進行排布，再用覆層工序加工排布好的光纖，從而形成多層護 套。由于這種多芯光纖的外形呈帶狀，因此被稱為“光纖帶”。在本發(fā)明中，切割刀片的刀身由具有高硬度的合成金剛石制成，從而提高了切割 刀片的耐用性。因此可將更換切割刀片帶來的不便減到最低程度，并降低維護成本。此外， 制造切割刀片所需的合成金剛石數被減到最少，從而降低了制造成本。同時，在傳統(tǒng)技術中，光纖的切割工序是手動完成的。最近，開發(fā)了一種光纖切割 設備，其將光纖支撐在一個主體上，并用切割刀片切割固定的光纖。在傳統(tǒng)的光纖切割設備中，由于接觸、切割和刻劃光纖的切割刀片是由硬度不夠 的材料制成的，因此存在不耐用的問題。例如，如果切割刀片是用金屬制成的，則切割刀片 很容易因重復的切割作業(yè)而磨損，因此切割刀片必須經常定期進行更換。即使切割刀片由 硬度相對較高的超硬碳合金制成，它在完成約20000至30000次切割(每一根光纖的切割 過程被計作一次切割)后仍然必須更換。因此傳統(tǒng)的光纖切割設備具有維護和維修不便的 缺點。此外，由此還會產生一個間接的問題，即工作時間增加了。而且，傳統(tǒng)的光纖切割設備沒有用于收集光纖切割部分(以下稱為光纖碎片)的 構造。因此光纖碎片會被直接丟棄在施工現(xiàn)場，從而造成環(huán)境污染。而且，由于光纖碎片在 被切割時散落在施工現(xiàn)場，因此工人的身體可能會受到碎片的傷害。在本發(fā)明中，由于會通過關閉蓋板的操作，也就是說，只通過這一個操作，自動收 集切割光纖時在施工現(xiàn)場產生的光纖碎片，因此該設備是環(huán)保的，可避免用戶的身體受到 碎片的傷害，并且便于用戶對光纖進行加工操作。此外，傳統(tǒng)的光纖加工設備有一個問題，即必須將設備送到制造設備處進行零件 的更換、維護和維修工作，而不能在施工現(xiàn)場完成。而且，由于傳統(tǒng)的光纖加工設備是一種 由幾部分精確裝配而成的機 ，因此上述問題顯得更為嚴重。
發(fā)明內容
技術問題單芯光纖的缺點在于需要高電壓，而且有難以剝離護套的問題。如果是帶狀光纖， 由于不能使用現(xiàn)有發(fā)明完成剝離護套、清潔和切割的工序，因此每道工序都必須使用單獨 的設備。因此，在傳統(tǒng)技術中，因為需要幾種單獨的設備，所以如果工作人員必須在幾處施 工地點作業(yè)，幾種設備的重量會對其造成負擔。此外，由于工作人員必須在選擇相關設備后 才可執(zhí)行每步加工操作，因此極為不便，而且會增加工作時間。特別是在傳統(tǒng)技術的清潔工序中，已剝離護套的那部分光纖是用噴了潔凈液體 (如酒精)的脫脂棉手工清潔的。在這種情況下，光纖表面可能會被脫脂棉或執(zhí)握脫脂棉的 手劃傷。而且，由于分成幾排布置的光纖間空隙極窄，因此可能無法清除其中的殘渣。為了解決這一問題，提出了一種使用超聲清潔設備來清潔光纖的方法。不過，這種 超聲清潔設備還需要一個單獨的容器來盛放用來清潔光纖的清潔液體。因此，由于清潔液 體是液態(tài)，攜帶不便，故難以實現(xiàn)包含有超聲清潔設備的組合式加工設備。同時，為了剝離光纖的護套，清潔和切割光纖，在上述設備中會執(zhí)行一道加熱護套 的工序、一道生成超聲波的工序和一道切割光纖的工序。這里，這些工序的問題在于，由于 執(zhí)行每道工序的設備各自需要一個單獨的控制單元，整個工序會很復雜，而且各個設備十 分昂貴，因此會增加產品的制造成本。在本發(fā)明中，與光纖接觸的切割刀片用高硬度材料制成，提高了設備的耐用性，可 將因更換切割刀片帶來的不便減到最低程度，從而降低了維護成本。此外，制造切割刀片所 需的合成金剛石數被減到最少，從而降低了制造成本。此外，在本發(fā)明的光纖加工設備中，會通過關閉蓋板的操作，也就是說，只通過這 一個操作，自動收集切割光纖時在施工現(xiàn)場產生的光纖碎片，因此該工序是環(huán)保的，可避免 用戶的身體受到碎片的傷害，并且更便于用戶對光纖進行加工操作。相應地，本發(fā)明已經考慮了現(xiàn)有技術中出現(xiàn)的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一 種便攜式光纖加工設備，其以一體化的方式執(zhí)行光纖護套剝離、光纖切割和熔接工序，并用 同一部設備完成清潔和套管安裝工序。
有利效果在本發(fā)明中，光纖的護套剝離工序以及切割、清潔和熔接光纖已剝離部分的工序 僅用一部設備即可完成，從而實現(xiàn)了設備的輕型化，可以方便地進行工作，提高了工作效率。此外，本發(fā)明的光纖加工設備是便攜式的。而且，由于會通過關閉蓋板的操作，也 就是說，只通過這一個操作，自動收集切割光纖時在施工現(xiàn)場產生的光纖碎片，因此提高了 工作的便利性，有助于實現(xiàn)環(huán)保的工作環(huán)境，并且避免了用戶的身體受到光纖碎片的傷害。此外，光纖護套剝離工序以及清潔和熔接工序的電子化控制是在同一部設備中相 繼完成的，因此提高了工序的連續(xù)性，方便了各道工程的執(zhí)行，降低了設備的構件成本。
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而且，在本發(fā)明中，切割刀片的刀身由具有高硬度的合成金剛石制成，提高了切割 刀片的耐用性。因此，由更換切割刀片帶來的不便被減到最低程度，并降低了維護成本。
此外，在本發(fā)明中，由于光纖護套剝離工序以及清潔和熔接工序的電子控制是在 同一部設備中相繼完成的，因此解決了工作中的不便問題，并降低了產品的制造成本。


圖1是顯示根據本發(fā)明的便攜式光纖加工設備的俯視圖；圖2是本發(fā)明的便攜式光纖加工設備的護套剝離單元的透視圖；圖3是顯示圖2的護套剝離單元的示意剖視圖；圖4是顯示置于根據本發(fā)明的便攜式光纖加工設備內的護套剝離單元中的光纖 狀態(tài)的局部剖視圖；圖5是顯示根據本發(fā)明的便攜式光纖加工設備的超聲清潔單元的局部透視圖；圖6是顯示圖5的超聲清潔單元的示意剖視圖；圖7是顯示圖5的超聲清潔單元的示意俯視圖；圖8是顯示根據本發(fā)明的便攜式光纖加工設備的光纖切割單元的局部透視圖；圖9是顯示根據本發(fā)明的便攜式光纖加工設備中使用的光纖切割單元的另一個 示例的局部透視圖；圖10是顯示圖9的光纖切割單元的示意剖視圖；圖11是顯示壓縮支持單元和碎片收集驅動單元的示意側視圖，這兩個單元組成 了光纖切割單元；圖12是包括圖11的壓縮支持單元和碎片收集驅動單元的光纖切割單元的示意俯 視圖；圖13是圖11和12的壓縮支持單元的局部透視圖14是光纖切割單元的碎片收集驅動單元的局部透視圖15是顯示根據本發(fā)明的切割刀片的外形的透視圖16是圖15的切割刀片的側視圖17是圖15的切割刀片的剖視圖18是顯示切割刀片的另一個實施例的剖視圖19是顯示根據本發(fā)明的便攜式光纖加工設備的熔接單元的透視圖20是圖19的熔接單元所提供的套管加工單元的剖視圖21是根據本發(fā)明的便攜式光纖加工設備中使用的控制單元的框圖；以及
圖22是顯示根據本發(fā)明的便攜式光纖加工設備的另一個實施例的透視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提供一種便攜式光纖加工設備，其包括一個基座，為加工光纖的各個元件 提供安裝空間；一個位于基座上的護套剝離單元，該單元固定光纖，使之一端有預定的長度 突出在單元之外，并使用加熱運動的方法剝離光纖的護套，即用剝離工具固定光纖向外突 出的一端，同時加熱和移動這一端，也可以使用非加熱運動的方法，即只移動光纖的突出端 而不加熱；一個安裝于基座上的光纖切割單元，該單元固定光纖，并用一個滑動式銑刀沿與光纖的縱向垂直的方向切割已剝離護套的那部分光纖；以及一個位于基座上的熔接單元， 該單元將一對光纖放置在相對側，使光纖的末端相互面對并相互接觸，以便用熔接單元的 一個熔接設備發(fā)出的電弧將兩根光纖的接合部分熔接在一起。上述的各個單元可以有選擇 地集成安裝在基座上。本發(fā)明可以進一步包括一個清潔元件，其位于基座上，用一個容器中盛放的清潔 液體清除已剝離護套的那部分光纖上留下的護套殘渣。此外，本發(fā)明可以進一步包括一個套管加工單元，其位于熔接單元內。在套管加工 單元中，將一個收縮套管安裝在光纖的已熔接部分上，并加熱套管，從而保護光纖的已熔接 部分。本發(fā)明中的清潔單元包括一個安裝在基座上的主體；安裝在主體中的容器，其 生成超聲波，其上端是敞開的，以便于將已剝離護套的那部分光纖浸在其中的清潔液體中； 一個連接在容器敞開端的安裝蓋板，用于蓋住容器的敞開部分，并將光纖通過其插入容器; 以及密封構件，其位于容器與安裝蓋板之間、安裝蓋板與蓋子之間的每個接合處。此外，切 割單元的構造可使切割的光纖通過一個齒輪和一個轉軸插入碎片收集容器，齒輪和轉軸是 與光纖切割單元的蓋板聯(lián)動操作的。本發(fā)明可以進一步包括一個控制單元，其通過電路與護套剝離單元、清潔單元和 熔接單元連接在一起，這使其能以電的方式控制用于執(zhí)行護套剝離工序和套管安裝工序的 加熱操作、用于生成超聲波的電力供應、溫度調節(jié)以及超聲波的頻率。下面將參照附圖詳細說明具有上述構造的本發(fā)明的實施例。圖1是顯示根據本發(fā)明的便攜式光纖加工設備的俯視圖。此便攜式光纖加工設備主要包括一個基座1，一個護套剝離單元10，一個超聲清 潔單元30和一個光纖切割單元40。基座1上可另外提供一個熔接單元50和一個控制單元 60?；?被配置成平板形和上端敞開的箱形，其中為加工光纖(R)的各個構件提供 了安裝空間。圖2是本發(fā)明的便攜式光纖加工設備的護套剝離單元的透視圖。圖3是顯示圖2 的護套剝離單元的示意剖視圖。護套剝離單元10，其主體11固定在基座1上，此單元包括一個固定器12，其位于 主體11的上部，可在主體11上滑動并固定光纖(R)；—個拆除單元13，其拆除由固定器12 固定的光纖(R)的一端；以及一個滑動構件，其移動固定器12以剝離光纖(R)的護套。這里，為了實現(xiàn)可滑動結構，固定器12所具有的結構可使滑動塊15可移動地連接 到位于主體11上的滑軌16。用于固定和支撐光纖(R)的蓋板17鉸接在滑動塊15上。為了將光纖(R)緊固在固定器12上，光纖固定器3夾住光纖(R)。光纖固定器3 有一個為人所熟知的構造，其中光纖(R)被置于光纖固定器方塊上，由光纖固定器蓋板鎖 定。拆除單元13包括一個突出的支撐體18，其突出在主體11之外；以及一個剝離蓋 板19，其由一個鉸鏈與突出的支撐體18連接。此外，用于剝離光纖(R)護套的剝離構件20 位于突出的支撐體18和剝離蓋板19的預定 置，其中，光纖(R)置
剝離構件20包括加熱塊21和剝離工具22，其位于突出的支撐體18和剝離蓋板 19上。加熱塊21與光纖(R)的上下表面接觸，并加熱光纖(R)的護套。剝離工具22用于 剝離光纖(R)加熱的護套，該工具包括突起23，其分別位于突出的支撐體18和剝離蓋板 19的表面，以便與彼此的表面接觸；以及剝離刀片24，其位于相應的突起23內，且相互面對 面地放置。這里，加熱塊21是加熱元件，其在控制單元60(稍后將進行說明)的控制下接收 電能并發(fā)熱。為了便于制造，位于突出的支撐體18和剝離蓋板19上的兩個加熱塊21既可 以全都作為加熱元件，也可以只將其中之一作為加熱元件。此外，可以設計成如下的構造 當不必加熱光纖(R)時，也就是說，如果光纖(R)只移動而不加熱(在這種情況下會剝離 光纖中間部分的護套)，兩個加熱塊21都不發(fā)熱。在這種情況下，加熱塊21用于引導光纖 (R)。因此，在本發(fā)明中，加熱運動和非加熱運動這兩種方式均可作為剝離光纖(R)護 套的方法。這里，加熱運動方式意味著在剝離護套之前要加熱并移動光纖(R)。非加熱運動 方式則意味著要移動光纖(R)并剝離其護套，而無需加熱。特別地，當需要剝離光纖中間部分的護套時，優(yōu)選的方法是不加熱而剝離光纖護 套。在本發(fā)明中，由于剝離光纖護套的工序可以用不加熱的運動方式執(zhí)行，因此可以達到上 述目的。同時，滑動構件用于滑動主體11上的固定器12，因此固定器12滑動時，剝離刀片 24會擋住由加熱塊21加熱的光纖(R)的護套，從而剝離護套。此滑動構件包括一個連桿14，其一端鉸接在主體11上，可以繞著鉸接點轉動。此 外，在滑動構件中，在連桿14與鉸接點之間的預定距離(一個預設的距離，以保證滑塊能因 連桿轉動而產生滑動)處形成槽14a。一個從固定器12伸出的連接銷14b以可滑動的方式 插入槽14a。此外，突出的支撐體18內有一只傳感器18a，當光纖(R)放置到位后，如果剝離蓋 板19蓋住突出的支撐體18，該傳感器會探測剝離蓋板19是否與突出的支撐體18接觸。傳 感器18a與控制單元60 (稍后將進行說明)相連，以使控制單元60用傳感器18a計算由加 熱塊21對光纖護套的加熱時間。也就是說，控制單元60使用傳感器18a測量加熱時間，并確定和指示何時剝離光 纖的護套。同時，移動固定器的滑動構件的另一個實施例將在下文予以說明。移動固定器12的滑動構件的另一個實施例具有的結構可使固定器12在電動機 (未示出)的驅動下沿主體11的滑軌16移動。雖然在圖中未示出，但是電動機安裝在主體 11中，還有一枚螺絲(未示出)連接在電動機的輸出軸上，并與固定器12的滑動塊15連 接，以使它們彼此聯(lián)動。然后，固定器12可由電動機驅動。而且，固定器12移動的距離可 以通過其構造進行設置和調整，以使控制單元60 (稍后將進行說明)控制電動機。圖4是顯示置于根據本發(fā)明的便攜式光纖加工設備內的護套剝離單元中的光纖 狀態(tài)的局部剖視圖。當突起23彼此接觸時，剝離刀片24相互之間必須離開預定的距離。為此，每個突 起23的接合部分必須比剝離刀片24更向外突出。由于這一構造，突起23的接合部分充當
8了擋塊，在剝離光纖(R)的護套時，其可阻止剝離刀片24與光纖(R)的覆層接觸。由于采 用了這一構造，突起的剝離刀片之間的距離大于光纖覆層的直徑，從而使剝離刀片24可插 入光纖(R)的深度范圍僅限于光纖(R)的護套層(C)。此外，每個剝離刀片24最好是有刀口的，刀口沿預定的角度傾斜，并配置為與光 纖(R)接觸的是鋒利的刀口。雖然在圖中未示出，但剝離刀片24可以用階梯結構代替傾斜 結構。此外，如圖4所示，當突起23彼此接觸時，會在剝離刀片之間限定一個長方形的空 間。這樣做的原因是，突起的接合部分比剝離刀片更向外突出，而且刀片的刀口是線性的。剝離刀片24彼此分開，下面將說明它們之間的優(yōu)選距離。如果剝離刀片間的距離為L，包括護套層在內的光纖厚度為11，不包括護套層在 內的光纖厚度為12。優(yōu)選地，剝離刀片24之間的距離L的范圍為I2彡L彡I2+(I1-I2)/3.由于采用了這一構造，在剝離光纖護套的工序中，固定器12可穩(wěn)固地支撐光纖 (R)而不移動它，剝離刀片24可以有限地插入光纖(R)，其深度只能是光纖(R)的護套層 (C)0在此工序中，當固定器12移動時，會容易地剝離光纖(R)的護套。詳細地說，由于突 起23的接合部分成為擋塊，故只有光纖(R)的纖芯和覆層可以放置在由剝離刀片24限定 的空間中。因此，當固定器12滑動時，剝離刀片24只會剝去光纖(R)的護套，而不會破壞 光纖(R)的纖芯和覆層，即，不會使光纖(R)的纖芯和覆層破裂或刮傷。圖5、6和7顯示了超聲清潔單元。圖5是顯示本發(fā)明的便攜式光纖加工設備的超 聲清潔單元的透視圖。圖6是圖5中所示的超聲清潔單元的剖視圖。圖7是圖5中所示的 超聲清潔單元的俯視圖。超聲清潔單元30在盛有清潔液體的容器中生成超聲波。因此，當已剝離護套的那 部分光纖(R)浸在清潔液體中時，光纖上的護套殘渣會被除去。超聲清潔單元30安裝在基座1上，其包括主體32和清潔設備33。清潔設備33具 有如下構造，其中安裝蓋板35和蓋子36連接在容器34的上端，該容器安裝在主體32中。清潔液體盛在容器34中，其用于在光纖(R)已剝離護套后清洗光纖(R)的末端。 這里，清潔液體使用的主要是酒精。安裝蓋板35連接至容器34，用來首先蓋住從主體32露出且敞開的容器34的上 端。為了以可拆卸的方式將安裝蓋板35連接在容器34上，容器34和安裝蓋板35使用一 個連接螺絲相互連接在一起。安裝底座31形成于安裝蓋板35的中央部分，用于固定光纖 (R)的光纖固定器3置于其中。這里，安裝蓋板35采用的構造使得當光纖固定器3安裝在安裝蓋板35上時，光纖 的所需部分會浸入清潔液體之中。安裝底座31為長方形，其厚度、寬度和長度分別與光纖 固定器3對應。當然，底座31的底部形成了一個通孔37，以使光纖(R)的所需部分可以穿 過安裝蓋板35浸入清潔液體中。優(yōu)選地，為了容納幾種類型和尺寸的光纖固定器3，會按預定角度間隔在通孔37 中央周圍呈放射狀形成具有不同厚度和寬度的兩個或更多安裝底座31。此外，傳感器35a位于安裝蓋板35或主體32中的預定位置，因此當用戶身體的一 部分接觸/靠近它，以便放入光纖或將光纖移走時，超聲清潔操作將根據傳感器35a開始或
這里，傳感器35a與控制單元60中的微處理器62相連，并且和其他元件一起接受 控制單元的控制。此外，安裝蓋板35穿過安裝底座31的通孔37，并敞開著，而蓋子36連接到安裝蓋 板35，以便將其關閉。蓋子36以可拆卸的方式用一顆螺絲連接到安裝蓋板35。這里，0型環(huán)38置于容器34和安裝蓋板35之間，以及安裝蓋板35和蓋子36之 間，以便將接合處可靠地密封起來。如圖所示，0型環(huán)38分別安裝在容器34中，且位于容 器34和安裝蓋板35之間的接合處；以及安裝蓋板35中，且位于安裝蓋板35和蓋子36之 間的接合處。在具有上述構造的超聲清潔單元30中，光纖(R)連接至光纖固定器3，然后光纖固 定器3置于安裝底座31中，以使已剝離護套的那部分光纖(R)浸入清潔液體內。然后執(zhí)行 超聲清潔操作。此外，基座1中形成了一個與容器34相通的排水通道，以便在清潔操作完成后通 過該排水通道將用過的清潔液體排到外面。而且，基座1中提供了閥門4，其可以開啟/關 閉排水通道，以控制清潔液體的排出。由于超聲清潔單元30采用了這一構造，容器34以可打開的方式可靠密封起來，這 使容器34即使在其中儲存了清潔液體時也可以穩(wěn)定地攜帶和移動。因此，本發(fā)明可以保證 帶有超聲清潔單元30的光纖加工設備在攜帶和移動時的穩(wěn)定性。在附圖中，參考編號64 表示連接到圖11的控制單元60的超聲波發(fā)生器。同時，基座上可能會提供一個手動執(zhí)行 清潔操作的泵式或噴霧式清潔設備以代替超聲清潔設備。這也屬于本發(fā)明的范圍之內。圖8是顯示根據本發(fā)明的便攜式光纖加工設備的光纖切割單元的局部透視圖。光纖切割單元40包括一個滑動式銑刀43，其位于主體41上，并沿與光纖(R)的縱 向垂直的方向移動以切割已剝離護套的那部分光纖(R)；以及切割蓋板44，其通過一條鉸 鏈與主體41連接，在切割光纖(R)時移動滑動式銑刀43，并提供壓縮力。光纖切割單元40是由本發(fā)明的發(fā)明人在韓國專利申請第2003-26763號(發(fā)明名 稱光纖切割器(optical fiber cutter))中提出的。在光纖切割單元40中，光纖(R)放 置在主體41上之后，滑動式銑刀43僅通過關閉切割蓋板44來移動，從而利用切割蓋板44 的壓縮力切割所需的那部分光纖(R)。圖9是顯示根據本發(fā)明的便攜式光纖加工設備的光纖切割單元的另一個實施例 的局部透視圖。在這種情況下，光纖切割單元包括一個切割設備40、一個壓縮支持單元80和一個 碎片收集驅動單元90。切割設備40包括一個切割主體41和一個滑動式銑刀43。切割主 體41用一個固定構件將光纖(R)固定在上表面上。切割蓋板44連接至切割主體41，以便 能沿著一條從固定的光纖(R)的縱向伸出的直線打開。在該實施例中，輔助蓋板301，其鉸接到切割主體41的上表面，以固定光纖(R)的 第一部分；支撐構件302和304，其位于切割蓋板44下，以固定光纖(R)的第二部分；兩者 都被用作固定構件。換言之，輔助蓋板301和支撐構件304固定了光纖(R)的第一和第二 部分。為此，輔助蓋板301和支撐構件304沿光纖(R)的縱向安裝在彼此大致平行的位置。這里，可以只安裝一個支撐構件304，或者，更優(yōu)選地，可以將幾個支撐構件304安
10裝在彼此分開的位置，以便在它們之間放置一個推動構件305。推動構件305對已經由切割 刀片(下文將進行說明)刻劃過的光纖(R)進行撞擊，以充分切割此光纖(R)。推動構件305位于切割蓋板44下方，以便用彈簧或類似物向下彈性地偏置推動構 件305。切割刀片311包括刀身309和強化面板310。圖10是顯示根據本發(fā)明的包括碎片收集單元的光纖切割單元的示意剖視圖。圖 11是顯示根據本發(fā)明的光纖切割單元的壓縮支持單元和碎片收集驅動單元的右側視圖。圖 12是顯示光纖切割單元的壓縮支持單元和碎片收集驅動單元的俯視圖。圖13是只顯示光 纖切割單元的壓縮支持單元的透視圖。圖14是只顯示光纖切割單元的碎片收集驅動單元 的透視圖。在本發(fā)明中，碎片收集單元70連接至光纖切割單元40的一側，用于收集切割的光 纖碎片。也就是說，碎片收集單元70連接在光纖切割單元40(碎片在此單元內生成)側面 的預定部分，以便在碎片收集單元70內收集切割的碎片。因此，切割的光纖碎片可通過與 切割蓋板44的聯(lián)動操作清除。詳細地說，碎片收集單元70包括一個碎片收集主體71、一個碎片收集容器72、壓 縮支持單元80和碎片收集驅動單元90。碎片收集主體71連接到光纖切割單元40的主體 上產生光纖碎片的預定位置。這里，碎片收集主體71到光纖切割單元的連接是通過使用一 個連接構件(如螺栓)來實現(xiàn)的，以便使它能夠拆卸下來。收集容器72以可拆卸的方式安裝在碎片收集主體71中，其上端敞開，光纖(R)末 端放置于此位置，以便可以插入收集容器72。壓縮支持單元80包括一個壓縮蓋板81、一個連接構件82和一個凸輪83，它們均 安裝在碎片收集主體71內。壓縮支持單元80進一步包括一個撞擊構件84，該構件連接至 光纖切割單元40的滑動式銑刀43。壓縮蓋板81的第一端鉸接至碎片收集主體71的上端，而轉軸85則以可轉動的方 式安裝在壓縮蓋板81的第二端，以使轉軸85壓縮光纖(R)。連接構件82突出在碎片收集主體71的上端之外，其構造使其一端既可以從碎片 收集主體71中伸出，也可以收回。此外，連接構件82還包括一個彈簧86，其位于碎片收集 主體71內，以便利用彈簧86的彈力向下偏置連接構件82。凸輪83在其第一端處以可轉動的方式連接至碎片收集主體71的一側(在附圖中 為底部)。止動突起87位于與滑動式銑刀43相鄰的位置，因此，當撞擊構件84接觸止動突 起87時，會產生驅動力。此外，凸輪83在第二端處變寬，在凸輪83的第二端的上表面形成 一個斜面88，以便上下移動連接構件82。撞擊構件84共有一對，其位于光纖切割單元40的滑動式銑刀43上與凸輪83的 各側相鄰的位置，且彼此分開預定的距離。這里，兩個撞擊構件84彼此分開預定的適當距 離，以便在某一撞擊構件84撞擊凸輪83的止動突起87時，通過光纖切割單元40的滑動式 銑刀43的滑動來使凸輪83轉動到預定角度。碎片收集驅動單元90包括一個驅動轉軸91、一個功率傳輸機構92和一個連接桿 93。驅動轉軸91安裝在碎片收集主體71上一個面向壓縮蓋板81的轉軸85的位置。 驅動轉軸91支撐著光纖(R)的下部，采用了可轉動的安裝方式，以便移動光纖(R)的切割碎片(也就是切割后將要遺棄的廢料)。功率傳輸機構92包括一個小齒輪94，其安裝在驅動轉軸91的軸上，以及一個雙冠 輪95，其以可轉動的方式連接在碎片收集主體71上，以與小齒輪94嚙合，且其同心軸上還 安裝有小齒輪96。功率傳輸機構92進一步包括一個正齒輪97，其以可轉動的方式連接到 碎片收集主體71，以便與冠輪95的小齒輪96嚙合。連接桿93在其第一端處連接至軸98，正齒輪97位于該軸上，而在其第二端處連接 至光纖切割單元40的切割蓋板44，因此，當切割蓋板44打開或關閉時，連接桿93會與切割 蓋板44 一起轉動。在碎片收集單元70中，當壓縮蓋板81打開，使轉軸85和驅動轉軸91進入彼此分 離的狀態(tài)時，光纖(R)被放置在驅動轉軸91上(請參見圖14)。在這種狀態(tài)下，光纖切割單元40的切割蓋板44打開，光纖切割單元40保持著向 前端位置移動的狀態(tài)。此時，滑動式銑刀43的撞擊構件84撞擊凸輪83的止動突起87，并 保持對該突起進行壓縮的狀態(tài)。此外，與凸輪83相接觸的連接構件82沿斜面88向下移動，并保持圖12的狀態(tài)。 由于連接構件82向下運動，壓縮蓋板81的轉軸85會向下推動光纖的切割碎片。在這種狀態(tài)下，光纖(R)的碎片會保持被壓縮的狀態(tài)，并固定在驅動轉軸91和轉 軸85之間。當切割蓋板44轉動到預定角度時，連接桿93隨切割蓋板44轉動，因此驅動轉 軸91也會轉動。詳細地說，正齒輪97是在連接桿93的帶動下轉動的。正齒輪97帶動小齒輪96 和與之集成在一起的冠輪95轉動。而與驅動轉軸91安裝在同一條軸上的小齒輪94則是 在冠輪95的帶動下轉動起來的。結果，驅動轉軸91轉動并將光纖(R)的碎片移向收集容 器72，從而完成了碎片收集工序。然后，當光纖切割單元40的切割蓋板44打開，以便執(zhí)行一個后繼的工序時，連接 桿93和與連接桿93相連的驅動轉軸91將轉動。當滑動式銑刀43通過打開切割蓋板44 而向前運動時，凸輪83會在撞擊構件84的運動帶動下轉動。因此，連接構件82和壓縮蓋 板81會進入如圖12所示的初始狀態(tài)，并予以維持?；瑒邮姐姷?3安裝在切割主體41內，以便沿著在切割主體41中的預定位置形成 的滑動槽306向光纖(R)的橫向滑動。位于滑動式銑刀43上端的切割刀片311穿過在切 割主體41中形成的滑動槽306向外突出，以便切割光纖(這里，切割光纖意味著在光纖上 刻劃而形成一個暫時的切開狀態(tài))。幾個撞擊構件突出在滑動式銑刀43的側表面之外，并 處于彼此分開的位置。當然，撞擊構件是穿過滑動槽306暴露在外的。圖13是只顯示根據本發(fā)明的光纖切割單元的壓縮支持單元的透視圖。壓縮支持單元80包括碎片收集主體71、壓縮蓋板81、連接構件82和凸輪83。碎片收集主體71在一個與滑動式銑刀43相鄰的位置連接到切割主體41。收集容 器72用來接收和暫時盛放光纖(R)的碎片，其以可拆卸的方式放置在碎片收集主體71內。 這里，為人所熟知的抽屜式安裝方法可以作為收集容器72的可拆卸安裝方法。如上所述，收集容器72用于收集光纖(R)的碎片。因此，收集容器72必須放置在 與俯視圖中的光纖(R)末端對應的位置，以使從光纖(R)上切割的碎片能夠落入收集容器 72。
壓縮蓋板81的第一端鉸接在碎片收集主體71的上端，以便能關閉和開啟碎片收 集主體71。轉軸85以可轉動的方式安裝在壓縮蓋板81的第二端的下表面以下，以使轉軸 85壓縮光纖(R)的上部。連接構件82的縱向大致呈圓柱形，其端部(在附圖中為上端)與碎片收集主體71 上方的壓縮蓋板81接觸。此外，碎片收集主體71內安裝的一個彈性構件，即彈簧86將連 接構件82向下彈性地偏置。凸輪83大致呈扇形，并以可轉動的方式連接到碎片收集主體71。這里，在凸輪83 的第二端形成了斜面88，用于上下移動連接構件82。同樣，止動突起87位于凸輪83的第 一端上，可對滑動式銑刀43的撞擊構件85造成阻礙(如上所述)，以使凸輪83在滑動式銑 刀43的滑動的帶動下轉動。圖14是只顯示根據本發(fā)明的光纖切割單元的碎片收集驅動單元的透視圖。碎片收集驅動單元的功率傳輸機構可以通過基于某種技術的不同機械模型加以 實現(xiàn)，在該技術中，驅動轉軸91與連接桿93—起轉動。這里，為了實現(xiàn)光纖切割單元的體 積小型化及其操作精確性，功率傳輸機構具有下列優(yōu)選構造。優(yōu)選地，功率傳輸機構包括小齒輪94，其位于驅動轉軸91的軸上；雙冠輪95，其以 可轉動的方式連接到碎片收集主體71上，以與小齒輪94嚙合，且其同心軸上還安裝有小齒 輪96;以及正齒輪97，其通過轉動軸98、以可轉動的方式連接到碎片收集主體71，以便與冠 輪95的小齒輪96嚙合。這里，正齒輪97的轉動軸98牢固地連接到連接桿93，以使轉動軸98與連接桿93 作為一個整體轉動。同時，優(yōu)選地，切割單元的滑動式銑刀43和切割蓋板44(如上所述)是彼此聯(lián)動 操作的，以便實現(xiàn)一個方便的切割工序，其中僅通過關閉切割蓋板44即可完成光纖(R)的 切割，從而方便了光纖碎片(切割的部分光纖)收集工序，這是通過切割蓋板44和碎片收 集驅動單元90之間的操作連接、滑動式銑刀43和壓縮支持單元80之間的操作連接，以及 碎片收集驅動單元90和壓縮支持單元80之間的直接/間接操作連接實現(xiàn)的。換言之，本 發(fā)明采用了以下構造，即切割單元40的滑動式銑刀43和切割蓋板44是互相聯(lián)動操作的， 而碎片收集驅動單元90和壓縮支持單元80則間接地互相連接在一起。碎片收集驅動單元90包括驅動轉軸91、連接桿93和功率傳輸機構92。驅動轉軸 91安裝在碎片收集主體71上一個面向壓縮蓋板81的轉軸85的位置。因此，轉軸85支撐 著光纖(R)的上部，而驅動轉軸91則支撐著光纖(R)的下部。連接桿93連接至切割單元40的切割蓋板44，以使連接桿93在切割蓋板44的帶 動下與切割蓋板44 一起轉動。功率傳輸機構將驅動轉軸91連接到連接桿93，以使驅動轉 軸91可以隨連接桿93 —起轉動。圖15是顯示根據本發(fā)明的光纖切割單元的切割刀片的 外形的透視圖。圖16是圖15的側視圖。圖17是圖15的剖視圖。本發(fā)明的切割刀片將在 圖17的基礎上予以說明。切割刀片323包括刀身327，其呈圓盤狀，由合成金剛石制成。刀口部分324形成 于刀身327的最外層圓周上，其厚度由內到外依次遞減。切割刀片323進一步包括強化面 板325，其由超硬碳合金制成，粘接在刀身一側的表面。這里，強化面板325粘接在刀身上沒 有刀口的那一面。
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因此，切割刀片323包括刀身327和強化面板325。刀身327大致呈圓盤形。刀口 部分形成于刀身327的最外層圓周的表面，系從寬度(與直徑方向垂直的厚度)的中心點 向相對側傾斜。換言之，刀口部分是通過從內部到外緣依次減小刀身327的厚度而形成鋒 利的刀口的。在本發(fā)明中，刀身327在切割光纖(R)的工序中會與光纖(R)充分接觸。刀身327 必須具有高硬度，以免在與光纖(R)的重復接觸中磨損。優(yōu)選地，刀身327由合成金剛石制 成。這里的合成金剛石是PCD (聚晶金剛石)或PCBN(聚晶立方氮化硼)，是通過一種 CVD(化學氣相沉積)方法制成的，可以作為刀身327使用的合成金剛石?？紤]到有用性和價格，刀身327優(yōu)選地采用其中的P⑶合成金剛石制成。強化面 板325安裝在刀身327的一個表面上，以強化刀身327。強化面板325的外側刀口部分沿著 與刀身327的刀口部分相同的角度傾斜，從而形成了一個連續(xù)的形狀。具有上述結構的強化面板325安裝在刀身327上沒有刀口部分的那一面。優(yōu)選地，強化面板325由超硬碳合金制成，其中含有碳化鎢(WC)和鈷(Co)。因此， 當強化面板325安裝在刀身327上時，構成強化面板325的超硬碳合金中所含的鈷起到固 定刀身327上的金剛石的作用，從而使強化面板325牢固地安裝在刀身327上。由于切割刀片323采用了上述結構，昂貴的合成金剛石的使用量可大大減少，同 時仍可使切割刀片323形成所需的寬度(厚度)。此外，合成金剛石可防止其他用來支撐切割刀片323的元件對其造成磨損。再者， 穿過切割刀片323的中心會形成一個耦合孔326。由此，切割刀片323以可轉動的方式連接 至滑動式銑刀43。也就是說，雖然在圖中未示出，但是確有一個緊固在滑動式銑刀43上的 軸安裝在切割刀片323的耦合孔326內，從而使切割刀片323以可轉動的方式連接到滑動 式銑刀43。因此，由于切割刀片323是以可轉動的方式連接到滑動式銑刀43的，所以切割 刀片323會改變其與光纖(R)接觸的部分，從而延長了切割刀片323的使用壽命。此外，在 切割刀片323通過轉動改變其與光纖(R)接觸的部分后，則必須固定切割刀片323，以使它 不再轉動。為此，可能會有一個螺釘(未示出)穿過滑動式銑刀43，以使該螺釘的一端與切 割刀片323的強化面板325緊密接觸。然后阻止切割刀片323發(fā)生不必要的轉動。圖18是顯示根據本發(fā)明的光纖切割單元的切割刀片的另一個實施例的剖視圖。在該實施例中，切割刀片329包括一個刀身330和一個合成金剛石層332。刀身 330由硬度相對較高的材料制成，如超硬碳合金或鋼。此外，根據該實施例，刀身330大致呈 圓盤形，在其最外層圓周上具有刀口部分328，其厚部從內部到外緣依次遞減，其方式與前 一實施例的刀身相同。合成金剛石層332由通過CVD(化學氣相沉積)方法沉積在刀身330表面的合成 金剛石形成。在該實施例中，合成金剛石層332形成于刀身330的整個表面，但也可以只形 成于刀身330與光纖充分接觸的刀口部分328上，從而降低了切割刀片的制造成本。在附圖中，參考編號331表示一個耦合孔，切割刀片329可以通過此孔以可轉動的 方式連接到滑動式銑刀43，其方式與前一實施例中相同。由于采用了這一構造，可以減少其 制造過程中使用的合成金剛石的數量。圖19是顯示根據本發(fā)明的便攜式光纖加工設備的熔接單元的透視圖。
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參考附圖，熔接單元50包括一個主體51，其位于基座1上的預定位置，以及一個熔 接設備50，其位于主體51上，放置已剝離護套且已經過切割的兩部分光纖(R)，使其經過切 割的部分相互面對且彼此接觸，熔接設備將熔接兩者之間的接合處。熔接單元50包括套管 加工單元53，其放置于主體51的后部位置，熔接設備位于主體51上，以使套管加工單元53 可以對光纖(R)的已熔接部分執(zhí)行護套安裝工序。熔接設備50包括一對光纖安裝固定器54，其可固定相應的光纖(R)，以及放電電 極55，其位于光纖安裝固定器54之間、兩光纖(R)的相對側，且與光纖(R)的縱向垂直。當 外部電源為熔接設備50供電時，在放電電極55之間會產生一道電弧。該電弧將光纖(R) 之間的接合部分互相熔接在一起。在附圖中，參考編號59a表示一個熔接蓋板，其覆蓋在熔 接設備上，并可打開，而參考編號59b表示一個用于套管安裝工序的箱體。圖20是圖19的熔接單元所提供的套管加工單元的剖視圖。套管加工單元53包括箱體，其限定于主體51中，使套管安裝工序可以在該箱體中 執(zhí)行，以及一個加熱元件52，其安裝在箱體內，用來加熱和熔接收縮套管57。收縮套管57 安裝在光纖(R)已熔接好的接合部分上，并插入箱體內。此后，加熱元件52加熱收縮套管 57。接下來，收縮套管57被熔接到光纖(R)的外表面，從而對光纖(R)已熔接好的接合部 分起到保護作用。這樣就形成了上述箱體，其用于執(zhí)行已熔接的光纖的強化工序。圖21是根據本發(fā)明的便攜式光纖加工設備中使用的控制單元的框圖。參照附圖，控制單元60包括鍵盤輸入單元61，其用于設置護套剝離單元10、超聲 清潔單元30和熔接單元50的控制條件，以及微處理器62，其為根據輸入信號控制各個構件 的控制電路?？刂茊卧?0進一步包括一個加熱器驅動單元63，其根據微處理器62的控制 信號或鍵盤輸入單元61的輸入信號對護套剝離單元10的加熱塊20進行加熱；超聲波發(fā)生 器64，其根據微處理器62的控制信號或鍵盤輸入單元61的輸入信號生成超聲波；以及固 定器驅動單元(未示出)，其根據微處理器62的控制信號或鍵盤輸入單元61的輸入信號操 作電動機(未示出)。此外，控制單元60進一步包括熔接驅動單元68，其根據微處理器62的控制信號或 鍵盤輸入單元61的輸入信號操作熔接單元50的熔接設備。控制單元進一步包括電源單元65，其提供的電力除用于電路，還用于操作熔接設 備和滿足熔接工序所需，并向加熱器驅動單元63、超聲波發(fā)生器64和電動機供電。微處理 器包括存儲器66，其存儲輸入和設置，以及顯示單元67，其顯示構件的工作狀況。可以用電池來充當電源單元65，以保證設備的便攜性。優(yōu)選地使用可充電的電源 單元，以降低所需的電池費用。同時，可以使用多個LED(發(fā)光二極管)或一個IXD(液晶顯示屏)充當顯示單元 67。顯示單元67指示護套剝離工序、超聲清潔工序、切割工序和套管安裝工序的開始和結 束。如果使用的是LED，則顯示單元會有與上述各工序對應的LED。LED的構造使它們根據 微處理器62控制的構件操作時間而打開或關閉。LED將這些控制條件表示為字符。
權利要求
一種光纖加工設備，其包括一個切割單元，其具有一個切割主體，有一個蓋板通過一條鉸鏈在所設置的光纖的縱向上可以開啟的方式連接在該切割主體上，以及一個滑動式銑刀，其與蓋板聯(lián)動操作，并沿與光纖的縱向垂直的方向往復滑動，滑動式銑刀有一個用于切割光纖的切割刀片，其中以與蓋板的運動聯(lián)動的方式執(zhí)行一種操作，在該操作中，被切割的光纖以被壓縮在驅動轉軸和一個轉軸之間的狀態(tài)被移入收集主體中。
2.根據權利要求1所述的光纖加工設備，其中，上述切割刀片在刀片的最外層圓周上 有一個刀口部分，其厚度由內到外依次遞減，且切割刀片有一個刀身，其呈圓盤形，由合成 金剛石制成。
3.根據權利要求2所述的光纖加工設備，其中，上述切割刀片包括一個圓盤形的刀身， 在其最外層圓周上有一個刀口部分，其厚度由內到外依次遞減，上述刀身的表面由通過CVD 蒸鍍法形成的合成金剛石或PCD合成金剛石構成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種便攜式光纖加工設備。本發(fā)明的光纖加工設備包括一個基座(1)，其提供安裝各構件的空間，以及一個護套剝離單元(10)，其位于基座上，可剝離光纖(R)的護套。此設備進一步包括一個光纖切割單元(40)，其安裝于基座上，用一個滑動式銑刀(43)沿與光纖的縱向垂直的方向切割已剝離護套的那部分光纖，以及一個熔接單元(50)，其位于基座上，將兩條光纖的接合部分熔接起來。本發(fā)明的特征在于可用一部設備執(zhí)行剝離光纖護套的工序和切割、清潔和熔接工序。
文檔編號G02B6/25GK101975977SQ20101010849
公開日2011年2月16日 申請日期2006年4月20日 優(yōu)先權日2005年4月22日
發(fā)明者全相徹, 宋在燮, 徐英培 申請人:日新技術株式會社