CN105842794B - 光纤插入系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光纤插入系统，包括：插芯座，用于成列保持多个插芯；机器手；固定到机器手的第一光纤夹具，具有两个第一夹持面，两个第一夹持面之间的距离能够调节以夹持光纤，第一光纤夹具能被上下移动以将光纤预插入到插芯座上对应的插芯中的第一插入位置；固定到机器手的第二光纤夹具，具有两个第二夹持面，两个第二夹持面之间的距离能调节以同时夹持多根光纤，第二光纤夹具能被上下移动以将插入到插芯座的插芯中的多根光纤同时进一步下压到插芯中的第二插入位置；控制装置，控制机器手、第一和第二光纤夹具的操作，其控制机器手、第一光纤夹具使得被第一光纤夹具夹持的待插光纤与插芯座内对应的插芯在上下方向上对齐。本发明还涉及光纤插入方法。

Description

光纤插入系统和方法

技术领域

本发明的实施例涉及光纤插入操作，尤其涉及一种光纤插入系统和一种光纤插入方法。

背景技术

现有技术中，一般采用人工将光纤插入到光纤插芯中。但是，采用人工执行插芯操作存在效率低下、质量标准不统一的问题。

为此，现有技术中存在改进插芯操作的需要。

发明内容

为了提高插芯操作的效率和准确性，提出本发明。

根据本发明的实施例的一个方面，提出了一种光纤插入系统，包括：插芯座，用于保持多个插芯，所述插芯成列布置；机器手；第一光纤夹具，固定到机器手，第一光纤夹具具有两个第一夹持面，两个第一夹持面之间的距离能够调节以夹持光纤，第一光纤夹具能够被上下移动以将光纤预插入到插芯座上对应的插芯中的第一插入位置；第二光纤夹具，固定到机器手，第二光纤夹具具有两个第二夹持面，两个第二夹持面之间的距离能够调节以同时夹持多根光纤，第二光纤夹具能够被上下移动以将插入到插芯座的插芯中的多根光纤同时进一步下压到插芯中的第二插入位置；控制装置，控制所述机器手、所述第一和第二光纤夹具的操作，其中，控制装置控制所述机器手、所述第一光纤夹具使得被第一光纤夹具夹持的待插光纤与插芯座内对应的插芯在上下方向上对齐。

可选地，所述系统还包括用于保持多根光纤的光纤座，其中：第一光纤夹具适于经由所述机器手将光纤从光纤座移动插入到插芯座对应的插芯中。进一步地，所述机器手适于转动而将第一光纤夹具从光纤座移动到插芯座。

可选地，所述系统还包括移动平台，插芯座设置在所述移动平台上，其中所述控制装置构造成控制移动平台在X-Y平面内移动。进一步可选地，所述系统还包括光纤定位装置，确定被第一光纤夹具夹持的待插入插芯的待插光纤的位置，其中：控制装置基于来自光纤定位装置的信号，经由移动平台移动插芯座以将插芯座内对应的插芯移动到被第一光纤夹具夹持的待插光纤的正下方。

可选地，控制装置控制以移动第一光纤夹具，从而将被第一光纤夹具夹持的待插光纤移动到插芯座内对应的插芯的正上方。

根据本发明的实施例的另一方面，提出了一种光纤插入方法，包括步骤：

利用设置在机器手上的第一光纤夹具将多根待插光纤分别插入到插芯座内成列布置的插芯中的第一插入位置，包括：

将一根待插光纤移动到插芯座内对应的插芯上方；

将待插光纤与对应插芯在上下方向上对齐；

使得第一光纤夹具向下移动以将待插光纤插入到插芯座上对应的插芯内；和

利用设置在机器手上的第二光纤夹具同时夹持插入到插芯座内的成列布置的插芯中的多根光纤以将其进一步下压到插芯座上对应的插芯内的第二插入位置。

可选地，上述方法中，“将待插光纤与对应插芯在上下方向上对齐”的步骤包括：移动第一光纤夹具使得第一光纤夹具所夹持的光纤位于对应的插芯的正上方。

可选地，上述方法中，所述插芯座设置在移动平台上，该移动平台能够在X-Y平面内移动；“将待插光纤与对应插芯在上下方向上对齐”的步骤包括：移动所述移动平台使得插芯座上对应的插芯位于第一光纤夹具所夹持的待插光纤的正下方。进一步地，“将待插光纤与对应插芯在上下方向上对齐”的步骤还包括：确定第一光纤夹具所夹持的待插光纤在X-Y平面内的位置和基于所确定的位置控制移动平台的移动。

利用本发明的技术方案，通过机器手执行插芯操作，从而插芯操作的精度不受人工操作的影响；另外，由于利用第二光纤夹具对多根裸纤同时执行进一步下插到插芯中的操作，所以，插芯操作的效率也得到极大提升。

附图说明

本发明的以上及其它目的和优点当结合附图获悉时将从以下优选实施例的具体实施方式变得更加清楚呈现，其中：

图1为根据本发明的一个实施例的光纤插入系统的立体图；

图2为示出第一光纤夹具将光纤预插入到插芯中的示意图；

图3为示出第二光纤夹具将多根光纤同时进一步插入到插芯中的示意图；

图4为示出根据本发明的光纤插入系统的光纤定位装置的示意图；

图5为光纤插芯的截面示意图；

图6为光纤预插入到插芯中的第一插入位置的示意图；

图7为光纤插入到插芯中的第二插入位置的示意图。

具体实施方式

虽然将参照含有本发明的较佳实施例的附图充分描述本发明，但在此描述之前应了解本领域的普通技术人员可修改本文中所描述的发明，同时获得本发明的技术效果。因此，须了解以上的描述对本领域的普通技术人员而言为一广泛的揭示，且其内容不在于限制本发明所描述的示例性实施例。

如图1-4所示，本发明公开了一种光纤插入系统，包括：

插芯座10，用于保持多个插芯12，所述插芯成列布置；

机器手20；

第一光纤夹具30，固定到机器手20，第一光纤夹具30具有两个第一夹持面，两个第一夹持面之间的距离能够调节以夹持光纤a，第一光纤夹具能够被上下移动以将光纤预插入到插芯座10上对应的插芯12中的第一插入位置；

第二光纤夹具40，固定到机器手20，第二光纤夹具40具有两个第二夹持面，两个第二夹持面之间的距离能够调节以同时夹持多根光纤a，第二光纤夹具能够被上下移动以将插入到插芯座10的插芯12中的多根光纤同时进一步下压到插芯12中的第二插入位置；

控制装置(未示出)，控制机器手20、第一光纤夹具30、第二光纤夹具40的操作，其中，控制装置控制所述机器手、所述第一光纤夹具使得被第一光纤夹具30夹持的待插光纤与插芯座10内对应的插芯12在上下方向上对齐。

基于上述技术方案，可以利用第一光纤夹具30夹持光纤到对应插芯12的上方后执行光纤预插入，然后，利用第二光纤夹具40同时下压多根预插入光纤，以完成将光纤插入到插芯中的操作。如此，避免了人工插芯的操作，从而不仅提高了插芯操作的准确度，而且提高了工作效率。

如图5所示，插芯12具有光纤插孔12b，在光纤插孔12b的入口处设置有引导斜槽12a。

图6为光纤预插入到插芯中的第一插入位置的示意图；图7为光纤插入到插芯中的第二插入位置的示意图。在第一插入位置，光纤a与光纤插孔12b摩擦接合，从而光纤a的位置相对于插芯12固定。上述的机器手可以在规定范围内移动，从而移动第一光纤夹具和第二光纤夹具，例如将第一光纤夹具和第二光纤夹具移动到插芯座的上方的预定位置。

在本发明中，需要在上下方向上移动第一光纤夹具以执行预插操作，和在上下方向上移动第二光纤夹具以执行下压操作。第一光纤夹具和第二光纤夹具在上下方向上的移动可以直接由机械手完成，也可以利用专门的驱动机构完成，或者由机械手大致完成后利用专门的驱动机构对光纤夹具的位置微调。基于专门的驱动机构，第二光纤夹具40的保持体41可以沿水平方向移动，也可以沿竖直方向移动。第二光纤夹具40的两个第二夹持面所在的部件42基于臂43的移动而接近或远离。

这里的在上方的预定位置(例如高度)以及预插操作和下压操作所移动的距离可以由计算机程序预先设定。

两个光纤夹具的配合夹持面可以由适于抓握光纤的材料制成，且该材料不会对光纤造成损害。例如，夹持面由聚氨酯构成。

如能够理解的，每一根光纤预插入到插芯中的深度是大致相同的。由此，有利的，在第一光纤夹具执行预插操作之前(即向下移动之前)与插芯座的距离相同，则待插光纤处于第一光纤夹具的下方的长度基本上是相同的。

如图1所示，所述光纤插入系统还包括：用于保持多根光纤的光纤座50，其中：第一光纤夹具30适于经由所述机器手20将光纤从光纤座50移动插入到插芯座10对应的插芯12中的第一插入位置。

需要指出的是，在不设置光纤座的情况下，可以利用人工将光纤置于第一光纤夹具30的夹持面之间而由夹持面夹持。

还需要指出的是，第一光纤夹具30的第一夹持面由于需要夹持的光纤的数量一般为1，所以，第一夹持面的尺寸可以相对较小；而第二光纤夹具40的第二夹持面由于需要同时夹持多根光纤，所以，第二夹持面的尺寸相对较大。

为了减少机器手的操作，可以将光纤座50和插芯座10设置在机器手20的端部圆周移动所沿的圆周上。即，机器手20适于转动而将第一光纤夹具30从光纤座50移动到插芯座10。

该光纤座50是可以移动的。如图1所示，光纤座50设置在平台60上，光纤座50适于基于平台60而移动，从而便于第一光纤夹具30夹持光纤座50上的光纤。平台60可以提供光纤座50在水平面内的移动以及在竖直方向上的移动。

在光纤座上的光纤处于水平放置的情况下，第一光纤夹具30可以转动使得第一光纤夹具30的夹持端竖直，待夹持了光纤之后，第一光纤夹具30可以被转动使得其夹持端保持水平，从而被夹持的光纤处于竖直状态。不过，在光纤座50上的光纤处于竖直的状态下，可以不转动第一光纤夹具30。

第一光纤夹具30还可以在水平方向上被驱动，以将第一光纤夹具的夹持端移动到适当的夹持位置。

在本发明中，可以使用任何驱动第一光纤夹具30和第二光纤夹具40移动的现有装置或工具。

如图1-3所示，所述光纤插入系统还包括移动平台70，插芯座10设置在所述移动平台70上，其中所述控制装置构造成控制移动平台70在X-Y平面内移动。如此，移动平台70可以将插芯座10移动到X-Y平面内的任意操作位置。这种X-Y移动平台是现有技术，在此不再赘述。

如图1、4所示，所述光纤插入系统还包括光纤定位装置80，用于确定被第一光纤夹具30夹持的待插入插芯的待插光纤的位置，其中：控制装置基于来自光纤定位装置80的信号，经由移动平台70移动插芯座10以将插芯座内对应的插芯12移动到被第一光纤夹具30夹持的待插光纤的正下方。

光纤定位装置80在示例中为光学定位装置，例如两个照相机81、82，这两个照相机成角度布置且对待插入插芯的光纤成像，在该光纤在两个照相机内均呈现清晰的成像的情况下，就确定该光纤处于正确的竖向待插位置。

待插接光纤的定位也可以通过机器手以及第一光纤夹具30的移动数据来确定。

也可以不使用X-Y移动平台70。此时，由于插芯座本身不能移动，则需要移动第一光纤夹具30和第二光纤夹具40。可以利用控制装置控制以移动第一光纤夹具30，从而将被第一光纤夹具30夹持的待插光纤移动到插芯座内对应的插芯的正上方。在这种情况下，每一个插芯的位置都已经精确确定且利用计算机软件控制第一光纤夹具30的位置。

本发明也提出了一种光纤插入方法，包括步骤：

利用设置在机器手20上的第一光纤夹具30将多根待插光纤分别插入到插芯座10内成列布置的插芯12中的第一插入位置，包括：

将一根待插光纤移动到插芯座10内对应的插芯12上方；

将待插光纤与对应插芯12在上下方向上对齐；

使得第一光纤夹具30向下移动以将待插光纤插入到插芯座10上对应的插芯12内；和

利用设置在机器手20上的第二光纤夹具40同时夹持插入到插芯座内的成列布置的插芯12中的多根光纤以将其进一步下压到插芯座上对应的插芯12内的第二插入位置。

可选地，“将待插光纤与对应插芯在上下方向上对齐”的步骤包括：移动第一光纤夹具30使得第一光纤夹具30所夹持的光纤位于对应的插芯12的正上方。

可选地，插芯座12设置在移动平台70上，该移动平台能够在X-Y平面内移动；“将待插光纤与对应插芯在上下方向上对齐”的步骤包括：移动移动平台70使得插芯座10上对应的插芯12位于第一光纤夹具所夹持的待插光纤的正下方。进一步地，“将待插光纤与对应插芯在上下方向上对齐”的步骤还包括：确定第一光纤夹具30所夹持的待插光纤在X-Y平面内的位置和基于所确定的位置控制移动平台的移动。

虽然已参照典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.一种光纤插入系统，包括：

插芯座，用于保持多个插芯，所述插芯成列布置；

机器手；

第一光纤夹具，固定到机器手，第一光纤夹具具有两个第一夹持面，两个第一夹持面之间的距离能够调节以夹持光纤，第一光纤夹具能够被上下移动以将光纤预插入到插芯座上对应的插芯中的第一插入位置；

第二光纤夹具，固定到机器手，第二光纤夹具具有两个第二夹持面，两个第二夹持面之间的距离能够调节以同时夹持多根光纤，第二光纤夹具能够被上下移动以将插入到插芯座的插芯中的多根光纤同时进一步下压到插芯中的第二插入位置；

控制装置，控制所述机器手、所述第一光纤夹具和第二光纤夹具的操作，其中，控制装置控制所述机器手、所述第一光纤夹具使得被第一光纤夹具夹持的待插光纤与插芯座内对应的插芯在上下方向上对齐。

2.根据权利要求1所述的系统，还包括：

用于保持多根光纤的光纤座，

其中：第一光纤夹具适于经由所述机器手将光纤从光纤座移动插入到插芯座对应的插芯中。

3.根据权利要求2所述的系统，其中：

所述机器手适于转动而将第一光纤夹具从光纤座移动到插芯座。

4.根据权利要求3所述的系统，其中：

所述光纤座是能够被移动的。

5.根据权利要求1所述的系统，还包括：

移动平台，插芯座设置在所述移动平台上，

其中所述控制装置构造成控制移动平台在X-Y平面内移动。

6.根据权利要求5所述的系统，还包括：

光纤定位装置，确定被第一光纤夹具夹持的待插入插芯的待插光纤的位置，

其中：控制装置基于来自光纤定位装置的信号，经由移动平台移动插芯座以将插芯座内对应的插芯移动到被第一光纤夹具夹持的待插光纤的正下方。

7.根据权利要求1所述的系统，其中：

控制装置控制以移动第一光纤夹具，从而将被第一光纤夹具夹持的待插光纤移动到插芯座内对应的插芯的正上方。

8.一种光纤插入方法，包括步骤：

利用设置在机器手上的第一光纤夹具将多根待插光纤分别插入到插芯座内成列布置的插芯中的第一插入位置，包括：

将一根待插光纤移动到插芯座内对应的插芯上方；

将待插光纤与对应插芯在上下方向上对齐；

使得第一光纤夹具向下移动以将待插光纤插入到插芯座上对应的插芯内；和

利用设置在机器手上的第二光纤夹具同时夹持插入到插芯座内的成列布置的插芯中的多根光纤以将其进一步下压到插芯座上对应的插芯内的第二插入位置。

9.根据权利要求8所述的方法，其中：

“将待插光纤与对应插芯在上下方向上对齐”的步骤包括：移动第一光纤夹具使得第一光纤夹具所夹持的光纤位于对应的插芯的正上方。

10.根据权利要求8所述的方法，其中：

所述插芯座设置在移动平台上，该移动平台能够在X-Y平面内移动；

“将待插光纤与对应插芯在上下方向上对齐”的步骤包括：移动所述移动平台使得插芯座上对应的插芯位于第一光纤夹具所夹持的待插光纤的正下方。

11.根据权利要求10所述的方法，其中：

“将待插光纤与对应插芯在上下方向上对齐”的步骤还包括：确定第一光纤夹具所夹持的待插光纤在X-Y平面内的位置和基于所确定的位置控制移动平台的移动。