專利名稱：接合保護(hù)加熱器、包括該接合保護(hù)加熱器的熔接機(jī)以及熔接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種接合保護(hù)加熱器，其通過使覆蓋熔接部分的保護(hù)套管熱縮而保護(hù)光纖熔接部分，本發(fā)明還涉及包括該接合保護(hù)加熱器的熔接機(jī)，以及一種熔接方法。
背景技術(shù)：
光纖的熔接是通過加熱和熔化光纖相接的末端部分進(jìn)行的，這些光纖的相接末端部分通過去除光纖接合末端的保護(hù)涂層而露出。由于熔接光纖已經(jīng)露出玻璃纖維的一部分在結(jié)構(gòu)上是脆弱的，因此必須用保護(hù)套管保護(hù)此部分。保護(hù)套管的通常設(shè)計(jì)是將熱熔粘結(jié)樹脂和拉伸物體(也稱為增強(qiáng)棒)裝在熱縮管內(nèi)，熱縮管在對其加熱時沿徑向收縮(例如，參見日本專利申請09-297243)。
一般地，當(dāng)保護(hù)熔接光纖時，光纖的熔接部分設(shè)置在接合保護(hù)加熱器的容納部中，用保護(hù)套管覆蓋該熔接部分。接著，接通加熱元件，然后在將保護(hù)套管加熱預(yù)定時間后再關(guān)斷，由此從接合保護(hù)加熱器上卸下熔接部分。加熱元件的開關(guān)設(shè)計(jì)成，無論熔接部分是否處于接合保護(hù)加熱器中，在操作者確定的時刻接通。
但是，例如，如果操作者在將熔接部分放入接合保護(hù)加熱器之后忘記接通開關(guān)，就可能造成時間浪費(fèi)。此外，如果操作者未意識到他還未接通開關(guān)，在一段時間之后從接合保護(hù)加熱器中取出未保護(hù)的光纖，會使熔接部分破裂或損壞。而且，如果在熔接部分放入接合保護(hù)加熱器的容納部部分之前接通開關(guān)，由于實(shí)際加熱時間不充分，而不能執(zhí)行恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)處理。操作者無論是否注意到，可能忘記手動接通或關(guān)斷開關(guān)，以及開關(guān)的接通/關(guān)斷時刻可能不一致。
此外，多根光纖的批量熔接和多根光纖的批量保護(hù)處理是公知的(例如，參見日本專利申請02-72305)。在這種情況下，雖然各個熔接部分放置在接合保護(hù)加熱器加熱平臺上的獨(dú)立溝槽中，但加熱元件是用開關(guān)接通的，從而批量熱保護(hù)多個熔接部分。因此，如果使用需要不同加熱時間進(jìn)行處理的不同類型保護(hù)套管，就不能使用這種結(jié)構(gòu)。另外，一旦接通加熱元件的開關(guān)，直到熱保護(hù)處理結(jié)束都不能增加保護(hù)套管。
在一個普通的熔接過程中，接合操作所需的時間是10到20秒，保護(hù)操作所需的時間是40到135秒。因此，即使快速執(zhí)行接合操作，下一次熔接光纖的熱保護(hù)操作也不能啟動，并且開始等待狀態(tài)的空置時間，直到正在進(jìn)行的熔接光纖的保護(hù)處理結(jié)束。雖然接合操作可以與保護(hù)操作并行執(zhí)行，但熔接部分由于其本身未受保護(hù)而極為脆弱。因此，等待保護(hù)處理的很多熔接光纖積累的狀況可以造成熔接部分被外力斷開、損壞或類似的問題。
專利文獻(xiàn)1日本專利申請H9-297243專利文獻(xiàn)2日本專利申請H2-72305發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明解決的問題本發(fā)明的一個目的是提供一種接合保護(hù)加熱器，它能有效地執(zhí)行熱保護(hù)處理，而不會在接合操作和隨后的保護(hù)操作之間形成空置時間，并且還能執(zhí)行適于各保護(hù)套管的熱保護(hù)處理；包括該接合保護(hù)加熱器的熔接機(jī)；以及熔接方法。本發(fā)明的另一個目的是提供能快速而有效執(zhí)行熱保護(hù)處理的接合保護(hù)加熱器，使保護(hù)操作具有剛好足夠的加熱時間，并能防止加熱元件開關(guān)接通/斷開操作時的人為差錯；還提供包括該接合保護(hù)加熱器的熔接機(jī)；以及提供一種熔接方法。
解決問題的措施這些目的的實(shí)現(xiàn)是通過提供一種接合保護(hù)加熱器，包括加熱部分，用于熱縮覆蓋至少一根光纖的熔接部分的至少一個保護(hù)套管，所述加熱部分具有被至少一個遮熱件分離的多個加熱元件，所述多個加熱元件通過多個開關(guān)單獨(dú)接通/斷開，以不同定時單獨(dú)加熱至少一個保護(hù)套管；在加熱元件的發(fā)熱部分周圍可以開閉的加熱器罩；以及夾具，所述夾具在加熱元件兩端夾持至少一根光纖，并且提供一種具有該接合保護(hù)加熱器的熔接機(jī)。加熱器罩可以包括多個罩部分，多個罩部分在相應(yīng)的加熱元件周圍可單獨(dú)方式開閉。各夾具可以包括多個夾具部分，多個夾具部分單獨(dú)夾持布置在相應(yīng)加熱元件上的至少一根光纖。多個夾具部分的每一個可以具有張力施加機(jī)構(gòu)，所述張力施加機(jī)構(gòu)能對至少一根光纖單獨(dú)施加張力。
另外提供一種光纖熔接方法，包括熔接至少第一和第二光纖；用第一和第二保護(hù)套管分別覆蓋第一和第二光纖的熔接部分；在第一時刻接通接合保護(hù)加熱器的第一加熱器，開始第一保護(hù)套管的熱縮；以及在第二時刻接通接合保護(hù)加熱器的第二加熱器，開始第二保護(hù)套管的熱縮。
另一個方面提供一種接合保護(hù)加熱器，包括加熱部分，用于熱縮覆蓋光纖熔接部分的保護(hù)套管，所述加熱部分包括通過開關(guān)接通/斷開的加熱元件；在加熱元件的發(fā)熱部分周圍可以開閉的加熱器罩；以及夾具，所述夾具在加熱元件兩端側(cè)夾持光纖；以及檢測部分，所述檢測部分檢測保護(hù)套管是否設(shè)置在加熱元件上，用于接通/斷開開關(guān)，還提供一種裝有該接合保護(hù)加熱器的熔接機(jī)。檢測部分可以是，例如，光學(xué)或磁性方式檢測保護(hù)套管是否放置在加熱元件上的傳感器，光學(xué)或磁性方式檢測加熱器罩操作的傳感器，或者機(jī)械方式檢測加熱器罩操作的微動開關(guān)，光學(xué)或磁性方式檢測至少一個夾具操作的傳感器，或者機(jī)械方式檢測至少一個夾具操作的微動開關(guān)，或者光學(xué)或磁性方式檢測光纖是否放置在接合保護(hù)加熱器上的微動開關(guān)。
另外還提供一種光纖熔接方法，包括熔接光纖；用保護(hù)套管覆蓋光纖的熔接部分；檢測保護(hù)套管是否設(shè)置在接合保護(hù)加熱器的加熱元件上；以及根據(jù)檢測到保護(hù)套管放置在加熱元件上自動接通接合保護(hù)加熱器加熱元件的開關(guān)，開始熱縮保護(hù)套管。


通過以下描述、權(quán)利要求和附圖，將更好地理解本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。在解釋附圖時，相同標(biāo)記用于相同元件，并省略其解釋。
圖1是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的接合保護(hù)加熱器的示意圖；圖2是表示檢測部分的示意圖，所述檢測部分可以光學(xué)檢測接合保護(hù)加熱器內(nèi)的熔接部分；圖3是表示檢測部分的示意圖，其中利用加熱器罩封閉加熱部分的操作，磁性方式檢測接合保護(hù)加熱器內(nèi)的熔接部分；圖4是表示檢測部分的示意圖，其中利用加熱器罩封閉加熱部分的操作，通過微動開關(guān)機(jī)械方式檢測接合保護(hù)加熱器內(nèi)的熔接部分；圖5是表示檢測部分的示意圖，其中利用加熱器罩封閉加熱部分的操作，光學(xué)方式檢測接合保護(hù)加熱器內(nèi)的熔接部分；圖6是表示檢測部分的示意圖，其中利用夾具的操作，磁性方式檢測接合保護(hù)加熱器內(nèi)的熔接部分；圖7是表示檢測部分的示意圖，其中利用夾具的操作，通過微動開關(guān)機(jī)械方式檢測接合保護(hù)加熱器內(nèi)的熔接部分；圖8是表示檢測部分的示意圖，其中利用夾具的操作，光學(xué)方式檢測接合保護(hù)加熱器內(nèi)的熔接部分；圖9是表示檢測部分的示意圖，其中通過微動開關(guān)檢測光纖，機(jī)械方式檢測接合保護(hù)加熱器內(nèi)的熔接部分；圖10是表示檢測部分的示意圖，其中通過檢測光纖光學(xué)方式檢測接合保護(hù)加熱器內(nèi)的熔接部分，其中(a)部分表示沿基本垂直光纖的方向截取的平面的視圖，(b)部分表示沿基本平行光纖的方向截取的平面的視圖；圖11是表示具有根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的接合保護(hù)加熱器的熔接機(jī)的示意圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的接合保護(hù)加熱器的透視圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的接合保護(hù)加熱器的正視圖，其中去除了加熱器罩；圖14是沿圖13的剖面線a-a截取的接合保護(hù)加熱器的剖視圖，其中夾具和加熱器罩是打開的；圖15是沿圖13的剖面線b-b截取的接合保護(hù)加熱器的剖視圖；圖16是表示具有根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的接合保護(hù)加熱器的熔接機(jī)的示意圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的接合保護(hù)加熱器的電路示意圖；以及圖18是曲線圖，表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的接合保護(hù)加熱器控制單元控制得到的電流和加熱部分溫度的例子。
具體實(shí)施例方式
圖1是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的接合保護(hù)加熱器的示意圖。接合保護(hù)加熱器33通過加熱部分4在覆蓋保護(hù)套管的熔接部分2對光纖1(單股或光纖帶)執(zhí)行熱保護(hù)處理。加熱部分4具有一對夾具6，設(shè)置在底座5的兩個側(cè)面末端，以及加熱元件7布置在加熱部分4的中部。加熱部分4通過左右夾具6支撐熔接光纖使其不會松馳。
當(dāng)覆蓋有保護(hù)套管3的熔接部分2放在加熱元件7上以后，加熱部分4被加熱器外罩(圖1中未圖示)包圍。接著，接通開關(guān)8，向加熱元件7供電，并使保護(hù)套管3熱縮。當(dāng)加熱到預(yù)定時間時，結(jié)束保護(hù)套管3加熱過程，開關(guān)8置于關(guān)閉?？梢蕴峁┝硪粋€電源開關(guān)10，為加熱元件7供電。保護(hù)套管3裝在熱縮管和增強(qiáng)棒內(nèi)，熱縮管是由熱熔粘結(jié)樹脂制成的熱熔件或類似裝置，增強(qiáng)棒例如是不銹鋼棒、磁棒、玻璃陶瓷棒或類似裝置。保護(hù)套管3事先插在光纖1的一側(cè)，并且移動，從而在熔接之后覆蓋熔接部分2。
第一實(shí)施例的接合保護(hù)加熱器設(shè)計(jì)成，當(dāng)檢測部分9檢測到保護(hù)套管3覆蓋的熔接部分已經(jīng)固定或者已經(jīng)從接合保護(hù)加熱器的加熱元件上卸下時，加熱元件7的開關(guān)8自動接通或斷開。第一實(shí)施例的接合保護(hù)加熱器能防止忘記接通或斷開開關(guān)。
圖2是表示檢測部分的示意圖，該檢測部分用于光學(xué)檢測接合保護(hù)加熱器內(nèi)的熔接部分。在此例子中，在容納保護(hù)套管3的容納部11的側(cè)壁12a上設(shè)置發(fā)光元件13，例如發(fā)光二極管或類似裝置，并且在相反一側(cè)的側(cè)壁12b上設(shè)置感光元件14，例如感光二極管或類似裝置，用于檢測放入和取走熔接部分2。當(dāng)熔接部分2設(shè)置在加熱器內(nèi)時，阻擋了從發(fā)光元件13照射到感光二極管14的光線，從而以不接觸檢測方式光學(xué)檢測熔接部分2的放入。然后，自動接通加熱元件7的開關(guān)而通電。當(dāng)從容納部11中取走熔接部分2時，自動斷開加熱元件7的開關(guān)而斷電?？梢酝瑫r使用計(jì)時器，用于斷開開關(guān)，從而準(zhǔn)確測量加熱時間。這種方法預(yù)計(jì)可以提供安全和精確的控制，因?yàn)閷τ谟?沒有熔接部分2本身是直接檢測的。
在圖2所示的結(jié)構(gòu)中，發(fā)光元件和光接收元件可以替換為嵌入的磁傳感器，同時將可被磁傳感器檢測的磁棒作為保護(hù)套管3的增強(qiáng)棒。例如，磁阻元件、霍爾元件、引線開關(guān)以及類似裝置可以用作磁傳感器。在這種情況下，在放入熔接部分2時加熱元件7的開關(guān)也是自動接通，開始通電。當(dāng)從容納部11中取走熔接部分2時，加熱元件7的開關(guān)自動斷開。也可以如上所述使用計(jì)時器斷開開關(guān)，從而準(zhǔn)確地測量加熱時間。
圖3到5是表示檢測部分的示意圖，其中利用開閉包圍加熱部分的加熱器罩，檢測接合保護(hù)加熱器內(nèi)的熔接部分，并且圖3表示一個磁性方式檢測的例子。磁體16嵌在加熱器罩15中，加熱器罩鉸接在側(cè)壁12a一側(cè)，并且其功能是封閉加熱部分；磁傳感器17嵌在側(cè)壁12b一側(cè)。例如，可以使用磁阻元件、霍爾元件、引線開關(guān)和類似裝置作為磁傳感器17。當(dāng)被保護(hù)套管3覆蓋的熔接部分2放置在容納部11中的加熱元件7上并且關(guān)閉加熱器罩15時，磁傳感器17檢測磁體16接近，加熱元件7的開關(guān)自動接通，開始通電。當(dāng)加熱器罩15打開，從容納部11中取走熔接部分2時，加熱元件7的開關(guān)自動斷開，停止通電。
圖4表示通過微動開關(guān)機(jī)械檢測的例子。微動開關(guān)18裝在側(cè)壁12b一側(cè)，并在加熱器罩15開閉時工作。當(dāng)加熱器罩15關(guān)閉時，加熱器罩15壓在微動開關(guān)18的開關(guān)桿18a上，并且加熱元件7的開關(guān)自動接通，開始通電。當(dāng)加熱器罩15打開時，釋放微動開關(guān)18的開關(guān)桿18a的壓力，加熱元件7的開關(guān)自動斷開，停止通電。
圖5表示一個光學(xué)檢測的例子。光閘件20以及具有發(fā)光元件和感光元件的光傳感器19設(shè)置在側(cè)壁12b一側(cè)(光傳感器19的細(xì)節(jié)將在下面參照圖10說明)。當(dāng)關(guān)閉加熱器罩15時，加熱器罩15壓下光閘件20，并且光閘件20處于光傳感器19的發(fā)光元件和感光元件之間，從而啟動光傳感器19，加熱元件7的開關(guān)自動接通，開始通電。當(dāng)加熱器罩15打開時，釋放壓下的光閘件20，加熱元件7的開關(guān)自動斷開而斷電。
如圖3到5例子所示，因?yàn)樵诟采w有保護(hù)套管3的熔接部分2放入接合保護(hù)加熱器時，通過加熱器罩15的動作自動接通和斷開加熱元件7的開關(guān)，所以能可靠地防止忘記接通或斷開開關(guān)。此外，由于當(dāng)保護(hù)套管3置于加熱部分時加熱元件執(zhí)行加熱，因此加熱時間和加熱環(huán)境是均勻的，并且執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的熔化處理。而且，可以使用計(jì)時器斷開開關(guān)，從而精確地測量加熱時間。
圖6到8是表示檢測部分的示意圖，其中通過夾具6的動作檢測熔接部分2處于接合保護(hù)加熱器中，并且圖6表示機(jī)械檢測的一個例子。夾具6具有連接到可打開和可關(guān)閉鉸鏈的加壓件6a，以及具有V槽6c的夾緊座6b，用于在預(yù)定位置夾持光纖1。磁體16嵌在加壓件6a一側(cè)，磁傳感器17嵌在夾緊座6b一側(cè)。例如，可以使用磁阻開關(guān)、霍爾元件、引線開關(guān)和類似裝置作為磁傳感器17。當(dāng)關(guān)閉加壓件6a時，磁傳感器17檢測到磁體16靠近，加熱元件7的開關(guān)自動接通而通電。當(dāng)加壓件6a打開時，加熱元件7的開關(guān)自動斷開而斷電。
圖7表示通過微動開關(guān)的機(jī)械檢測的一個例子。微動開關(guān)18裝在夾緊座6b一側(cè)，并通過加壓件6a的動作而啟動。當(dāng)關(guān)閉加壓件6a時，加壓件6a壓靠開關(guān)桿18a，以及加熱元件7的開關(guān)自動接通而通電。當(dāng)打開加壓件6a時，釋放作用在微動開關(guān)18的開關(guān)桿18a的壓力，并且加熱元件7的開關(guān)自動斷開而斷電。
圖8表示光檢測的一個例子。光閘件20以及具有發(fā)光元件和感光元件的光傳感器19裝在夾緊座6b一側(cè)。當(dāng)關(guān)閉加壓件6a時，加壓件6a壓下光閘件20，并啟動光傳感器19，加熱元件7的開關(guān)自動接通而通電。當(dāng)打開加壓件6a時，光閘件20的壓力釋放，加熱元件7的開關(guān)自動斷開而斷電。
如圖6到圖8的例子所示，由于當(dāng)保護(hù)套管3覆蓋的熔接部分2放入接合保護(hù)加熱器時，通過夾具6的加壓件6a的動作可以自動接通和斷開加熱元件7的開關(guān)，因此能可靠地防止忘記接通或斷開開關(guān)。可以使用計(jì)時器斷開開關(guān)，從而精確地測量加熱時間。此外，通過在夾具上安裝檢測光纖位置變化的檢測部分，該夾具與加熱部分分離并且不易受加熱的影響，就可以使工作狀態(tài)下的磨損很少，穩(wěn)定性更大。
圖9和10是表示檢測部分的示意圖，該檢測部分通過檢測光纖來檢測接合保護(hù)加熱器內(nèi)的熔接部分，并且圖9表示通過微動開關(guān)直接機(jī)械檢測的一個例子。置于夾具6附近的微動開關(guān)18的開關(guān)桿18a通過放入光纖1直接起動。當(dāng)關(guān)閉加壓件6a時，光纖1壓向微動開關(guān)18的開關(guān)桿18a，并且加熱元件7的開關(guān)自動接通而通電。通過拉緊光纖1產(chǎn)生足夠的致動力起動微動開關(guān)18。當(dāng)打開加壓件6a，從加熱元件上取下熔接部分2時，微動開關(guān)18的開關(guān)桿18a的壓力釋放，加熱元件7的開關(guān)自動斷開而斷電。
圖10表示光檢測的一個例子，其中部分(a)表示沿基本垂直光纖的方向的截面視圖，部分(b)表示沿基本平行光纖的方向的截面視圖。光傳感器置于夾具6附近。光傳感器具有致動件23，被施力件24向上偏壓，施力件24例如是彈簧或類似裝置。當(dāng)放入光纖1時壓下致動件23。光閘23a裝在致動件23上，包括發(fā)光元件21和感光元件22的光傳感器被光閘23a遮擋，從而感光元件22接收不到光，檢測到熔接部分2放入，由此自動接通加熱元件7而通電。當(dāng)從加熱元件上取走熔接部分2時，光閘23a返回到較高位置，加熱元件7的開關(guān)自動斷開而斷電。由于光纖1極細(xì)，光纖本身難以直接阻擋發(fā)光元件發(fā)出的光。但是，使用上述結(jié)構(gòu)可以直接檢測光纖1的位置變化。
如圖9和10的例子所示，由于通過有/沒有光纖1而自動接通和斷開加熱元件的開關(guān)，因此可靠地防止忘記接通和斷開開關(guān)。此外，由于當(dāng)熔接部分2放入加熱部分的預(yù)定位置時加熱元件進(jìn)行加熱，因此加熱時間是一致的，并且進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的熔化處理。而且，可以使用計(jì)時器斷開開關(guān)，從而精確地測量加熱時間。由于通過在夾具附近安裝檢測光纖位置變化的檢測部分，該夾具與加熱部分分離并且不易受其散發(fā)的熱量影響，因此可以得到更少的磨損和更穩(wěn)定的操作。
圖11是表示裝有第一實(shí)施例的接合保護(hù)加熱器的熔接機(jī)的示意圖。熔接機(jī)構(gòu)32通過電弧放電進(jìn)行單芯熔接或多芯熔接，并通過監(jiān)測裝置31監(jiān)測熔化狀態(tài)。由于熔接機(jī)構(gòu)32是本領(lǐng)域公知的，這里不再詳細(xì)討論或解釋其結(jié)構(gòu)。圖11表示批量熔接的多芯光纖帶26的例子。當(dāng)熔接光纖時，從光纖帶的一側(cè)或另一側(cè)預(yù)先插入保護(hù)套管27，并且移動，從而在熔接之后覆蓋熔接部分。通過將第一實(shí)施例的接合保護(hù)加熱器33平行于熔接機(jī)構(gòu)32放置，熔接機(jī)30有效地進(jìn)行熔化和保護(hù)的連續(xù)操作。
在插入光纖帶26并且熔接機(jī)構(gòu)32使其熔接之后，熔接部分由保護(hù)套管27覆蓋，并放置于鄰近的接合保護(hù)加熱器33加熱部分中。將保護(hù)套管27置于接合保護(hù)加熱器33的預(yù)定位置，將自動接通加熱元件的開關(guān)，從而防止操作者忘記接通開關(guān)，并有效地執(zhí)行預(yù)定加熱時間的熔化處理。當(dāng)取下保護(hù)套管27時斷開開關(guān)，從而防止操作者忘記斷開開關(guān)。
由于熱保護(hù)處理所需時間比熔接所需時間長，因此在熔接完成后，光纖保護(hù)處理產(chǎn)生空置時間。未受到光纖保護(hù)處理的熔接光纖結(jié)構(gòu)脆弱，易于斷裂，并容易損壞。在這種情況下，優(yōu)選地提供多個接合保護(hù)加熱器33，用于消除多個熔接光纖的熱保護(hù)處理的空置時間。
圖12和15是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的接合保護(hù)加熱器的示意圖。圖12是透視圖，圖13是卸下加熱器罩的正視圖，圖14是沿圖13的剖面線a-a截取的剖視圖，其中夾具和加熱器罩打開，以及，圖15是沿圖13的剖面線b-b截取的剖視圖。如圖12所示，接合保護(hù)加熱器33b具有底座5以及作為加熱部分4的至少兩個加熱單元4a和4b，從而由獨(dú)立開關(guān)接通和斷開的加熱元件7a和7b分別設(shè)置在各加熱器4a和4b中。圖12表示從接合保護(hù)加熱器中取走光纖1和保護(hù)套管3的狀態(tài)。
各加熱單元4a和4b具有容納保護(hù)套管3的容納部，并且各加熱單元4a和4b具有一對夾具61和62，用于牢固地夾持從保護(hù)套管3兩端側(cè)伸出的光纖1。夾具62右側(cè)裝有張力施加機(jī)構(gòu)41，與其一起協(xié)同工作。各加熱單元4a和4b具有覆蓋保護(hù)套管3的加熱器罩15b。在加熱單元4a和4b之間具有遮熱件42。加熱單元4a和4b具有操作加熱元件7a和7b的開關(guān)，例如，手動開/關(guān)按鈕開關(guān)10b。
保護(hù)套管3放置在加熱元件7a和7b上，沿兩側(cè)延伸的光纖1被夾具61和62固定地夾持(圖13)。兩個加熱單元4a和4b被遮熱件42分開，從而各個加熱元件7a和7b相互不受附近熱影響(圖14)。保護(hù)套管3設(shè)置在各加熱單元4a和4b的容納部中，從而接觸加熱元件7a和7b。從保護(hù)套管3兩端側(cè)伸出的光纖1設(shè)置在夾具61和62的夾緊座(未圖示)上。
保護(hù)套管3的加熱部分在加熱作業(yè)過程中被加熱器罩15b覆蓋，從而沒有熱散失到外部。各加熱元件7a和7b具有加熱器罩15b，并且加熱器罩15b設(shè)計(jì)成，例如，具有平的或L形橫截面，從而在關(guān)閉時覆蓋保護(hù)套管3的部分外表面。加熱器罩15b優(yōu)選地設(shè)計(jì)成兩部分的罩部分，其形狀能沿左右對稱兩個側(cè)向打開，從而可以裝在狹窄空間內(nèi)并改善操作性能。
連桿39從加熱器罩15b兩端側(cè)伸出，并與夾具61和62的孔61b和62b接合。因此，通過關(guān)閉任一個夾具61或62，加熱器罩15b可以與連桿39聯(lián)動而關(guān)閉。連桿39與孔61b和62b具有大的間隙，在操作時允許一定游隙。加熱器罩15b與夾具61和62并非必須聯(lián)動，也可以分開操作。
優(yōu)選地，作為夾具部分，各加熱元件具有夾具61和62，從而可以單獨(dú)工作。夾具61和62設(shè)計(jì)成三條腿，包括把手62c、加壓件62a以及軸支撐部62d。如上所述，加壓件62a具有孔62b，用于咬合加熱器罩15b的連桿39。左側(cè)夾具61具有與右側(cè)夾具62完全相同的結(jié)構(gòu)。軸支撐部62d是鉸接打開的，并具有嵌入的磁體43。磁體44或其它磁性物體嵌在夾緊座一側(cè)，從而通過磁體43和44之間的磁性吸引力牢固保持此關(guān)閉狀態(tài)。
張力施加機(jī)構(gòu)41可以裝在左、右側(cè)夾具61和62的任一個上。實(shí)施張力施加機(jī)構(gòu)41時，例如，如圖13所示，可以通過諸如彈簧等施力件45將夾具62的夾緊座一側(cè)壓向外側(cè)，從而沿滑動軸41a運(yùn)動。
在此結(jié)構(gòu)中，覆蓋光纖熔接部分的保護(hù)套管3置于加熱器4a或4b上，并且首先由右側(cè)夾具62夾持光纖的右側(cè)。接著，右側(cè)夾具62向左移動，壓縮張力施加件45，并且保持此狀態(tài)的同時，左側(cè)夾具61牢固地夾持光纖1的左側(cè)。然后，當(dāng)釋放壓縮的張力施加件45時，迫使右側(cè)夾具62向右，從而緊緊地拉伸熔接光纖。通過緊緊地拉伸光纖，光纖在保護(hù)套管3內(nèi)保持不彎曲，從而當(dāng)熱縮保護(hù)套管3內(nèi)的熱熔材料熔融固化時，將光纖保護(hù)在不彎曲狀態(tài)。
優(yōu)選地，接合保護(hù)加熱器具有遮熱件42，用于阻擋加熱元件7a和7b之間的熱量，從而防止加熱單元4a和4b的各個加熱元件7a和7b之間的相互熱影響；并且優(yōu)選地，遮熱件42是由具有優(yōu)異耐熱性和絕熱性的樹脂制成。進(jìn)一步優(yōu)選地，遮熱件42的形狀能封閉保護(hù)套管3，當(dāng)關(guān)閉加熱器罩15b時可以阻擋加熱元件7a和7b的熱量散失到外部。
通過提供加熱元件，使其通過至少兩個加熱單元中的獨(dú)立開關(guān)以不同定時接通和斷開，以及提供獨(dú)立操作的罩部分、夾具部分和張力施加機(jī)構(gòu)，如上所述，光纖可以具有保護(hù)套管，并且可以在熔接結(jié)束之后立即執(zhí)行熱保護(hù)處理，而沒有空置時間。因此，整個工作時間縮短，并且可以防止光纖熔接之后在熔接部分未受保護(hù)條件下造成熔接部分附近彎曲和破壞。
圖16是表示熔接機(jī)的示意圖，其中具有第二實(shí)施例的接合保護(hù)加熱器。其熔接機(jī)構(gòu)32與第一實(shí)施例的相同。防護(hù)罩49用作熔接機(jī)構(gòu)32的罩，防止熔接過程中釋放的熱量影響外部。
將光纖帶26置于熔接機(jī)構(gòu)32中并進(jìn)行熔接，接著用保護(hù)套管27覆蓋熔接部分，并將帶置于附近接合保護(hù)加熱器33b的任一個加熱器4a或4b上。通過可以單獨(dú)接通和斷開的加熱元件開始加熱，并將待熔接的新光纖置于空的熔接機(jī)構(gòu)32上。
雖然即使在新光纖熔接結(jié)束之后，在接合保護(hù)加熱器33b中仍進(jìn)行先前熔接光纖保護(hù)處理，但可以在空加熱器中進(jìn)行新熔接光纖的保護(hù)處理。即，開始加熱時間是交錯的，從而執(zhí)行多個保護(hù)套管的加熱過程。然后重復(fù)該循環(huán)。根據(jù)熔接和保護(hù)處理所需的時間，通過增加具有獨(dú)立加熱控制的幾個加熱單元4a和4b，將等待執(zhí)行熱保護(hù)處理的時間縮短為零。
圖17是表示第二實(shí)施例接合保護(hù)加熱器的電路的示意圖。第二實(shí)施例的接合保護(hù)加熱器具有兩組第一實(shí)施例的加熱元件7、開關(guān)8和檢測部分9(圖17中表示為加熱元件7a和7b、開關(guān)8a和8b以及檢測部分9a和9b)。另外，單一控制單元50批量控制供給加熱元件7a和7b的電流。
圖18是曲線圖，表示控制單元50控制的電流以及加熱部分的溫度的例子。(a)部分表示供給加熱元件7a的電流Ia，以及加熱元件7a的溫度Ta；(b)部分表示供給加熱元件7b的電流Ib，以及加熱元件7b的溫度Tb。在時刻t0，當(dāng)熔接部分放置在加熱器4a時接通開關(guān)8a，電流I0供給加熱元件7a?？刂茊卧?0通過監(jiān)測加熱元件7a的電阻測量加熱元件7a的溫度，并且接通/斷開供給加熱元件7a的電流Ia，從而加熱元件7a保持在溫度T0。
在時刻t1，當(dāng)熔接部分置于加熱器4b時接通開關(guān)8b，并且電流I0供給加熱元件7b?？刂茊卧?0通過監(jiān)測加熱元件7b的電阻測量加熱元件7b的溫度，并且接通/斷開供給加熱元件7b的電流Ib，從而加熱元件7b保持在溫度T0。由此控制電流，使其不會同時供應(yīng)到加熱元件7a和加熱元件7b。
由于控制單元50控制電流不會同時供應(yīng)到加熱元件7a和7b，將電池供應(yīng)的最大電流限制在與單個接合保護(hù)加熱器情況相同的電流I0(例如，2.6A)。由此抑制了電池消耗，并且電池充放電次數(shù)從400次增大到500次。
雖然聯(lián)系目前認(rèn)為是最實(shí)際和最優(yōu)選的實(shí)施例說明了本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于此，本發(fā)明旨在涵蓋權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)包括的各種修改和等價(jià)結(jié)構(gòu)。
工業(yè)適用性本發(fā)明的接合保護(hù)加熱器和熔接方法應(yīng)用于執(zhí)行熱保護(hù)處理，而不會在接合操作與隨后的保護(hù)操作之間形成空置時間。
權(quán)利要求
1.一種接合保護(hù)加熱器，包括加熱部分，配置成用于對覆蓋至少一根光纖的熔接部分的至少一個保護(hù)套管進(jìn)行熱縮，所述加熱部分包括被至少一個遮熱件分離的多個加熱元件，所述多個加熱元件配置成，通過多個開關(guān)單獨(dú)接通或斷開，以不同定時單獨(dú)加熱所述至少一個保護(hù)套管；加熱器罩，在所述多個加熱元件的發(fā)熱部分周圍可以開閉；以及夾具，所述夾具配置成在所述多個加熱元件兩端側(cè)夾持所述至少一根光纖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合保護(hù)加熱器，其中所述加熱器罩包括多個罩部分，該多個罩部分配置成在所述多個加熱元件中相應(yīng)的加熱元件周圍以單獨(dú)方式開閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合保護(hù)加熱器，其中各所述夾具包括多個夾具部分，該多個夾具部分配置成單獨(dú)夾持布置在所述多個加熱元件中相應(yīng)的加熱元件上的所述至少一根光纖。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的接合保護(hù)加熱器，其中所述多個夾具部分各設(shè)有張力施加機(jī)構(gòu)，所述張力施加機(jī)構(gòu)配置成在所述至少一根光纖上施加張力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合保護(hù)加熱器，還包括多個微動開關(guān)，該多個微動開關(guān)配置成，通過機(jī)械方式檢測所述至少一根光纖，以檢測所述至少一個保護(hù)套管是否放置在所述多個加熱元件上，并接通或斷開對應(yīng)的開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合保護(hù)加熱器，還包括單個控制單元，將該單個控制單元設(shè)置成對供給所述多個加熱元件的電流進(jìn)行批量控制。
7.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合保護(hù)加熱器的熔接機(jī)。
8.一種光纖熔接方法，包括熔接至少第一和第二光纖；用第一和第二保護(hù)套管分別覆蓋所述第一和第二光纖的熔接部分；在第一定時接通接合保護(hù)加熱器的第一加熱器，開始所述第一保護(hù)套管的熱縮；以及在第二定時接通接合保護(hù)加熱器的第二加熱器，開始所述第二保護(hù)套管的熱縮。
9.一種接合保護(hù)加熱器，包括加熱部分，配置成用于使覆蓋光纖熔接部分的保護(hù)套管熱縮，所述加熱部分包括加熱元件，配置成通過開關(guān)選擇性接通或斷開；加熱器罩，在所述加熱元件的發(fā)熱部分周圍可以開閉；以及夾具，所述夾具配置成在所述加熱元件兩端側(cè)夾持所述光纖；以及檢測部分，所述檢測部分配置成檢測所述保護(hù)套管是否放置在所述加熱元件上，以接通或斷開開關(guān)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的接合保護(hù)加熱器，其中所述檢測部分包括傳感器，將該傳感器配置成以光學(xué)方式檢測所述保護(hù)套管是否放置在所述加熱元件上。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的接合保護(hù)加熱器，其中所述檢測部分包括傳感器，將該傳感器配置成以磁性方式檢測所述保護(hù)套管是否放置在所述加熱元件上。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的接合保護(hù)加熱器，其中所述檢測部分包括傳感器，將該傳感器配置成對所述加熱器罩的開閉操作進(jìn)行磁性方式檢測。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的接合保護(hù)加熱器，其中所述檢測部分包括微動開關(guān)，將該微動開關(guān)配置成對所述加熱器罩的開閉操作進(jìn)行機(jī)械方式檢測。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的接合保護(hù)加熱器，其中所述檢測部分包括傳感器，將該傳感器配置成對所述加熱器罩的開閉操作進(jìn)行光學(xué)方式檢測。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的接合保護(hù)加熱器，其中所述檢測部分包括傳感器，將該傳感器配置成對至少一個所述夾具的開閉操作進(jìn)行磁性方式檢測。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的接合保護(hù)加熱器，其中所述檢測部分包括微動開關(guān)，將該微動開關(guān)配置成對至少一個所述夾具的開閉操作進(jìn)行機(jī)械方式檢測。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的接合保護(hù)加熱器，其中所述檢測部分包括傳感器，將該傳感器配置成對至少一個所述夾具的開閉操作進(jìn)行光學(xué)方式檢測。
18.根據(jù)權(quán)利要求9所述的接合保護(hù)加熱器，其中所述檢測部分包括微動開關(guān)，將該微動開關(guān)配置成以機(jī)械方式檢測所述光纖是否放置在所述接合保護(hù)加熱器上。
19.根據(jù)權(quán)利要求9所述的接合保護(hù)加熱器，其中所述檢測部分包括傳感器，將該傳感器配置成以光學(xué)方式檢測所述光纖是否放置在所述接合保護(hù)加熱器上。
20.一種包括根據(jù)權(quán)利要求9所述的接合保護(hù)加熱器的熔接機(jī)。
21.一種光纖熔接方法，包括熔接光纖；用保護(hù)套管覆蓋所述光纖的熔接部分；檢測所述保護(hù)套管是否放置在接合保護(hù)加熱器的加熱元件上；以及當(dāng)檢測到所述保護(hù)套管放置在所述加熱元件上時，自動接通所述加熱元件的開關(guān)，開始熱縮所述保護(hù)套管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能快速而有效地執(zhí)行熔化過程而沒有多余加熱時間的接合保護(hù)加熱器，包括有所述接合保護(hù)加熱器的熔接機(jī)，以及一種熔接方法。所述裝置具有將覆蓋光纖熔接部分的保護(hù)套管進(jìn)行熱縮的加熱部分，通過開關(guān)單獨(dú)接通/斷開而以不同定時單獨(dú)加熱多個保護(hù)套管的多個加熱元件，或者通過開關(guān)接通/斷開的加熱元件。該裝置也可以裝有檢測部分，用于檢測保護(hù)套管是否放置在加熱元件上，并且接通/斷開開關(guān)。
文檔編號G02B6/255GK101061404SQ20068000030
公開日2007年10月24日 申請日期2006年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月9日
發(fā)明者佐藤龍一郎, 伊藤謙輔, 渡邊勤 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社