УСТАНОВКА КРУЧЕНИЯ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО БЛОКА

Полезная модель относится к оптической и электронной промышленностям, предназначена для локального разворота стеклянной заготовки волоконно-оптического блока, и может быть использована при изготовлении стекловолоконных изделий: волоконно-оптических, блоков, инверторов, фоконов и т.д.
Известно устройство для изготовления оптических устройств из стекловолокна, включающее станину, два корпуса для шпинделей, патроны для зажима противоположных концов заготовки, устройство для деформации ее вдоль продольной оси, привод вращения и полую нагревательную печь с термостатируемыми нагревателями. Устройство снабжено дополнительным синхронизирующим валом, соединенным с приводом вращения и шпинделями, датчиком температуры заготовки, выдвижными упорами с блоком управления и периодически взаимодействующими с устройством для деформации заготовки, сигнализатором разрыва заготовки, блоком управления привода вращения шпинделей и функциональным блоком, вход которого связан с датчиком температуры заготовки в зоне локального нагрева и сигнализатором разрыва заготовки, первый выход которого соединен с блоком управления привода вращения шпинделей, второй выход с блоком управления выдвижными упорами, а третий выход с механизмом для взвода устройства деформации заготовки. Патрон для зажима заготовки и устройство для деформации заготовки расположены коаксиально в шпинделе и выполнены в виде цилиндрических втулок, несущих пружины сжатия, связанные с дисками для регулирования их усилия (SU 705782, МПК С03В 37/025)
Наиболее близкой к предлагаемому решению является установка для получения волоконно-оптического элемента, поворачивающего изображение (SU №1376504, МПК С03В 37/00). Она содержит приспособление токарного типа для закрепления заготовки элемента с помощью гипса, муфту из графита для надевания на заготовку, печь с электрической нагревательной спиралью, футерованной кварцевым стеклом. Момент размягчения стекломассы контролируется термопарой. Когда температура в центральной части достигает значения, при котором центральная часть заготовки размягчается, с помощью груза, укрепленного на блоке, производят поворот заготовки. Угол поворота контролируется лимбом, закрепленным на одной оси с блоком и стопором.
В данной конструкции заготовка и печь выполнены неподвижными, что приводит к невозможности равномерного прогрева заготовки в узкой зоне по всему объему.
Нерегулируемый крутящий момент при размещении груза на рычаге не позволяет изменять крутящий момент в процессе разворота, что приводит к превышениям допуска на разворот. Кроме того, неподвижная заготовка провисает при разогреве, что снижает выход годных изделий.
Задачей решения является создание установки кручения волоконно-оптических блоков.
Технический результат заключается в исключении провисания заготовки за счет обеспечения равномерного прогрева заготовки в узкой зоне по всему объему и изменения крутящего момента в процессе разворота. Установка обеспечивает повышение точности разворота.
Поставленная задача решается тем, что в установке кручения волоконно-оптического блока, содержащей печь разогрева, приспособление для закрепления заготовки блока и ее вращения, согласно решению, приспособление для закрепления заготовки выполнено с возможностью жесткого крепления заготовки с обоих концов, при этом элементы крепления имеют раздельно управляемые приводы, выполненные в виде двух двигателей со встроенными преобразователями угловых перемещений, подключенными к системе управления.
Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема предлагаемого устройства, где
1. первый преобразователь угловых перемещений;
2. электродвигатель;
3. редуктор;
4. левый шпиндель (трехкулачковый самоцентрирующийся патрон);
5. волоконно-оптический блок (заготовка);
6. узкозонная печь разогрева заготовки;
7. безлюфтовая муфта;
8. правый шпиндель;
9. синхронный двигатель;
10. второй преобразователь угловых перемещений
11. система управления.
Устройство содержит электродвигатель 2, который через редуктор 3 соединен с левым шпинделем 4 для жесткого закрепления заготовки. С другой стороны заготовка закрепляется через муфту 7 в правом шпинделе 8, который соединен с синхронным двигателем 9. Муфта 7 обеспечивает компенсацию погрешности установки заготовки. Шпиндели 4 и 8 механически не связанны и имеют раздельно управляемые приводы
(двигатели). Двигатели 2 и 9 имеют встроенные преобразователи угловых перемещений 1 и 10 соответственно. Преобразователи угловых перемещений имеют дискрету измерения угловых перемещений менее 0,05°. Устройство имеет узкозонную печь 6 разогрева заготовки в ее средней части. Преобразователи угловых перемещений 1,10 соединены с системой управления 11.
Устройство работает следующим образом. Включаются двигатели 2 и 9, осуществляя вращение детали синхронно в одну и ту же сторону. При этом температурное поле печи 6 равномерно распределяется по сечению заготовки. Заготовка прогревается в печи 6 до достижения пластического состояния. Не прерывая синхронного вращения, двигатель 9 продолжая вращение, начинает создавать тормозной момент, величина которого управляется программно. Система управления 11 при этом регистрирует угол рассогласования шпинделей 4 и 8 и фиксирует его при достижении заданного программой значения угла разворота заготовки (180° или иной угол). По окончании процесса разворота возобновляется синхронное вращение обоих приводов. Печь отключается. Двигатели отключаются после остывания заготовки до температур, ниже температур пластической деформации ее материала, предотвращая этим провисание заготовки. Заготовка извлекается для последующего отжига. Установка позволяет регулировать величину и закон изменения крутящего момента и обеспечивает угол разворота структуры заготовки с точностью не хуже ±0,5°.