CN105629382A - 一种激光剥纤机及剥纤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种激光剥纤机及剥纤方法，所述激光剥纤机包括：机架，设置在机架上的工作平台，设置在工作平台上的用于固定光纤的治具，设置在工作平台上的用于推动治具的治具推进机构，设置在工作平台上的用于对治具上固定的光纤的表皮层进行熔融切割的二氧化碳激光器，设置在工作平台上的用于加热剥除光纤表皮层的加温拔纤机构，设置在工作台上的用于将表皮层剥离的光纤从治具上松脱的治具松脱机构。采用本发明所述激光剥纤机进行剥纤，节省了人工和剥线钳等耗材的损耗，且不损害玻璃光纤，大大提高了剥纤效率，增加了经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及剥纤装置领域，尤其涉及一种激光剥纤机及剥纤方法。
背景技术
目前，常用的剥纤装置为利用机械剥线钳来进行光纤的表皮层剥除，露出里面的玻璃纤维，光纤的直径为0.9mm，而中心的玻璃纤维只有0.125mm，在用机械钳剥光纤时，切口最小直径只能为0.13mm，因为玻璃纤维表面不能触碰，又要把表皮层的保护层玻璃干净，机械剥线钳刀口的锋利与否直接影响剥纤的质量，而且刀片更换频繁，耗费量大，并且由于是人工剥纤，工人的熟练程度与否直接影响光纤的产品质量。
同时，因为光纤的表皮层的切割最终还是利用刀片的挤压来切入表皮层，这就在微观上对内部细小的玻璃光纤有挤压应力，如果刀片磨损后不锋利，这种挤压应力就更大，对玻璃纤维的隐性质量缺陷就更大。另外，刀片切口的深度控制，由于机械结构的定位点磨损问题，也会造成剥线钳的刀片切人过深，造成玻璃纤维表面的损伤。
综上，当前常用的利用机械剥线钳来进行光纤的精密切割与剥表皮层，存在效率不高，耗材大，人工影响的因素多，不能做到无损切割等问题。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种激光剥纤机及剥纤方法，从而克服现有技术中利用机械剥线钳来进行光纤的精密切割与剥表皮层，存在效率不高，耗材大，人工影响的因素多，不能做到无损切割等问题。
本发明的技术方案如下：
一种激光剥纤机，包括：机架，设置在所述机架上的工作平台，设置在所述工作平台上的用于固定光纤的治具，设置在所述工作平台上的用于推动所述治具的治具推进机构，设置在所述工作平台上的用于对所述治具上固定的光纤的表皮层进行熔融切割的二氧化碳激光器，设置在所述工作平台上的用于加热剥除光纤表皮层的加温拔纤机构，设置在所述工作台上的用于将表皮层剥离的光纤从所述治具上松脱的治具松脱机构。
所述的激光剥纤机，所述治具推进机构包括：设置在所述工作平台上的导轨机架，设置在所述导轨机架上的导轨，设置在所述导轨上用于固定所述治具的固定座，设置在所述导轨一端用于推动所述治具沿所述导轨运动的伺服线性模组推进机构，设置在所述机架上用于控制所述伺服线性模组推进机构运行的推进机构控制器。
所述的激光剥纤机，所述二氧化碳激光器包括：设置在所述工作平台上的激光器主体，设置在所述激光器主体上的上部激光出口和下部激光出口，设置在所述激光器主体上的用于控制所述二氧化碳激光器运行的激光器控制器；所述上部激光出口与所述下部激光出口上下对称设置。
所述的激光剥纤机，所述加温拔纤机构包括：设置在所述工作平台上的用于对光纤进行加热的加温机构；设置在所述工作平台一端用于夹紧光纤表皮层的机械夹钳；设置在所述工作平台上与所述机械夹钳连接用于剥离光纤表皮层的螺杆拔纤机构，设置在所述机械夹钳和所述加温机构之间的用于清理所述机械夹钳内剥离的光纤表皮层的纤皮清理机构，及设置在所述机架上用于控制所述加温拔纤机构运行的加温拔纤控制器。
所述的激光剥纤机，所述治具包括：底座，设置在所述底座上的治具平台，设置在所述治具平台上的用于固定光纤的压块，设置在所述治具平台上的用于压紧所述压块的快速肘夹；所述治具松脱机构包括：设置在所述工作平台一角用于固定所述治具的卡槽；设置在所述工作平台侧边上靠近所述卡槽的气缸；所述气缸上设置有顶脱气杆和用于控制所述气缸运行的手动气阀，当所述卡槽内固定有所述治具时，所述顶脱气杆位于所述治具的所述快速肘夹的正下方。
一种基于权利要求以上任一项所述的激光剥纤机的剥纤方法，包括步骤：
A、首先将布置好光纤的治具放入治具推进机构的固定座上固定；
B、控制治具推进机构推动治具进入二氧化碳激光器的上部激光出口和下部激光出口之间，控制二氧化碳激光器运行，利用激光的上下出光，对治具内固定的光纤进行表皮层熔融切割；
C、切割完成后，通过治具推进机构将光纤移动到加温拔纤机构的加温机构里进行加温；加温完成后，通过治具推进机构继续推动光纤进入加温拔纤机构的机械夹钳内，通过加温拔纤机构的螺杆拔纤机构将光纤表皮层剥除；
D、光纤表皮层剥除后利用治具松脱机构把治具内的光纤取出备用。
所述的剥纤方法，所述的步骤A具体包括：一次将50根直径0.9mm光纤平铺放入治具内，利用治具的快速肘夹压紧治具的压块将光纤固定好，之后将固定好光纤的治具放入治具推进机构的固定座上进行固定。
所述的剥纤方法，所述的步骤C具体包括：切割完成后，通过治具推进机构的伺服线性模组推进机构将光纤移动到加温拔纤机构的加温机构里，在设定的温度下加温预热一预定时间，然后伺服线性模组推进机构继续推动光纤进入加温拔纤机构的机械夹钳内，利用机械夹钳夹紧光纤的切口末端表皮层后，再通过加温拔纤机构的螺杆拔纤机构向后拉动机械夹钳剥离光纤表皮层，到达预定的剥离位置后，张开机械夹钳，利用加温拔纤机构的纤皮清理机构清理机械夹钳内已经剥离的光纤表皮层。
所述的剥纤方法，所述的步骤D具体包括：光纤表皮层剥除后人工把治具从机器内取出并水平放入松脱机构的卡槽内固定好,然后拨动治具松脱机构的手动气阀,使治具松脱机构的顶脱气杆向上运动，顶开治具的快速肘夹将治具松脱，最后取出剥纤好的50根光纤备用。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种激光剥纤机及剥纤方法，所述激光剥纤机，包括：机架，设置在所述机架上的工作平台，设置在所述工作平台上的用于固定光纤的治具，设置在所述工作平台上的用于推动所述治具的治具推进机构，设置在所述工作平台上的用于对所述治具上固定的光纤的表皮层进行熔融切割的二氧化碳激光器，设置在所述工作平台上的用于加热剥除光纤表皮层的加温拔纤机构，设置在所述工作台上的用于将表皮层剥离的光纤从所述治具上松脱的治具松脱机构。利用本发明所述激光剥纤机进行剥纤，节省了人工和剥线钳等耗材的损耗，且不损害玻璃光纤，大大提高了剥纤效率，增加了经济效益。
附图说明
图1是本发明激光剥纤机较佳实施例的轴侧图（除去外壳）。
图2是本发明激光剥纤机较佳实施例的治具推进机构的结构示意图。
图3是本发明激光剥纤机较佳实施例的侧面示意图（除去外壳）。
图4是图3中C处的局部放大示意图。
图5是本发明激光剥纤机较佳实施例的加温拔纤机构的结构示意图。
图6是本发明激光剥纤机较佳实施例的治具的结构示意图。
图7是本发明激光剥纤机较佳实施例的治具松脱机构的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种激光剥纤机及剥纤方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明较佳实施例的激光剥纤机，如图1所示，包括：机架1，设置在机架1上的工作平台2，设置在工作平台2上的用于固定光纤的治具3，设置在工作平台2上的用于推动治具3的治具推进机构4，设置在工作平台2上的用于对治具3上固定的光纤的表皮层进行熔融切割的二氧化碳激光器5，设置在工作平台2上的用于加热剥除光纤表皮层的加温拔纤机构6，设置在工作台2上的用于将表皮层剥离的光纤从治具3上松脱的治具松脱机构7。
进一步的，如图2所示，所述治具推进机构4包括：设置在工作平台2上的导轨机架41，设置在导轨机架41上的导轨42，设置在导轨42上用于固定治具3的固定座43，设置在导轨42一端用于推动治具3沿导轨42运动的伺服线性模组推进机构44，设置在机架1上用于控制所述伺服线性模组推进机构44运行的推进机构控制器（未标出）；其中，所述伺服线性模组推进机构主要包括一个推进电机，伺服线性模组推进机构是由推进电机的变速运动实现推进。
进一步的，如图3、图4所示，二氧化碳激光器5包括：设置在工作平台2上的激光器主体50，设置在激光器主体50上的上部激光出口52和下部激光出口53，设置在激光器主体50上的用于控制二氧化碳激光器5运行（包括调整激光功率）的激光器控制器54；上部激光出口52与下部激光53出口上下对称设置，从上下两面对治具3内固定的光纤100进行熔融切割，提高切割效率。
进一步的，如图5所示，加温拔纤机构6包括：设置在工作平台2上的用于对光纤进行加热的加温机构61；设置在工作平台2一端用于夹紧光纤表皮层的机械夹钳62；设置在工作平台2上与机械夹钳62连接用于剥离光纤表皮层的螺杆拔纤机构63，设置在机械夹钳62和加温机构61之间的用于清理机械夹钳62内剥离的光纤表皮层的纤皮清理机构64，及设置在机架1上用于控制加温拔纤机构6运行的加温拔纤控制器（未标出）；其中所述螺杆拔纤机构63主要由电机和螺杆机构构成，螺杆拔纤机构63运行时，也即是电机转动带动螺杆机构的转动，产生向后拉的力从而向后拉动机械夹钳62。优选的，所述纤皮清理机构64通过一顶杆将机械夹钳62内剥离的光纤表皮层顶出机械夹钳62，从而达到清理纤皮的目的。
进一步的，所述加温拔纤控制器包括用于控制加温机构61运行的第一控制器，用于控制机械夹钳62张开和夹紧的第二控制器，用于控制螺杆拔纤机构63运行的第三控制器，及用于控制纤皮清理机构64运行的第四控制器。
进一步的，如图6所示，治具3包括：底座31，设置在底座31上的治具平台32，设置在治具平台32上的用于固定光纤的压块33，设置在治具平台32上的用于压紧压33块的快速肘夹34。
进一步的，如图7所示，治具松脱机构7包括：设置在工作平台2一角用于固定治具3的卡槽71；设置在工作平台侧边2上靠近卡槽71的气缸72；气缸72上设置有顶脱气杆73和用于控制气缸72运行的手动气阀74，当卡槽71内固定有治具3时，顶脱气杆73位于治具3的快速肘夹34的正下方。
本发明基于以上所述激光剥纤机的剥纤方法的较佳实施例，包括步骤：
S100、首先将布置好光纤的治具放入治具推进机构的固定座上固定；
具体的，一次将50根直径0.9mm光纤平铺放入治具内，利用治具的快速肘夹压紧治具的压块将光纤固定好，之后将固定好光纤的治具放入治具推进机构的固定座上进行固定。
S200、控制治具推进机构推动治具进入二氧化碳激光器的上部激光出口和下部激光出口之间，控制二氧化碳激光器运行，具体应用时可以采用功率为30w的二氧化碳激光器，利用激光的上下出光，对治具内固定的光纤进行表皮层熔融切割。
S300、切割完成后，通过治具推进机构将光纤移动到加温拔纤机构的加温机构里进行加温；加温完成后，通过治具推进机构继续推动光纤进入加温拔纤机构的机械夹钳内，通过加温拔纤机构的螺杆拔纤机构将光纤表皮层剥除；
具体的，切割完成后，通过治具推进机构的伺服线性模组推进机构将光纤移动到加温拔纤机构的加温机构里，在设定的温度下加温预热一预定时间，然后伺服线性模组推进机构继续推动光纤进入加温拔纤机构的机械夹钳内，利用机械夹钳夹紧光纤的切口末端表皮层后，再通过加温拔纤机构的螺杆拔纤机构向后拉动机械夹钳剥离光纤表皮层（剥离过程中机械夹钳一直夹着光纤表皮层），到达预定的剥离位置后，张开机械夹钳，利用加温拔纤机构的纤皮清理机构清理机械夹钳内已经剥离的光纤表皮层。优选的，设定加热的温度为180度，设定加热预热的预定时间为1分钟。
S400、光纤表皮层剥除后利用治具松脱机构把治具内的光纤取出备用；
具体的，光纤表皮层剥除后人工把治具从机器内取出并水平放入松脱机构的卡槽内固定好,然后拨动治具松脱机构的手动气阀,使治具松脱机构的顶脱气杆向上运动，顶开治具的快速肘夹将治具松脱，最后取出剥纤好的50根光纤备用。
基于本发明激光剥纤机的剥纤方法，不再需要多名员工以及长时间人工剥纤；解决了由于人工熟练程度的不统一性，用机器设备的稳定性来保证产品质量的提高，光纤剥表面保护层不伤玻璃纤维的合格率可以达到99.8%以上；还节省了大量的机械剥线钳与刀片，从而节省了一笔长期投入的耗材成本；提高了生产效率，增加了经济效益。
因此，本发明提供的一种激光剥纤机及剥纤方法，所述激光剥纤机，包括：机架，设置在所述机架上的工作平台，设置在所述工作平台上的用于固定光纤的治具，设置在所述工作平台上的用于推动所述治具的治具推进机构，设置在所述工作平台上的用于对所述治具上固定的光纤的表皮层进行熔融切割的二氧化碳激光器，设置在所述工作平台上的用于加热剥除光纤表皮层的加温拔纤机构，设置在所述工作台上的用于将表皮层剥离的光纤从所述治具上松脱的治具松脱机构。利用本发明所述激光剥纤机进行剥纤，节省了人工和剥线钳等耗材的损耗，且不损害玻璃光纤，大大提高了剥纤效率，增加了经济效益。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种激光剥纤机，其特征在于，包括：机架，设置在所述机架上的工作平台，设置在所述工作平台上的用于固定光纤的治具，设置在所述工作平台上的用于推动所述治具的治具推进机构，设置在所述工作平台上的用于对所述治具上固定的光纤的表皮层进行熔融切割的二氧化碳激光器，设置在所述工作平台上的用于加热剥除光纤表皮层的加温拔纤机构，设置在所述工作台上的用于将表皮层剥离的光纤从所述治具上松脱的治具松脱机构。
2.根据权利要求1所述的激光剥纤机，其特征在于，所述治具推进机构包括：设置在所述工作平台上的导轨机架，设置在所述导轨机架上的导轨，设置在所述导轨上用于固定所述治具的固定座，设置在所述导轨一端用于推动所述治具沿所述导轨运动的伺服线性模组推进机构，设置在所述机架上用于控制所述伺服线性模组推进机构运行的推进机构控制器。
3.根据权利要求1所述的激光剥纤机，其特征在于，所述二氧化碳激光器包括：设置在所述工作平台上的激光器主体，设置在所述激光器主体上的上部激光出口和下部激光出口，设置在所述激光器主体上的用于控制所述二氧化碳激光器运行的激光器控制器；所述上部激光出口与所述下部激光出口上下对称设置。
4.根据权利要求1所述的激光剥纤机，其特征在于，所述加温拔纤机构包括：设置在所述工作平台上的用于对光纤进行加热的加温机构；设置在所述工作平台一端用于夹紧光纤表皮层的机械夹钳；设置在所述工作平台上与所述机械夹钳连接用于剥离光纤表皮层的螺杆拔纤机构，设置在所述机械夹钳和所述加温机构之间的用于清理所述机械夹钳内剥离的光纤表皮层的纤皮清理机构，及设置在所述机架上用于控制所述加温拔纤机构运行的加温拔纤控制器。
5.根据权利要求1所述的激光剥纤机，其特征在于，所述治具包括：底座，设置在所述底座上的治具平台，设置在所述治具平台上的用于固定光纤的压块，设置在所述治具平台上的用于压紧所述压块的快速肘夹；所述治具松脱机构包括：设置在所述工作平台一角用于固定所述治具的卡槽；设置在所述工作平台侧边上靠近所述卡槽的气缸；所述气缸上设置有顶脱气杆和用于控制所述气缸运行的手动气阀，当所述卡槽内固定有所述治具时，所述顶脱气杆位于所述治具的所述快速肘夹的正下方。
6.一种基于权利要求1-5任一项所述的激光剥纤机的剥纤方法，其特征在于，包括步骤：
A、首先将布置好光纤的治具放入治具推进机构的固定座上固定；
B、控制治具推进机构推动治具进入二氧化碳激光器的上部激光出口和下部激光出口之间，控制二氧化碳激光器运行，利用激光的上下出光，对治具内固定的光纤进行表皮层熔融切割；
C、切割完成后，通过治具推进机构将光纤移动到加温拔纤机构的加温机构里进行加温；加温完成后，通过治具推进机构继续推动光纤进入加温拔纤机构的机械夹钳内，通过加温拔纤机构的螺杆拔纤机构将光纤表皮层剥除；
D、光纤表皮层剥除后利用治具松脱机构把治具内的光纤取出备用。
7.根据权利要求6所述的剥纤方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括：一次将50根直径0.9mm光纤平铺放入治具内，利用治具的快速肘夹压紧治具的压块将光纤固定好，之后将固定好光纤的治具放入治具推进机构的固定座上进行固定。
8.根据权利要求6所述的剥纤方法，其特征在于，所述的步骤C具体包括：切割完成后，通过治具推进机构的伺服线性模组推进机构将光纤移动到加温拔纤机构的加温机构里，在设定的温度下加温预热一预定时间，然后伺服线性模组推进机构继续推动光纤进入加温拔纤机构的机械夹钳内，利用机械夹钳夹紧光纤的切口末端表皮层后，再通过加温拔纤机构的螺杆拔纤机构向后拉动机械夹钳剥离光纤表皮层，到达预定的剥离位置后，张开机械夹钳，利用加温拔纤机构的纤皮清理机构清理机械夹钳内已经剥离的光纤表皮层。
9.根据权利要求6所述的剥纤方法，其特征在于，所述的步骤D具体包括：光纤表皮层剥除后人工把治具从机器内取出并水平放入松脱机构的卡槽内固定好,然后拨动治具松脱机构的手动气阀,使治具松脱机构的顶脱气杆向上运动，顶开治具的快速肘夹将治具松脱，最后取出剥纤好的50根光纤备用。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160601 |