Способ изготовления вилки разъемного оптического соединителя Советский патент 1993 года по МПК G02B6/36 

Изобретение относится к световодам, з частности к технологии монтажа оптических кабелей, и может быть использовано при монтаже кабельных оптических линий связи в производственных и полевых условиях.

Известен способ изготовления вилки разъемного оптического соединителя, заключающийся в том, что после вклеивания световода в капиллярный канал вилки устанавливают эту вилку в патрон, совмещая центр сердцевины световода с центром вращения патрона, после чего обтачивают боковую поверхность вилки. Недостатком известного способа является повышенная трудоемкость механической обработки цилиндрических поверхностей в центрах с микронными допусками. Эта операция характеризуется большим процентом брака, так как при превышении глубины обработки заданное изделие нельзя исправить. Наличие механической обработки поверхностей вилки, являющихся при эксплуатации посадочными (взаимодействующими с центрирующей втулкой розетки) ограничивает выбор материалов. С одной стороны эти материалы должны быть легкообрабатываемыми, с другой стороны коррозионно-стойкими и износоустойчивыми. Для механической обработки цилиндрических поверхностей втулок требуется крупногабаритная прецизионная оснастка (станки), что не позволяет использовать известный способ в полевых условиях.

Для совмещения центра сердечника световода с центром посадочного отверстия вилки используют также двойные эксцентрики. Согласно этому способу вилку изготавливают в виде трех прецизионных вставленных друг в друга втулок с эксцентрично расположенными отверстиями. Однако и этому способу присущи недостатки, заключающиеся в высокой трудоемкости изготовления трубчатых деталей с микронными допусками имеющих почти микроскопические размеры. Это возможно только на уникальном малопроизводительXI00 Ю Ю СЛ О

ном оборудовании, так как приложение к тонкостенным обрабатывающим деталям механических усилий в процессе обработки вызывает деформации, превышающие допуска на точность обработки.

Наиболее близким по технической сущности является способ изготовления вилки разъем|йо7сГ Штического соединителя, за- ключакЗщийся в томГчто формируют группу цилиндрически стержней в первый пакете общим центр альЖГм зазором, вводят и вклеивают в центральный зазор волоконный световод, устанавливают поверх первого пакета второй пакет стержней и полируют торец световода с торцами пакета охватывающих его стержней,- Недостатки способа заключаются в повышенной сложности изготовления, обусловленной как большой номенклатурой заготовок (стержней), подбор которых производится из монтажного комплекта, так и высокими требованиями точности поперечного размера стержней, которая однозначно определяет точность юстировки при вводе подобранного стержня заданного диаметра.

Цель изобретения - упрощение изготовления вилки за счет снижения требований к точности изготовления стержней и сокращения номенклатуры используемых стержней.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления вилки разъемного оптического соединителя, заключающемся в том, что формируют группу стержней в первый пакет с общим центральным зазором, вводят и вклеивают в этот зазор световод, полируют торец световода с торцом пакета охватывающих его стержней и устанавливают поверх первого световода второй пакет стержней, стержни второго пакета выполнены в виде цилиндров с поперечным сечением плавно отклоняющимся от формы круга на величину не менее диапазона юстировки положения сердечника световода относительно посадочных поверхностей, вилки, а после установки стержней второго пакета юстируют положение сердечника световода относительно центра окружности, описывающей поперечное сечение стержней второго пакета, путем разворота стержней второго пакета вокруг их . осей, после чего неразъемно скрепляют между собой стержни обоих пакетов. Стержни второго пакета могут быть изготовлены с эллиптическим или овальным сечением.

Сущность способа заключается в выполнении следующей последовательности операций.

Формируют группу стержней в первый пакет с общим центральным зазором, неразъемно скрепляя их между собой. Вводят и вклеивают в центральный зазор пакета

волоконный световод. Изготавливают пакет стержней в форме цилиндров с поперечным сечением, плавнаотклоняющимся от формы круга на величину диапазона юстировки положения световода относительно посадоч0 ных поверхностей вилки, например овальным или эллиптическим и устанавливают их поверх первого пакета стержней. Затем юстируют лоложение сердечника световода относительно центра окружно5 сти, описывающей поперечное сечение стержней второго пакета путем разворота стержней второго пакета вокруг их осей и неразъемно скрепляют между собой стержни обоих пакетов,

0 На фиг. 1 показан цилиндрический стержень первого пакета; на фиг.2 - первый пакет стержней в сборе; на фиг.З - стержень овального (эллиптического) сечения; на фиг.4 - то же, вид с торца; на фиг.5 - сборка

5 обоих пакетов стержней до обрезки конца; на фиг.б - то же, вид с торца; на фиг.7 - установка пакета стержней в юстировочном приспособлении; на фиг,8 - разрез А-А на фиг.7; на фиг.9 - сборка обоих пакетов после

0 обрезки конца; на фиг.10 -,то же, вид с торца; на фиг.11 - сборка смонтированной вилки в оптическом соединителе со стан- дартной ответной вилкой.

Центрирующая втулка 1, корпусная

5 часть 2 с фланцем 3, являются розеткой разъемного оптического соединителя. В корпусе 4 расположены первый пакет 5 ци- . линдрических стержней круглого поперечного сечения 6, с общим центральным

0 зазором, охватывающим волоконный световод 7, второй пакет 8, составленный из стержней 9, изготовленных в форме цилиндров с поперечным сечением, плавно отклоняющимся от формы круга на величину не

5 менее диапазона юстировки положения световода относительно посадочных поверхностей вилки, например эллиптическим или овальным, расположенных в пазах между боковыми поверхностями стержней 6,

0 стянутых технологической стяжкой 10 (которая в частном случае в готовой сборке может отсутствовать). Эллиптичность (овальность) поперечного сечения стержней 9 на чертежах утрировано увеличена, так как она ле5 жит в пределах 1-5%. Стандартная ответная вилка 11 (например изготовленная по технологии аналога - с обточкой наружной поверхности) или однотипная с описываемой в настоящем изобретении со световодом 12 введена вместе с вилкой 4 в

центрирующую втулку 1,где обе они закреплены накидными гайками 13 и 14, Для проведения операции юстировки использована оправка 15 через двухкоординатную микропередачу 16 связанная с зажимными кулачками 17, взаимодействующими ,со стержнями 6, на которой в подшипниках 18 установлен кронштейн 19 с микроскопом

20. оптическая ось которого совмещена с осью вращения, и измерительная головка

21. Для разворота стержней 9 использован инструмент 22. Изготовление вилки производят в следующей последовательности. Три (в частном случае четыре) стержня 6 (фиг.1) собирают в пакет 5 с общим центральным зазором и скрепляют, например точечной лазерной сваркой в глубине пазов, образованных боковыми поверхностями. Вводят и вклеивают в центральный зазор между стержнями 6 световод 7 (фиг.2). Шлифуют торец световода 7 вместе с торцом пакета 5 до уровня, обеспечивающего визуализацию засветки с другого конца этого световода (засветка другого конца этого световода на чертежах не показана). В частном случае, при хорошем сколе торца све- товода и смывке остатков клея с поверхности, эту операцию можно не производить. Устанавливают стержни 9 (фиг.З, 4) поверх пакета 5 и стягивают пакет 8 технологической стяжкой 10 (фиг.5 и 6). Устанавливают пакет 8 в оправку 15 (.7, 8) и юстируют в двух поперечных оси вращения подшипников 18 направлениях, совмещая центр сердечника световода с центром этой оси вращения. Поочередно разворачивая кронштейн 19 вокруг оси устанавливают щуп измерительной головки 21 в положение касания боковой поверхности соответствующего стержня 9. Разворачивая стержень 9 за шлицы в торцевой поверхности относительно своей оси, сводят отклонение щупа измерительной головки 21 от заданного положения к допустимым пределам. После поочередного разворота всех стержней 9 центр сердечника световода со стороны торца вилки оказывается совмещенным с центром окружности, описывающей поперечные сечения стержней 9. Неразъемно скрепляют между собой стержни 6 и 8, например точечной лазерной сваркой на установке Квант-15 по линии касания бокоаых поверхностей (или палкой, склеиванием и т.п.). Выводят юстированный пакет 8 из оправки 15 и удаляют, по меньшей мере с

одного его конца технологическую стяжку 10, например отрезанием этого конца (фиг.9, 10). Вводят пакет 8 в корпус вилки 4. шлифуют и полируют торец этого пакета.

Вводят полученную вилку в центрирующую втулку 1 с контрольным световодом 12 (фиг.11) и по величине затухания проходящего оптического сигнала судят о качестве изготовления вилки.

Простота и невысокая трудоемкость процесса юстировки обеспечиваются тем, что монтаж выполняется без подбора стер- жней из многономенклатурного монтажного комплекса простым их поочередным

разворотом без многоразовых подгонок и перезамеров. При этом также отсутствует необходимость собирать первый пакет из стержней калиброванного с повышенной точностью диаметра, так как несоосность

установки световода в первом пакете, обусловленная разбросом допусков на изготовление стержней, компенсируются при развороте стержней второго пакета одновременно с компенсацией несоосности,

обусловленной зазором между наружной оболочкой световода и поверхностью стержней, а также несоосностью сердечника световода и его наружной оболочки. Использование операции разворота стержней

второго пакета также ослабляет требования к точности их поперечного сечения - достаточно требование лишь плавности формы и ее неизменности по длине стержня, что достаточно легко реализуется в массовом производстве. В конечном итоге это упрощает изготовление вилки при обеспечении возможности юстирования положения сердечника световода относительно посадочных поверхностей со сколь угодно практически

необходимой точностью.

Предложение позволяет за счет исключения необходимости использования монтажного набора стержней, снижения требований к точности их изготовления и простоты процесса юстирования, упростить и удешевить процесс монтажа разъемных оптических соединителей по сравнению с

применяемыми в настоящее время для од- номодовых и многомодовых световодов. Это позволяет повысить технологичность монтажа кабельных оптических линий, что в свою очередь повышает эффективность

внедрения оптических систем передачи информации,

Формула изобретения 1. Способ изготовления вилки разъемного оптического соединителя, заключающийся в том, что формируют группу стержней в первый пакет с общим центральным зазором, вводят и вклеивают в этот зазор световод, полируют торец световода с торцом пакета охватывающих его стержней и устанавливают поверх первого пакета второй пакет стержней, отличающийся тем, что, с целью упрощения изготовления вилки, стержни второго пакета выполнены в форме цилиндров с поперечным сечением, плавно отклоняющимся от формы круга на величину не менее диапазона юстировки

положения сердечника световода относительно посадочных поверхностей вилки, а после установки стержней второго пакета юстируют положение сердечника световода относительно центра окружности, описывающей поперечное сечение стержней второго пакета, путем разворота стержней второго пакета вокруг их осей, после чего неразъемно скрепляют между собой стержни обоих пакетов,

.2. Способ по п.1,отличающийся тем, что стержни второго пакета изготавливают с эллиптическим или овальным поперечным сечением.

Использование: волоконно-оптические системы связи. Сущность изобретения: формируют группу стержней в пакете центральным зазором, в который вклеивают световод. Поверх этого пакета устанавливают стержни овального сечения и разворачивают их вокруг продольной оси, сводя величину максимального отклонения их боковой поверхности от оси сердечника световода к заданной величине. 1 з,п.ф-лы, 11 ил.

Фиг.1

PCX х х х ч

Фиг, 2 /

5,6

/

6

У

Фиг. 6

Фиг.д

Фиг.7

Редактор Г. Бельская

Составитель Н, Богданов Техред М.Моргентал

Фиг. 11

Корректор М. Самборская