協普?繞線機攻克制導光纖線包繞制工藝難題
光纖有很多優點,通信容量大,傳輸距離遠,光纖損耗低,抗電磁干擾,無輻射,壽命長等等,所以在通信領域應用廣泛,尤其是.制導通信方面有著極好的應用前景, 但是制導光纖線包由于需要長距離無缺陷繞制,但由于光纖表面比較光滑、性質較脆易斷裂,還有就是受殘余應力產生的微彎會使信號衰減等,所以較其他纖維更難纏繞,使得長距離無缺陷快速光纖自動纏繞成為一項重大課題.REPOSAL?繞線機作為專業的纏繞工藝解決方案提供商,多年來一直就制導光纖線包精密纏繞開展工藝課題研究.目前已取得較好的成果并落地,REPOSAL?繞線機研發的制導光纖線包專用繞線機可以根據工藝要求,設定可可靠的工藝指令信息,并準確執行控制命令, 最終完成長距離無缺陷制導光纖線包纏繞.在整個課題研究中,我們重點解決了制導光纖線包纏繞系統的三個難題: 張力控制.繞線系統,饋線系統,并展開如下文。
                   
張力控制:光纖表面摩擦力很低,導致非常容易滑動,并且光纖性質較脆,很容易斷裂;在纏繞過程中,光纖繞線機需要在是在恒定的張力下進行纏繞的,否則難以按圖樣纏繞,這樣必將在每匝都產生殘余拉力,同時在逐層上繞過程中,造成層間向心壓力,層數越多,里層繞組所受壓壓應力會進一步加大,根據光纖受殘余應力產生的微彎會使信號衰減的特性,會帶來更大的傳輸損耗.因此,在光纖纏繞過程中只能盡可能使用較低的張力進行控制.所以,張力控制在整個纏繞過程中是非常關鍵,且是非常困難的.
光纖在纏繞過程中有纏結、繞折而造成光纖損害,這種損害甚至會導致無法完成纏繞,在光纖繞線機纏繞過程中,要使光纖卷取的線速度盡可能保持均勻.這也有利于光纖張力的穩定.光纖線速由光纖繞線機的繞線軸轉速確定,光纖繞線機的繞線軸為恒角速度,但是隨著光纖逐層卷繞,其實時半徑隨之增大,所以我們必須據實時半徑調整光纖繞線機的角速度來保持光纖卷取的線速度均勻.而饋線軸必須配合繞線軸的線速(圓周速度)來調整自身轉速.其線速也由其實時半徑和角速度決定.
經過試驗分析得出,不同的張力的大小分別的影響如下,如果張力過小,則不能實現正確光纖纏繞; 如果張力過大,則殘余應力大,特別是層間向心壓力造成信號衰減;所以,只有張力處前兩種情況之間,即需要有一定的張力,以實現正確光纖纏繞,又盡可能的將殘余應力控制器可接受的范圍之內。
                     
還有就是光纖繞組間隙,即光纖繞組匝與匝之間的間隙,最理想的情況當然是匝與匝緊密靠近而無間隙或間隙最小,當光纖匝與匝之間間隙最小時,可防止次一層光纖匝陷及上一層光纖中,此嚴重缺陷會導致光纖在放線時被卡住直至拉斷;同時,當匝與匝緊密靠近而無間隙或間隙最小時,它還可有利于整個光纖纏繞層光滑平整,使第二層光纖繞組不產生微彎缺陷,還可以使繞組致密、體積最小。
但是實際繞制工藝當中,受到光纖制造工藝,光纖繞線機機械及控制精度的制約,顯然無法做到,我們的解決方案是,光纖在纏綬時,在饋線點與落線點之間維持一個相對恒定的滯后角,此滯后角需要控制在一個相對比較穩定合理的范圍內,滯后角過小,則匝間不夠緊密,間隙增大。而滯后角過大,在張力的作用下則容易引起回繞。
滯后角由兩個因素確定,第一個因素是饋線點與落線點在軸向的位置的位置差。第二個因素是饋線點與落線在在徑向位置的距離。
繞匝逐層繞上繞軸,線徑卷繞直徑逐層增大,饋線點與落線點的距離也在相應變化,所以我們在設計工藝時,需要饋線點根據逐層上繞相應向后退移。
通過光纖繞線機反復繞制試驗表明,要回避回繞現象所容許的最大滯后角很小與張力相關,在張力恒定的情況下,軸向位移精度要求很高.我們采用交流伺服電機來實現這個運動.而滯后角可以采用角度傳感器采集,用它來控制調整饋線點相對于落線點的位置以獲得穩定的滯后角。
纏繞過程中,繞組的落線點應該保持在固定位置,一般會處于繞組的最頂端.因為上線點的移動實際上是繞線速度的一種變化,但在光纖繞線機實際繞制過程中,我們會發現這個落線點會逐層呈漸開線移動,有一種觀點認為這是因為在繞線軸恒角速度的情況下,光纖線速度則在逐層上繞的過程中帶來的卷徑直徑增大,導致線速度變化所致,但實際的情況是,在逐層上繞過程中,落線點同時也上下兩層的交叉點,這個交叉點的高度會比周向范圍其它導向區高,但是張力作用下,光纖會自然的從高處向低處滑稱,所以會形成逐層呈漸開線的落線點。
         
為了確保光纖繞組的穩定,毎層的兩端都要有一定匝數的回縮最,一般為2-3匝.這個動作由繞組軸向運動快速加速實現,當光纖上繞后,繞組立即釉向后退,在繞軸趕 轉一周內,倒過滯后角,然后開始第二層纏繞。
饋線部分,由于光纖繞線機在纏繞過程中只能用較低的張力,而供線盤上的光纖是松繞的,解脫時張力變化很大.為了消除這一不利影響配合張力控制系統,饋線部分做如下設計:饋線軸由伺服電機驅動,再由張力傳感器根據所測張力,動態適時的調整饋線軸的速度,以維持一個穩定的張力。纏繞過程中的光纖張力作為主要參數,對制導光纖的長距離無差錯纏繞至關重要。.
REPOSAL?繞線機作為專業的纏繞工藝解決方案提供商,在制導光纖線包精密纏繞工藝方面不斷的摸索與試驗,與行業用戶密切合作,成功解決上述問題,與行業用戶展開深度合作并獲得了用戶肯定。

 
				






