CN103176241A - 一种自动剥纤装置及剥纤方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动剥纤装置及剥纤方法，采用四片斜刀片成型剪裁技术，实现了光纤的自动定位，有效地避免了伤纤断纤；动作机构采用气动元器件，结构更加简单有效；以刀片为基准面定位光纤，设备自动进给距离，满足产品不同剥纤长度的要求，并且剥纤长度的一致性高；采用感应驱动，减少了人工驱动时间，效率更高；内置温度感应开关，能时刻监测剥纤温度，并可以根据需要改变加热温度，以满足不同光纤对最佳剥纤温度的要求；整机自动化程度高，人工动作简单，以实现一人多机，增加生产效率，控制人工成本。

Description

一种自动剥纤装置及剥纤方法

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种自动剥纤装置及剥纤方法。 

背景技术

在光通信产品中，无源产品如光纤连接器及pigtail耦合组件产品，加工工序中需要有剥纤工序，即剥掉光纤外φ0.9的套管露出裸纤以便穿入陶瓷插芯内固化。 

现有剥纤方式包括： 

（一）冷剥：主要采用剥纤剪，由人工一手拿光纤，一手拿剥纤剪，用剥纤剪上圆洞处夹住光纤，拉掉光纤外套管，露出裸纤。这种剥纤方式存在如下缺点：

1）未加热，光纤套管与裸纤之间间隙小，相互作用力大，拉出的过程中易伤纤；

2）剥纤长度凭员工肉眼观测，不可控；

3）伤手，操作员不能长时间剥纤；

4）产品质量跟员工操作习惯有很大关系，质量得不到保证。

（二）热剥：热剥光纤符合市场的发展需要，但现有的热剥技术只是相当于在冷剥的剥纤剪上增加一个加热装置。这种剥纤方式存在如下缺点： 

1）采用对接式直刀片，对光纤的导向要求高，光纤不容易居中心，偏心的话易伤纤甚至断纤；

2）剥纤长度多依靠人工肉眼确定，一致性差；

3）操作繁琐，一人普遍只能操作一台，效率低小，这也是制约热剥技术推广的最大阻力。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种自动剥纤装置及剥纤方法，操作简单，不伤纤、不断纤、效率高。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动剥纤装置，包括PLC控制器以及分别与PLC控制器连接的伺服系统、加热装置和组合刀片；所述伺服系统通过丝杆分别与第一气爪和第二气爪连接，在第一气爪上固定有导线座、夹头和前端导线座，在所述导线座上设置有检测开关，所述检测开关通过信号线与PLC控制器连接；在第二气爪上固定有刀架，在刀架上固定有弹性支撑架和组合刀片，组合刀片与刀架间隙配合，所述加热装置与弹性支撑架弹性连接。 

本发明还提供了一种自动剥纤方法，包括如下步骤： 

步骤一、设定剥纤数据，启动剥纤装置，PLC控制器发送信号给伺服系统，伺服系统使第一气爪从零点位置运动到起始位置；

步骤二、第一气爪打开，组合刀片合拢；操作者将光纤依次穿过前端导线座、小导线座与导线座，让光纤的前端抵住组合刀片；

步骤三、当检测开关感应到有光纤后，PLC控制器发出控制信号给伺服系统，使第一气爪带动夹头夹紧光纤，并使第二气爪带动组合刀片打开；

步骤四、操作者松手，伺服系统控制光纤向组合刀片一端移动剥纤长度的距离，使第一气爪回到零点位置；

步骤五、当设置在零点位置的原点检测开关感应到第一气爪到达零点位置时，PLC控制器发出控制信号给伺服系统，使第二气爪带动组合刀片合拢，并同时发出控制信号给加热装置，使加热装置开始对光纤进行加热；

步骤六、当达到设定的加热温度时，PLC控制器发送信号给加热装置，使加热装置停止对光纤加热，同时PLC控制器发出控制信号给伺服系统，使第一气爪从零点位置退回到起始位置，从而令夹头将光纤沿背向组合刀片方向拉出，夹头移动到起始位置后打开，操作者取下光纤即可。

与现有技术相比，本发明的积极效果是： 

1）采用四片斜刀片成型剪裁技术，实现了光纤的自动定位，有效地避免了伤纤断纤；

2）动作机构采用气动元器件，结构更加简单有效；

3）以刀片为基准面定位光纤，设备自动进给距离，满足产品不同剥纤长度的要求，并且剥纤长度的一致性高；

4）采用感应驱动，减少了人工驱动时间，效率更高；

5）内置温度感应开关，能时刻监测剥纤温度，并可以根据需要改变加热温度，以满足不同光纤对最佳剥纤温度的要求；

6）整机自动化程度高，人工动作简单，以实现一人多机，增加生产效率，控制人工成本。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中： 

图1是自动剥纤装置的结构示意图；

图2是刀片的结构示意图；

图3是刀片的局部放大图（局部视图B 比例20：1）；

图4是组合刀片的自动定位示意图；

图5是剥纤动作的简易示意图；

图6是加热装置的结构示意图。

具体实施方式

一种自动剥纤装置，包括PLC控制器以及分别与PLC控制器连接的伺服系统、加热装置和组合刀片。 

如图1所示，导线座1、小导线座10、夹头2和前端导线座3通过螺钉固定在第一气爪4上，第一气爪4带动夹头2夹紧光纤，第一气爪4固定在滑块上，伺服系统5通过丝杆分别与第一气爪4和第二气爪6连接，使第一气爪4能水平滑动，第二气爪6能开启和闭合；所述伺服系统5通过信号线与PLC控制器连接；组合刀片8与刀架12间隙配合，组合刀片8通过压板与定位销固定在刀架12上，加热装置7与弹性支撑架11弹性连接，确保加热对组合刀片8合拢不产生丝毫影响，所述加热装置7通过数据线与PLC控制器连接；弹性支撑架11通过螺钉固定在刀架12上，刀架12固定在第二气爪6上面，通过第二气爪6的闭合实现对套管的加热与剪断，方便将其拉出。检测开关9设置在导线座1上，并通过信号线与PLC控制器连接。 

组合刀片8包括四个形状和结构完全相同的刀片，单个刀片的结构如图2和图3所示，具有斜刃23，在斜刃23上设置有一个半圆孔22，在每个刀片上还设置有定位孔21，通过定位孔21将刀片固定在刀架12上。 

组合刀片的自动定位如图4所示，其中每两片刀片（刀片41和42，以及刀片43和44）采用背对背、即斜刃面相贴安装，通过刀片上定位孔21一起固定在刀架12上，四个刀片的半圆孔22合拢即形成一个小孔，用于容纳裸纤，保护裸纤不受伤害；刀片的斜刃23是天然的导向装置，能够很好地将光纤固定在四个刀片合拢形成的小孔中心，起到保护光纤的作用。 

如图6所示，加热装置7表面开槽，将温度检测仪71与发热片72放进槽里，通过加压板用螺钉将温度检测仪71与发热片72压紧并固定在槽里。温度检测仪71检测加热装置7的温度，并把数据传输给PLC控制器，控制器发送信号控制发热片的启动与停止，实现对温度的精确控制。 

所述PLC控制器还通过数据线与显示屏连接，在所述显示屏上设置有启动按钮。 

本发明还提供了一种自动剥纤方法，如图5所示，包括如下步骤： 

步骤一、通过显示屏设定剥纤数据（包括剥纤长度、加热温度等），并将设定的剥纤数据通过信号线传输给PLC控制器；启动剥纤装置（比如：点击显示屏上的启动按钮）后，PLC控制器发送信号给伺服系统5，伺服系统5使第一气爪4从零点位置运动到起始位置。剥纤装置的零点位置是固定的，在待机状态时，第一气爪4位于零点位置；起始位置与零点位置之间的距离为剥纤长度。

步骤二、初始状态时第一气爪4打开，组合刀片8合拢（如图5中的阶段一所示）；操作者将光纤依次穿过前端导线座3、小导线座10与导线座1，让光纤的前端抵住组合刀片8； 

步骤三、检测开关9实时进行感应检测，当检测开关9感应到有光纤后，将感应信号传递给PLC控制器，PLC控制器发出控制信号给伺服系统5，使第一气爪4带动夹头2夹紧光纤，并使第二气爪6带动组合刀片8打开（如图5中的阶段二所示）；

步骤四、操作者松手，伺服系统5控制光纤向组合刀片8一端移动剥纤长度的距离，使第一气爪4回到零点位置（如图5中的阶段三所示）；

步骤五、设置在零点位置的原点检测开关实时进行感应检测，当感应到第一气爪4到达零点位置时，原点检测开关将感应信号传递给PLC控制器，PLC控制器发出控制信号给伺服系统5，使第二气爪6带动组合刀片8合拢，并同时发出控制信号给加热装置7，使加热装置7开始对光纤进行加热（如图5中的阶段四所示）；

步骤六、温度检测仪71实时检测发热片72的温度，并将温度信号发送给PLC控制器，当设定的加热温度（加热温度由剥纤工艺决定）到达后，PLC控制器发送信号给加热装置，使加热装置停止对光纤加热，同时PLC控制器发出控制信号给伺服系统5，使第一气爪4从零点位置退回到起始位置，从而令夹头2将光纤沿背向组合刀片方向拉出，夹头2移动到起始位置后打开，操作者取下光纤即可（如图5中的阶段四至阶段五所示）。

本发明的工作原理是：在显示屏上设置好加热温度、剥纤长度等参数，只需要人工将光纤放置在指定位置（即将光纤依次穿过前端导线座3、小导线座10与导线座1，让光纤的前端抵住组合刀片8），夹头2自动夹住光纤拉进刃口（即四个刀片合拢形成的小孔），根据设置好的长度自动剥纤，然后退出，由人工取走，一人可操作2-4台剥纤装置，操作简单，不伤纤、不断纤、效率高。 

Claims (4)

1.一种自动剥纤装置，其特征在于：包括PLC控制器以及分别与PLC控制器连接的伺服系统、加热装置和组合刀片；所述伺服系统通过丝杆分别与第一气爪和第二气爪连接，在第一气爪上固定有导线座、夹头和前端导线座，在所述导线座上设置有检测开关，所述检测开关通过信号线与PLC控制器连接；在第二气爪上固定有刀架，在刀架上固定有弹性支撑架和组合刀片，组合刀片与刀架间隙配合，所述加热装置与弹性支撑架弹性连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动剥纤装置，其特征在于：所述组合刀片包括四个刀片，每个刀片的斜刃上设置有一个半圆孔，每两个刀片的斜刃面相贴安装，并通过刀片上的定位孔一起固定在刀架上，四个刀片的半圆孔合拢形成一个小孔。

3.根据权利要求1所述的一种自动剥纤装置，其特征在于：所述加热装置表面开槽，在槽里设置有温度检测仪与发热片，所述温度检测仪通过数据线与PLC控制器连接。

4.一种自动剥纤方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、设定剥纤数据，启动剥纤装置，PLC控制器发送信号给伺服系统，伺服系统使第一气爪从零点位置运动到起始位置；

步骤二、第一气爪打开，组合刀片合拢；操作者将光纤依次穿过前端导线座、小导线座与导线座，让光纤的前端抵住组合刀片；

步骤三、当检测开关感应到有光纤后，PLC控制器发出控制信号给伺服系统，使第一气爪带动夹头夹紧光纤，并使第二气爪带动组合刀片打开；

步骤四、操作者松手，伺服系统控制光纤向组合刀片一端移动剥纤长度的距离，使第一气爪回到零点位置；

步骤五、当设置在零点位置的原点检测开关感应到第一气爪到达零点位置时，PLC控制器发出控制信号给伺服系统，使第二气爪带动组合刀片合拢，并同时发出控制信号给加热装置，使加热装置开始对光纤进行加热；

步骤六、当达到设定的加热温度时，PLC控制器发送信号给加热装置，使加热装置停止对光纤加热，同时PLC控制器发出控制信号给伺服系统，使第一气爪从零点位置退回到起始位置，从而令夹头将光纤沿背向组合刀片方向拉出，夹头移动到起始位置后打开，操作者取下光纤即可。

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