[发明专利]光纤预制棒的测量方法及装置

说明书

本申请公开了光纤预制棒的测量方法及装置，其中测量装置包括：车床，具有夹持光纤预制棒的夹具；丝杆，转动安装在车床上；轨道；分度盘支架，具有与丝杆螺纹配合的螺纹孔，分度盘支架与轨道滑动配合，丝杆转动时，带动分度盘支架沿轨道的长度方向移动；步进电机，用于驱动丝杆转动；分度盘，安装在分度盘支架上，且分度盘的轴线与夹具轴线重合，分度盘用于外套在光纤预制棒上；三个激光测距笔，设置在分度盘上，且绕分度盘轴线均匀设置，各激光测距笔发射点距分度盘轴线的距离相同，激光测距笔用于向分度盘的中心发射光线并采集发射点与对应光纤预制棒测量点之间的距离信息。本申请通过三个激光测距笔能够实现非接触式测量。

技术领域

本发明涉及光纤预制棒领域，具体涉及光纤预制棒的测量方法及装置。

背景技术

轴类、圆柱形量规、玻璃棒体等圆柱形棒体在使用中，通常情况下弯曲值是其关键的技术指标，尤其是应用在高速旋转运动的场合，例如传动轴存在弯曲，在高速旋转过程中，弯曲部位产生的离心力会导致两端装夹的轴承磨损更快。因此，在生产这类产品过程中，弯曲值检测技术尤为关键。

在光纤预制棒生产制造过程中，对生产材料，如OVD沉积工艺中的沉积靶材、MCVD或PCVD沉积用的套管等，检测弯曲度的技术非常关键。如果这些沉积靶材或套管弯曲度偏大会导致光纤预制棒芯子与包层的同心度偏差大，预制棒报废。甚至会在沉积过程中，因弯曲甩动的离心力过大，导致靶材或套管出现断裂。

现在对光纤预制棒弯曲度的主流检测手法是：将棒体装夹在车床上或支架上，旋转棒体，通过肉眼寻找棒体甩动较大的点位，再用千分表对着这个点位测量其甩动的幅度值；或是用千分表测量棒体上多个点位的甩动幅度值，取其中最大幅度值为棒体的弯曲值。这种检测方法存在以下缺陷：

一、使用千分表测量出的数据是一个数值，并不能描述出棒体的弯曲方向；

二、该测量方法是接触式测量，不适用于测量高温的棒体或对表面有特殊要求的棒体。

发明内容

本发明针对上述问题，克服至少一个不足，提出了光纤预制棒的测量方法及装置。

本发明采取的技术方案如下：

一种光纤预制棒的测量方法，包括以下步骤：

1)将待检测的光纤预制棒固定在夹具上，将三个激光测距笔绕夹具轴线的方向均匀设置，三个激光测距笔分别为第一激光测距笔、第二激光测距笔和第三激光测距笔，各激光测距笔的发射点均指向夹具的轴线，各发射点距夹具轴线的距离均为L；

2)建立直角坐标系：指定夹具轴线上的其中一点为原点，第一激光测距笔发射的光线方向为X轴方向，夹具的轴线方向为Z轴方向，同时垂直于X轴和Z轴的方向为Y轴方向；

3)沿夹具轴线方向同步移动三个激光测距笔，且记录三个激光测距笔在Z轴的坐标Z_P，控制激光测距笔向夹具轴线方向发射光线，并采集发射点与对应光纤预制棒测量点之间的距离信息，其中第一激光测距笔测得的值为L₁，第二激光测距笔测得的值为L2，第三激光测距笔测得的值为L₃；

测得的三个测量点的坐标分别为(X_A，Y_A，Z_P)，(X_B，Y_B，Z_P)，(X_C，Y_C，Z_P)，其中X_A＝L-L₁，Y_A＝0，X_B＝(L-L₂)cos120°，Y_B＝(L-L₂)sin120°，X_C＝(L-L₃)cos240°，Y_C＝(L-L₃)sin240°；