光纤剥除设备及光纤剥除切割系统转让专利
申请号 : CN202010243678.8
文献号 : CN111399119B
文献日 : 2021-02-05
发明人 : 蒲慧慧 , 黄海利 , 马修泉 , 王楠楠
申请人 : 广东国志激光技术有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种光纤剥除设备,其特征在于,包括:支撑装置、连接所述支撑装置的夹持装置、连接所述支撑装置的剥除装置、及用于驱动所述夹持装置与所述剥除装置之间相远离的横移驱动装置;所述夹持装置用于固定光纤局部;所述剥除装置包括安装在所述支撑装置上的第一基座、安装在所述第一基座上的收合机构、及连接所述收合机构的剥刃机构;所述收合机构用于带动所述剥刃机构的开合;所述剥刃机构用于对涂覆层进行刮剥;所述收合机构对光纤进行定位;所述收合机构包括安装在所述第一基座上的定位板、及活动连接所述第一基座的翻合盖;所述定位板上设有开口朝向所述翻合盖的第一光纤槽;所述剥刃机构包括连接所述第一基座的第一刀片、及连接所述翻合盖的第二刀片;所述收合机构还包括转动安装在所述第一基座上的收合凸轮、用于驱动所述收合凸轮转动的收合驱动器;所述收合凸轮通过转动调整所述翻合盖对光纤的压合力度;所述收合机构还包括活动穿设在所述翻合盖内侧的缓冲压板。
2.根据权利要求1所述的光纤剥除设备,其特征在于,所述支撑装置包括底板、及设置在所述底板上的支架;所述第一基座及所述夹持装置沿同一方向滑动设置在所述底板上;
所述夹持装置处于所述第一基座与所述支架之间;所述支撑装置还包括连接在所述夹持装置与所述支架之间的拉力传感器;所述横移驱动装置驱动所述第一基座相对所述底板移动;所述横移驱动装置根据所述拉力传感器的反馈停止所述第一基座的移动。
3.根据权利要求1所述的光纤剥除设备,其特征在于,所述夹持装置包括设有第二光纤槽的第二基座、活动连接所述第二基座的主压盖、及活动连接所述第二基座的副压盖;所述主压盖及所述副压盖用于将光纤压合在所述第二光纤槽中;所述副压盖相对所述主压盖远离剥除装置;在所述第二光纤槽的延伸方向上,所述主压盖的宽度大于所述副压盖的宽度。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的光纤剥除设备,其特征在于,所述翻合盖用于将所述光纤压合在所述第一光纤槽中;所述剥刃机构靠近所述第一光纤槽的一端设置。
5.根据权利要求4所述的光纤剥除设备,其特征在于,所述第一刀片上靠近所述翻合盖的边缘上设有第一卡槽;所述第一卡槽呈圆弧型;所述第二刀片上靠近所述第一基座的边缘上设有第二卡槽;所述第二卡槽呈V型。
6.根据权利要求4所述的光纤剥除设备,其特征在于,所述定位板在所述第一光纤槽附近设有吸孔;所述剥除装置还包括通过管道连通至所述吸孔的真空泵。
7.根据权利要求4所述的光纤剥除设备,其特征在于,所述剥除装置还包括用于对光纤涂覆层进行加热的加热机构;所述加热机构包括安装在所述第一基座上的加热台、及用于让所述加热台升温的温控组件;所述定位板容置在所述加热台中。
8.一种光纤剥除切割系统,其特征在于,包括:如权利要求7所述的光纤剥除设备、及连接所述光纤剥除设备的切刀设备;所述切刀设备设置在所述夹持装置与所述剥除装置之间;所述切刀设备靠近所述剥除装置设置,且与所述剥除装置同步移动;所述横移驱动装置根据光纤的剥除长度而使所述夹持装置与所述剥除装置之间相对移动预定距离;所述切刀设备用于对完成剥除的光纤进行自动切割。
9.根据权利要求8所述的光纤剥除切割系统,其特征在于,所述翻合盖与所述缓冲压板之间设有缓冲弹性件;所述缓冲弹性件用于将所述缓冲压板顶推出所述翻合盖。
10.根据权利要求8所述的光纤剥除切割系统,其特征在于,所述切刀设备包括安装在所述第一基座上的切割驱动器、连接所述切割驱动器的传动机构、及安装在所述传动机构上的摆刀;所述摆刀上设有刀头;所述切割驱动器通过所述传动机构带动所述摆刀偏转;所述刀头的摆动范围处于所述剥刃机构与所述夹持装置之间。
说明书 :
光纤剥除设备及光纤剥除切割系统
技术领域
背景技术
首先将多个泵浦源的光纤尾端与泵浦合束器输入端一一熔接,再将泵浦合束器的输出端与
一系列的光纤进行熔接,最后再与激光器的输出头QBH熔接,使得整个光路完整输出。在整
个制程中,需要多次对相应的光纤进行熔接,而光纤涂覆层的剥除是光纤熔接之前的必要
工艺要求,剥除的效果也直接对整个光纤激光器的效率与使用寿命产生影响。
发明内容
置;所述夹持装置用于固定光纤局部;所述剥除装置包括安装在所述支撑装置上的第一基
座、安装在所述第一基座上的收合机构、及连接所述收合机构的剥刃机构;所述收合机构用
于带动所述剥刃机构的开合;所述剥刃机构用于对涂覆层进行刮剥;所述收合机构或所述
剥刃机构对光纤进行定位。
后通过横移驱动装置使剥刃机构与夹持装置相远离,令光纤的涂覆层在剥刃机构的刮剥下
脱离纤芯,从而自动完成了涂覆层的剥除。
基座与所述支架之间;所述支撑装置还包括连接在所述夹持装置与所述支架之间的拉力传
感器;所述横移驱动装置驱动所述第一基座相对所述底板移动;所述横移驱动装置根据所
述拉力传感器的反馈停止所述第一基座的移动;从而增加设备的通用性。
于将光纤压合在所述第二光纤槽中;所述副压盖相对所述主压盖远离剥除装置;在所述第
二光纤槽的延伸方向上,所述主压盖的宽度大于所述副压盖的宽度;从而避免由于光纤在
主压盖内发生扭曲,同时利用主压盖提供较强的压合固定效果。
述翻合盖用于将所述光纤压合在所述第一光纤槽中;所述剥刃机构靠近所述第一光纤槽的
一端设置;由于第一光纤槽的限定,使光纤准确通过剥刃机构,以顺利完成涂覆层的自动剥
除。
一卡槽呈圆弧型;所述第二刀片上靠近所述第一基座的边缘上设有第二卡槽;所述第二卡
槽呈V型;从而可对熔化至光纤底侧的涂覆材质均匀地刮除,避免在剥除过程中,部分刀片
边缘对纤芯产生刮痕,导致纤芯容易断裂。
保持贴合在第一光纤槽中,避免光学脱离第一光纤槽。
组件;所述定位板容置在所述加热台中;从而能对第一光纤槽中的光纤进行加热,使涂覆层
因升温而软化,可提高对涂覆层的剥除效率,并使涂覆层能被干净完整地剥除。
装置设置,且与所述剥除装置同步移动;所述横移驱动装置根据光纤的剥除长度而使所述
夹持装置与所述剥除装置之间相对移动预定距离;所述切刀设备用于对完成剥除的光纤进
行自动切割。
提高光纤的加工处理效率。
光纤的压合力度;所述收合机构还包括活动穿设在所述翻合盖内侧的缓冲压板;所述翻合
盖与所述缓冲压板之间设有缓冲弹性件;所述缓冲弹性件用于将所述缓冲压板顶推出所述
翻合盖;从而有利于在完成涂覆层的剥除后自动实现光纤的切割,降低了对收合凸轮的精
度控制要求,通过缓冲空间避免由于对光纤的压合力度过大而造成光纤受损。
所述切割驱动器通过所述传动机构带动所述摆刀偏转;所述刀头的摆动范围处于所述剥刃
机构与所述夹持装置之间;从而在光纤完成涂覆层剥除的部位切割出断面,提高了光纤的
加工效率。
附图说明
33、副压盖;40、剥除装置;41、第一基座;42、收合机构;421、定位板;4211、第一光纤槽;
4212、吸孔;422、翻合盖;4221、内侧面;4222、压合部;4223、顶推部;4225、反推弹性件;
4226、对位槽;423、转轴;424、轴承件;425、收合凸轮;426、收合驱动器;427、顶杆;428、传动
齿轮组;429、缓冲压板;4291、缓冲弹性件;43、剥刃机构;431、第一刀片;433、第一卡槽;
435、背刀倾斜面;437a、第一腰型槽;432、第二刀片;434、第二卡槽;436、导向倾斜面;437b、
第二腰型槽;438、侧向调节件;439、定位调节件;44、加热机构;441、加热台;443、加热管;
446、隔离块;45、真空泵;50、横移驱动装置;51、载板;52、横移驱动器;53、传动杆;60、切刀
设备;61、切割驱动器;611、托架;62、传动机构;621、转架;622、第一同步轮;623、第二同步
轮;624、同步带;63、摆刀;631、刀头。
具体实施方式
明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不
违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三
个等,除非另有明确具体的限定。
接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员
而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平
的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施
方式。
接支撑装置20的剥除装置40、及用于驱动夹持装置30与剥除装置40之间相远离的横移驱动
装置50;夹持装置30用于固定光纤局部;剥除装置40包括安装在支撑装置20上的第一基座
41、安装在第一基座41上的收合机构42、及连接收合机构42的剥刃机构43;收合机构42用于
带动剥刃机构43的开合;剥刃机构43用于对涂覆层进行刮剥;收合机构42或剥刃机构43对
光纤进行定位;夹持装置30或剥除装置40与支撑装置20滑动连接。
移驱动装置50使剥刃机构43与夹持装置30相远离,令光纤的涂覆层在剥刃机构43的刮剥下
脱离纤芯,从而自动完成了涂覆层的剥除。
一基座41与支架22之间;支撑装置20还包括连接在夹持装置30与支架22之间的拉力传感器
23;横移驱动装置50驱动第一基座41相对底板21移动;横移驱动装置50根据拉力传感器23
的反馈停止第一基座41的移动。
置50驱动第一基座41移动使光纤收紧时,拉力传感器23可检测到光纤所承受的拉力,当光
纤所承受的拉力达到阈值时,横移驱动装置50及时停止第一基座41的移动,从而避免光纤
因拉力过大而拉断;进一步地,横移驱动装置50根据不同规格的光纤而设定不同的阈值,从
而增加设备的通用性。具体地,底板21通过挂杆25悬挂在光纤剥除设备100的保护壳内部。
横移驱动器52为伺服电机或步进电机,从而可让第一基座41精确移动。
除装置40能持久地沿同一直线远离或靠近移动,避免由于夹持装置30或剥除装置40的径向
偏转导致光纤产生偏角,引起剥除过程中纤芯受到刮损,或导致无法保证切割后光纤端面
与光纤轴向相垂直。
副压盖33用于将光纤压合在第二光纤槽311中;副压盖33相对主压盖32远离剥除装置40;在
第二光纤槽311的延伸方向上,主压盖32的宽度大于副压盖33的宽度。
合在第二光纤槽311中,从而避免由于光纤在主压盖32内发生扭曲,同时利用主压盖32提供
较强的压合固定效果。
第二基座31安装在导轨24的其中一滑块上。
光纤槽4211;翻合盖422用于将光纤压合在第一光纤槽4211中;剥刃机构43靠近第一光纤槽
4211的一端设置。
顺利完成涂覆层的自动剥除。
分别安装在第一基座41及翻合盖422上,利用翻合盖422带动剥刃机构43的开合;进一步地,
为减少磨损,提高收合机构42的使用寿命,收合机构42还包括容置在翻合盖422中的轴承件
424,轴承件424套设在转轴423上,从而减少翻合盖422相对第一基座41转动过程中的摩擦。
中。
第一卡槽433;第一卡槽433呈圆弧型;第二刀片432上靠近第一基座41的边缘上设有第二卡
槽434;第二卡槽434呈V型。
由于第一卡槽433呈圆槽形,从而可对熔化至光纤底侧的涂覆材质均匀地刮除,避免在剥除
过程中,部分刀片边缘对纤芯产生刮痕,导致纤芯容易断裂。
相对滑动方向相反,引导光纤贴合至第一卡槽433中,背刀倾斜面435的朝向与光纤的相对
滑动方向相同,提高了第一刀片431边缘的锋利程度,从而提升了对涂覆层的剥除效果。
还包括穿设在第一腰型槽437a或第二腰型槽437b中的定位调节件439,靠近第二刀片432的
侧向调节件438及定位调节件439分别与翻合盖422螺纹连接;在设备长期使用,导致在翻合
盖422压合状态下,第一卡槽433与第二卡槽434发生偏离时,通过松开定位调节件439,然后
利用侧向调节件438左右调节第二刀片432的位置,令第一光纤槽4211的轴向及第一卡槽
433准确处于第二卡槽434的活动范围中,另外通过沿第一腰型槽437a移动第一刀片431、或
沿第二腰型槽437b移动第二刀片432,让第一卡槽433与第二卡槽434中的间隙匹配待加工
光纤的直径;在侧向调节件438调节完成后,通过收紧定位调节件439,即可使让第二刀片
432相对翻合盖422固定。
第一光纤槽4211。
升温的温控组件;定位板421容置在加热台441中。
涂覆层因升温而软化,提高了对涂覆层的剥除效率,并使涂覆层能被干净完整地剥除。可选
地,定位板421及加热台441由铜质或其他有利于热量传导的材质制成;可选地,定位板421
还可以是跟加热台441一体化设置。
加热台441附近的部位或隔离块446,与加热台441之间设有间隙,且第一基座41中靠近加热
台441附近的部位、隔离块446、及翻合盖422采用合成石材质,从而减少加热台441上的热量
向外扩散,避免操作人员接触到高温部件。
地,温控组件还包括用于检测定位板421温度的温度检测元件,温控仪根据温度检测元件调
整向加热管443的输出电流,从而使加热台441或定位板421恒定在指定的温度,保证涂覆层
的受热软化。
在夹持装置30与剥除装置40之间;横移驱动装置50根据光纤的剥除长度而使夹持装置30与
剥除装置40之间相对移动预定距离;切刀设备60用于对完成剥除的光纤进行自动切割。
处理效率。
而启动对光纤的切割。
后再在另外的机构上进行切割,切割之后的光纤只有一边的是能正常使用的,另外一边的
则会报废,而为了满足常规的切割用具,其中一边的涂覆层需要去除的距离较长,导致剥除
装置40的移动距离较大,同时光纤的浪费较严重;本光纤剥除切割系统700通过横移驱动装
置50使夹持装置30与剥除装置40之间相对移动预定距离,对预定长度的涂覆层进行剥除
后,切刀设备60在靠近剥除装置40或剥刃机构43的位置对完成剥除的光纤进行切割,从而
避免由于切刀设备60的位置限制而导致剥除装置40的移动距离较大,同时减少光纤的损
耗。
之间的压合力度。
对移动而剥除涂覆层;在完成预定长度的涂覆层剥除后,通过收合凸轮425的转动加大翻合
盖422与定位条之间的压合力,阻止了光纤与定位板421之间的相对滑动,剥除装置40与夹
持装置30之间的远离移动使其两者之间的光纤被拉直,从而有利于在完成涂覆层的剥除后
自动实现光纤的切割。
发明的光纤剥除切割系统700中,光纤的剥除切割只需进行一次夹持固定,从而减少了因多
次夹持而造成的光纤损耗。
第一基座41的铰接轴在内侧面4221上的投影作为压合部4222与顶推部4223之间的分界;收
合机构42还包括活动穿设在第一基座41上的顶杆427,顶杆427的一端在弹性件的作用下贴
靠至收合凸轮425的边缘;翻合盖422在反推弹性件4225的作用下离开定位板421,同时压合
部4222贴靠至顶杆427的上端;收合凸轮425转动至不同角度时,顶杆427相对第一基座41上
升的高度不同;在需要对光纤进行涂覆层剥除时,收合凸轮425通过顶杆427上推翻合盖422
的顶推部4223,在杠杆原理下,翻合盖422的压合部4222压缩反推弹性件4225,并且压合部
4222初步贴靠至第一光纤槽4211附近,将光纤限定在第一光纤槽4211中,且保留光纤相对
定位板421相对滑动的能力;在完成涂覆层剥除后,收合凸轮425转动,并通过顶杆427进一
步上推翻合盖422的顶推部4223,在杠杆原理下,翻合盖422的压合部4222进一步压缩反推
弹性件4225,且压合部4222与定位板421加大了对光纤的压合力度,使光纤无法相对定位板
421滑动,从而有利于拉直光纤,以进行光纤的切割处理。具体地,反推弹性件4225为扭簧;
翻合盖422在顶推部4223设有用于容纳顶杆427端部的对位槽4226,对位槽4226呈凹弧型,
从而增加了顶杆427端部与翻合盖422之间的作用面积;具体地,收合驱动器426为减速电
机,收合机构42还包括安装在第一基座41上的传动齿轮组428,收合驱动器426通过传动齿
轮组428带动收合凸轮425转动。
425角度变化的情况下,同样能调整翻合盖422对第一光纤槽4211中的压合力度的作用。
于将缓冲压板429顶推出翻合盖422。
4291传递压力,在对光纤的压合力度范围确定的情况下,由于缓冲弹性件4291的形变范围
较大,使收合凸轮425能以较大的角度范围与压合力度的范围对应,从而降低了对收合凸轮
425的精度控制要求,通过缓冲空间避免由于对光纤的压合力度过大而造成光纤受损。
热量后,将热量传递至背向定位板421的涂覆层上,使涂覆层受到全面的加热。
他实施方式中,还可以利用长度可伸缩的顶杆427为光纤的压合提供缓冲作用。
设有刀头631;切割驱动器61通过传动机构62带动摆刀63偏转;刀头631的摆动范围处于剥
刃机构43与夹持装置30之间。
位切割出断面,提高了光纤的加工效率。
在转架621上的第一同步轮622、套设在切割驱动器61输出轴上的第二同步轮623、及在第一
同步轮622与第二同步轮623之间起传动作用的同步带624;摆刀63安装在第一同步轮622
上;具体地,同步带624套设在第一同步轮622及第二同步轮623上。可选地,光纤剥除切割系
统700还包括控制模组,控制模组对剥除装置40的位置进行检测,并根据剥除装置40的位置
而确认完成剥除处理,然后启动切割驱动器61,利用刀头631的摆动实现光纤的切割处理。
具体地,控制模组可是利用霍尔传感器或红外传感器对剥除装置40的位置进行检测。
上,然后通过横移驱动装置50使剥刃机构43与夹持装置30相远离,令光纤的涂覆层在剥刃
机构43的刮剥下脱离纤芯,从而自动完成了涂覆层的剥除。
在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护
范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。