CN111999810B - 基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置，包括：上夹具单元设置有上夹具运动平台和光纤夹具，所述光纤夹具朝下设置在所述上夹具运动平台上；下夹具单元设置有下夹具运动平台和端帽夹具，所述端帽夹具通过所述下夹具运动平台设置在所述光纤夹具的下方；位置监测单元设置有第一位置监测装置和第二位置监测装置；视觉定位单元设置在所述端帽夹具的下方；火焰喷射单元设置在所述光纤夹具和端帽夹具旁。本发明还提供了一种基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接方法。本发明结构完整运行流畅，能够实现光纤与玻璃端帽的自动对准与火焰熔接，本发明通过机器视觉定位有效的提高了光纤端帽的对准精度，提升了光纤端帽的熔接效率。

Description

基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置及方法

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置及方法。

背景技术

高功率激光光纤传输存在有光纤芯径很细，高功率激光通过透镜聚焦进入光纤，光纤端面的功率密度极高，光纤很容易损坏，所以要求光纤端面无任何损伤及污染，要求极为苛刻；光纤端面面积很小，不容易进行镀膜处理，激光进入无镀膜光纤端面存在较大的损耗，会产生更多损坏光纤的热量；裸光纤两端头在安装、拆卸过程中强度低，夹持很不方便等问题。

光纤端帽是针对高功率光纤激光器和光纤放大器输出端面处理设计的高功率器件，通过对输出光束的扩束降低输出端的光功率密度。

光纤端帽的制作通常是采用在光纤的端面熔接一个尺寸比光纤更大的玻璃端帽，同时在玻璃端帽的输出面进行增透膜处理，实现大功率光纤激光的安全输出，而在光纤端帽制作过程中最核心的工序便是将光纤与玻璃端帽熔接在一起。目前的光纤端帽熔接技术存在两个重要的技术难题。其一为光纤与玻璃端帽的对准，当光纤与玻璃端帽熔接过程中发生横向错位或者角度偏移时，导致传输效率降低，大功率激光器便达不到使用要求；其二为光纤与玻璃端帽的熔接效率，光纤与玻璃端帽对准效率低，从而无法提升熔接效率，无法满足生产需求。

发明内容

本发明提供了一种基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置及方法，其目的是为了提升光纤与玻璃端帽的对准精度和熔接效率。

为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置，包括：火焰喷射单元、下夹具单元、上夹具单元、位置监测单元、视觉定位单元和安装平台；所述上夹具单元设置有上夹具运动平台和光纤夹具，所述光纤夹具朝下设置在所述上夹具运动平台上，所述光纤夹具用于夹持光纤；所述下夹具单元设置有下夹具运动平台和端帽夹具，所述端帽夹具用于夹持玻璃端帽，所述端帽夹具通过所述下夹具运动平台设置在所述光纤夹具的下方；所述位置监测单元设置有第一位置监测装置和第二位置监测装置，所述第一位置监测装置的监测端和第二位置监测装置的监测端均朝向所述光纤夹具和端帽夹具设置，所述第一位置监测装置与第二位置监测装置之间呈90°夹角设置，所述位置监测单元用于实时监测所述玻璃端帽与光纤间的位置关系；所述视觉定位单元设置有检测相机，所述检测相机设置在所述端帽夹具下方，所述检测相机用于检测所述玻璃端帽与光纤的对准程度；所述火焰喷射单元设置在所述光纤夹具和端帽夹具旁，所述火焰喷射单元用于熔接所述玻璃端帽和光纤。

其中，所述上夹具单元设置有一上夹具安装座，所述上夹具安装座固定设置在所述安装平台的一层，所述上夹具运动平台设置有第一上夹具手动平台、第二上夹具手动平台、上夹具旋转平台和上夹具电动平台，所述第一上夹具手动平台固定设置在所述上夹具安装座上，所述第二上夹具手动平台设置在所述第一上夹具手动平台的平台板上，所述上夹具旋转平台通过一上夹具平台支架沿竖直方向设置在所述第二上夹具手动平台的平台板上，所述上夹具电动平台设置在所述上夹具旋转平台的平台板上，所述光纤夹具设置在所述上夹具电动平台的平台板上。

其中，所述光纤夹具包括第一光纤支架、第二光纤支架、光纤夹持板和光纤盖板；所述第一光纤支架设置在所述上夹具电动平台的平台板上，所述第二光纤支架竖直设置在所述第一光纤支架的底面前端，所述光纤夹持板设置在所述第二光纤支架上，所述光纤夹持板上设置有光纤槽，所述光纤盖板铰接在所述光纤夹持板上。

其中，所述下夹具运动平台设置有第一下夹具电动平台、第二下夹具电动平台和下夹具手动平台，所述第一下夹具电动平台设置在所述安装平台的二层，所述第二下夹具电动平台设置在所述第一下夹具电动平台的平台板上，所述下夹具手动平台通过一下夹具平台支架沿竖直方向设置在所述第二下夹具电动平台的平台板上，所述端帽夹具平行于水平面设置在所述下夹具手动平台的平台板上。

其中，所述端帽夹具设置有端帽夹具安装板、夹具第一固定座、夹具第二固定座和夹具滑块；所述端帽夹具安装板平行于水平面设置在所述下夹具手动平台的平台板上，所述夹具第一固定座和夹具第二固定座分别设置在所述端帽夹具安装板上两端，所述夹具第一固定座和夹具第二固定座之间设置有导向杆，所述夹具滑块沿所述导向杆滑动的设置在所述夹具第一固定座和夹具第二固定座之间，所述夹具滑块与所述夹具第一固定座上均开设有夹持槽，所述夹具第二固定座上穿设有调节螺栓，所述调节螺栓的螺杆固定设置在所述夹具滑块上。

其中，所述第一监测装置和第二监测装置均设置有监测手动平台、相机安装架和监测相机，所述监测手动平台设置在所述安装平台的二层，所述监测相机通过所述相机安装架设置在所述监测手动平台上，所述下夹具手动平台上还设置有两个反射镜，两个所述反光镜分别朝向第一监测装置的相机镜筒和第二监测装置的相机镜筒设置。

其中，所述视觉定位单元设置有直线运动平台、第一相机安装座、第二相机安装座、相机手动平台和检测光源，所述直线运动平台设置在所述安装平台的一层，所述第一相机安装座通过一连接板设置在所述直线运动平台的平台板上，所述相机手动平台设置在所述第一相机安装座的顶部，所述检测相机通过所述第二相机安装座向上设置在所述相机手动平台的平台板上，所述检测光源通过一光源安装板设置在所述检测相机的镜筒上方。

其中，所述火焰喷射单元设置有熔接安装架、第一熔接运动平台、第二熔接运动平台和两个火焰喷射枪；所述熔接安装架设置在所述安装平台的二层，所述第一熔接运动平台沿竖直方向设置在所述熔接安装架上，所述第二熔接运动平台设置在所述第一熔接运动平台的平台板上，两个所述火焰喷射枪镜像设置在一喷射枪安装架上，所述喷射枪安装架设置在所述第二熔接运动平台上，两个所述火焰喷射枪的喷射口分别朝向所述光纤夹具与端帽夹具的两侧。

本发明的实施例还提供了一种基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接方法，应用于上述基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置，包括：

步骤一，装置上料，将光纤和玻璃端帽分别安装到光纤夹具和端帽夹具上；

步骤二，光纤与玻璃端帽对准，上夹具运动平台和下夹具运动平台分别驱动光纤夹具和端帽夹具移动，光纤和玻璃端帽相互靠近对准；位置监测单元实时监测光纤和玻璃端帽的相对位置反馈控制上夹具运动平台和下夹具运动平台的运动；

步骤三，对准精度检测，检测相机通过直线运动平台运动至端帽夹具正下方，启动检测光源，检测相机透过玻璃端帽拍摄光纤与玻璃端帽顶面的对接位置，若对接位置位于预设有效范围内，则判定光纤与端帽完成对准；

步骤四，光纤与玻璃端帽熔接，火焰喷射枪对光纤与玻璃端帽的对接处喷射火焰，光纤与玻璃端帽熔接在一起。

本发明的上述方案有如下的有益效果：

本发明所述的基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置，通过光纤夹具和端帽夹具分别人工上料并夹持用于对接的光纤和玻璃端帽；下夹具运动平台能够驱动端帽夹具朝光纤夹具移动，上夹具运动平台能够驱动光纤夹具移动，光纤夹具和端帽夹具在相互移动对准过程中第一位置监测装置和第二位置监测装置会实时监测玻璃端帽与光纤间的位置关系，当玻璃端帽和光纤贴近到一起时，所述光纤与玻璃端帽对接处的影像会反应在玻璃端帽的另一面，检测相机会检测影像的位置相对玻璃端帽是否符合预定范围，若符合预定范围则认为对准精度达标，通过火焰喷射单元对光纤与玻璃端帽的对接处进行熔接。本发明装置结构完整运行流畅，能够实现光纤与玻璃端帽的自动对准与火焰熔接，本发明通过视觉识别检测有效的提高了光纤端帽的对准精度，提升了熔接效率。

附图说明

图1为本发明的基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置的结构示意图；

图2为本发明的基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置的上夹具单元结构示意图；

图3为本发明的基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置的下夹具单元结构示意图；

图4为本发明的基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置的位置检测单元示意图；

图5为本发明的基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置的视觉定位单元示意图；

图6为本发明的基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置的火焰喷射单元示意图；

图7为本发明的基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接方法的简要流程示意图。

【附图标记说明】

1-火焰喷射单元；2-下夹具单元；3-上夹具单元；4-位置监测单元；5-视觉定位单元；6-安装平台；101-熔接安装架；102-第一熔接运动平台；103-第二熔接运动平台；104-火焰喷射枪；105-喷射枪安装架；201-第一下夹具电动平台；202-第二下夹具电动平台；203-下夹具手动平台；204-下夹具平台支架；205-端帽夹具安装板；206-夹具第一固定座；207-夹具第二固定座；208-夹具滑块；209；导向杆；210-调节螺栓；301-上夹具安装座；302-第一上夹具手动平台；303-第二上夹具手动平台；304-上夹具旋转平台；305-上夹具电动平台；306-上夹具平台支架；307-第一光纤支架；308-第二光纤支架；309-光纤夹持板；310-光纤盖板；401-监测手动平台；402-相机安装架；403-监测相机；404-反光镜；501-检测相机；502-直线运动平台；503-第一相机安装座；504-第二相机安装座；505-相机手动平台；506-检测光源；507-连接板；508-光源安装板。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有的问题，提供了一种基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置及方法。

实施例1

如图1至图6所示，本发明的实施例提供了一种基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置，包括：火焰喷射单元1、下夹具单元2、上夹具单元3、位置监测单元4、视觉定位单元5和安装平台6；所述上夹具单元3设置有上夹具运动平台和光纤夹具，所述光纤夹具朝下设置在所述上夹具运动平台上，所述光纤夹具用于夹持光纤；所述下夹具单元2设置有下夹具运动平台和端帽夹具，所述端帽夹具用于夹持玻璃端帽，所述端帽夹具通过所述下夹具运动平台设置在所述光纤夹具的下方；所述位置监测单元4设置有第一位置监测装置和第二位置监测装置，所述第一位置监测装置的监测端和第二位置监测装置的监测端均朝向所述光纤夹具和端帽夹具设置，所述第一位置监测装置与第二位置监测装置之间呈90°夹角设置，所述位置监测单元4用于实时监测所述玻璃端帽与光纤间的位置关系；所述视觉定位单元5设置有检测相机501，所述检测相机5设置在所述端帽夹具下方，所述检测相机501用于检测所述玻璃端帽与光纤的对准程度；所述火焰喷射单元1设置在所述光纤夹具和端帽夹具旁，所述火焰喷射单元1用于熔接所述玻璃端帽和光纤。

本发明上述实施例所述的基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置，所述上夹具单元3和下夹具单元2分别通过所述光纤夹具和端帽夹具人工上料夹持所述光纤和玻璃端帽；所述下夹具运动平台会驱动所述端帽夹具夹持玻璃端帽朝所述光纤夹具夹持的光纤移动，移动过程中所述第一位置监测装置和第二位置监测装置会实时监测所述玻璃端帽与光纤间的位置关系，当到达合适位置时，所述上夹具运动平台会驱动所述光纤夹具下移，从而令所述光纤端面抵靠在所述玻璃端帽上，此时通过所述视觉定位单元5能够检测到所述光纤与玻璃端帽间的对准精度，若对准精度不达标，则通过所述上夹具运动平台和下夹具运动平台再次控制所述光纤夹具和端帽夹具相互运动实现对准，当所述光纤与玻璃端帽完成对准时，所述火焰喷射单元1会向所述光纤与玻璃端帽的对接处喷射高温火焰。

如图1和图2所示，所述上夹具单元3设置有一上夹具安装座301，所述上夹具安装座301固定设置在所述安装平台6的一层，所述上夹具运动平台设置有第一上夹具手动平台302、第二上夹具手动平台303、上夹具旋转平台304和上夹具电动平台305，所述第一上夹具手动平台303固定设置在所述上夹具安装座301上，所述第二上夹具手动平台303设置在所述第一上夹具手动平台302的平台板上，所述上夹具旋转平台304通过一上夹具平台支架306沿竖直方向设置在所述第二上夹具手动平台303的平台板上，所述上夹具电动平台305设置在所述上夹具旋转平台304的平台板上，所述光纤夹具设置在所述上夹具电动平台305的平台板上。

其中，所述光纤夹具包括第一光纤支架307、第二光纤支架308、光纤夹持板309和光纤盖板310；所述第一光纤支架307设置在所述上夹具电动平台305的平台板上，所述第二光纤支架308竖直设置在所述第一光纤支架307的底面前端，所述光纤夹持板309设置在所述第二光纤支架308上，所述光纤夹持板309上设置有光纤槽，所述光纤盖板310铰接在所述光纤夹持板上。

本发明上述实施例所述的基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置，所述光纤预先安装在所述光纤槽内，通过合拢所述光纤盖板310将所述光纤固定在所述光纤夹持板309上；所述第一上夹具手动平台302和第二上夹具手动平台303能够用于提前调节所述光纤夹具的水平位置，当所述端帽夹具移动至所述光纤夹具下方时，所述上夹具电动平台305会控制所述光纤夹具沿竖直方向向下位移，并通过所述上夹具旋转平台304调整对接角度。

如图1和图3所示，所述下夹具运动平台设置有第一下夹具电动平台201、第二下夹具电动平台202和下夹具手动平台203，所述第一下夹具电动平201台设置在所述安装平台6的二层，所述第二下夹具电动平台202设置在所述第一下夹具电动平台201的平台板上，所述下夹具手动平台203通过一下夹具平台支架204沿竖直方向设置在所述第二下夹具电动平台202的平台板上，所述端帽夹具平行于水平面设置在所述下夹具手动平台203的平台板上。

其中，所述端帽夹具设置有端帽夹具安装板205、夹具第一固定座206、夹具第二固定座207和夹具滑块208；所述端帽夹具安装板205平行于水平面设置在所述下夹具手动平台203的平台板上，所述夹具第一固定座206和夹具第二固定座207分别设置在所述端帽夹具安装板205上两端，所述夹具第一固定座206和夹具第二固定座207之间设置有导向杆209，所述夹具滑块208沿所述导向杆209滑动的设置在所述夹具第一固定座206和夹具第二固定座207之间，所述夹具滑块208与所述夹具第一固定座206上均开设有夹持槽，所述夹具第二固定座207上穿设有调节螺栓210，所述调节螺栓210的螺杆固定设置在所述夹具滑块208上。

本发明上述实施例所述的基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置，通过所述下夹具手动平台203调节所述端帽夹具的高度，通过旋转所述调节螺栓210调节所述夹具滑块208的位置从而提前将玻璃端帽安装在所述夹具滑块208与夹具第一固定座206之间，所述夹持槽为直角三角形槽，因此所述夹具滑块208与所述夹具第一固定座206上的夹持槽能够适应各种尺寸大小的玻璃端帽；当开始对准时，所述第一下夹具电动平台201和第二下夹具电动平台202能够控制所述端帽夹具的水平位置，从而令所述端帽夹具移动至所述检测单元5的上方和所述光纤夹具的下方。

如图1、图3和图4所示，所述第一监测装置和第二监测装置均设置有监测手动平台401、相机安装架402和监测相机403，所述监测手动平台401设置在所述安装平台6的二层，所述监测相机403通过所述相机安装架402设置在所述监测手动平台401上，所述下夹具手动平台203上还设置有两个反射镜404，两个所述反光镜404分别朝向第一监测装置的相机镜筒和第二监测装置的相机镜筒设置。

本发明上述实施例所述的基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置，所述位置检测单元具有视觉识别功能，所述第一监测装置和第二监测装置呈直角设置，所述第一监测装置和第二监测装置的监测相机403能够监测所述光纤与玻璃端帽之间的位置关系，同时所述反光镜404使得所述第一监测装置和第二监测装置能够接收到所述光纤与玻璃端帽之间另一侧的画面。

如图1和图5所示，所述视觉定位单元5设置有直线运动平台502、第一相机安装座503、第二相机安装座504、相机手动平台505和检测光源506，所述直线运动平台502设置在所述安装平台6的一层，所述第一相机安装座503通过一连接板507设置在所述直线运动平台502的平台板上，所述相机手动平台505设置在所述第一相机安装座503的顶部，所述检测相机501通过所述第二相机安装座504向上设置在所述相机手动平台505的平台板上，所述检测光源506通过一光源安装板508设置在所述检测相机501的镜筒上方。

本发明上述实施例所述的基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置，所述检测相机501能够通过所述直线运动平台502实现位移，所述检测相机501预先通过所述相机手动平台505调节高度，当需要检测光纤与玻璃端帽的对准精度时，所述直线运动平台502会驱动所述检测相机501移动至所述玻璃端帽的正下方，所述检测光源506会为所述检测相机501提供拍摄光照条件，所述光纤与玻璃端帽的对接点会在所述玻璃端帽的另一面形成影像，通过判断该点相对于所述玻璃端帽的预定对接范围的偏差距离，从而判断所述光纤与玻璃端帽的对准精度。

如图1和图6所示，所述火焰喷射单元1设置有熔接安装架101、第一熔接运动平台102、第二熔接运动平台103和两个火焰喷射枪104；所述熔接安装架101设置在所述安装平台6的二层，所述第一熔接运动平台102沿竖直方向设置在所述熔接安装架101上，所述第二熔接运动平台103设置在所述第一熔接运动平台102的平台板上，两个所述火焰喷射枪104镜像设置在一喷射枪安装架105上，所述喷射枪安装架105设置在所述第二熔接运动平台103上，两个所述火焰喷射枪104的喷射口分别朝向所述光纤夹具与端帽夹具的两侧。

本发明上述实施例所述的基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置，当所述光纤与玻璃端帽对接完成，所述第一熔接运动平台102会控制所述火焰喷射枪104的高度，所述第二熔接运动平台103会驱动所述火焰喷射枪104前进直至所述光纤与玻璃端帽的对接处，两个所述火焰喷射枪104会分别喷射火焰至所述光纤与玻璃端帽的两侧，从而令所述光纤与玻璃端帽牢固熔接在一起。

实施例2

如图7所示，本发明的实施例提供了一种基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接方法，包括：

步骤一，装置上料，将光纤和玻璃端帽分别安装到光纤夹具和端帽夹具上；其中光纤需要安装在光纤槽内，并通过光纤盖板310合拢在光纤加持板309上实现固定；玻璃端帽安装在夹具滑块208和夹具第一固定座206之间，旋转调节螺栓210从而夹持槽将玻璃端帽夹紧；

步骤二，光纤与玻璃端帽对准，上夹具运动平台会通过上夹具旋转平台304和上夹具电动平台305驱动光纤夹具位移，下夹具运动平台会通过第一下夹具电动平台201和第二下夹具电动平台202分别驱动端帽夹具移动，从而令光纤和玻璃端帽相互靠近对准；位置监测单元4通过第一监测装置和第二监测装置分别从两个方向对光纤和玻璃端帽进行实时监测，光纤和玻璃端帽的相对位置反馈控制上夹具运动平台和下夹具运动平台的运动；

步骤三，对准精度检测，当光纤和玻璃端帽对接完成，直线运动平台502控制检测相机501移动到玻璃端帽正下方，同时启动检测光源5065为检测相机501检测提供光照条件，光纤与玻璃端帽的对接点会在所述玻璃端帽的另一面形成影像，通过检测相机501接收影响并判断该点相对于所述玻璃端帽的预定对接范围，若对接点影响符合预定对接范围，则判断光纤与玻璃端帽的完成对准；

步骤四，光纤与玻璃端帽熔接，第一熔接运动平台102和第二熔接运动平台103会驱动两个火焰喷射枪104移动至光纤与玻璃端帽的对接处，火焰喷射枪104的枪口会喷射火焰，两个火焰喷射枪104的枪口分别位于光纤与玻璃端帽的对接处的两侧，光纤与玻璃端帽会被均匀地熔接在一起。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置，其特征在于，包括：火焰喷射单元、下夹具单元、上夹具单元、位置监测单元、视觉定位单元和安装平台；所述上夹具单元设置有上夹具运动平台和光纤夹具，所述光纤夹具朝下设置在所述上夹具运动平台上，所述光纤夹具用于夹持光纤；所述下夹具单元设置有下夹具运动平台和端帽夹具，所述端帽夹具用于夹持玻璃端帽，所述端帽夹具通过所述下夹具运动平台设置在所述光纤夹具的下方；所述位置监测单元设置有第一位置监测装置和第二位置监测装置，所述第一位置监测装置的监测端和第二位置监测装置的监测端均朝向所述光纤夹具和端帽夹具设置，所述第一位置监测装置与第二位置监测装置之间呈90°夹角设置，所述位置监测单元用于实时监测所述玻璃端帽与光纤间的位置关系；所述视觉定位单元设置有检测相机，所述检测相机设置在所述端帽夹具下方，所述检测相机用于检测所述玻璃端帽与光纤的对准程度；所述火焰喷射单元设置在所述光纤夹具和端帽夹具旁，所述火焰喷射单元用于熔接所述玻璃端帽和光纤；

所述端帽夹具设置有端帽夹具安装板、夹具第一固定座、夹具第二固定座和夹具滑块，所述夹具第一固定座和夹具第二固定座分别设置在所述端帽夹具安装板上两端，所述夹具第一固定座和夹具第二固定座之间设置有导向杆，所述夹具滑块沿所述导向杆滑动的设置在所述夹具第一固定座和夹具第二固定座之间，所述夹具滑块与所述夹具第一固定座上均开设有夹持槽，所述夹持槽为直角三角形槽，所述夹具第二固定座上穿设有调节螺栓，所述调节螺栓的螺杆固定设置在所述夹具滑块上。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置，其特征在于，所述上夹具单元设置有一上夹具安装座，所述上夹具安装座固定设置在所述安装平台的一层，所述上夹具运动平台设置有第一上夹具手动平台、第二上夹具手动平台、上夹具旋转平台和上夹具电动平台，所述第一上夹具手动平台固定设置在所述上夹具安装座上，所述第二上夹具手动平台设置在所述第一上夹具手动平台的平台板上，所述上夹具旋转平台通过一上夹具平台支架沿竖直方向设置在所述第二上夹具手动平台的平台板上，所述上夹具电动平台设置在所述上夹具旋转平台的平台板上，所述光纤夹具设置在所述上夹具电动平台的平台板上。

3.根据权利要求2所述的基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置，其特征在于，所述光纤夹具包括第一光纤支架、第二光纤支架、光纤夹持板和光纤盖板；所述第一光纤支架设置在所述上夹具电动平台的平台板上，所述第二光纤支架竖直设置在所述第一光纤支架的底面前端，所述光纤夹持板设置在所述第二光纤支架上，所述光纤夹持板上设置有光纤槽，所述光纤盖板铰接在所述光纤夹持板上。

4.根据权利要求1所述的基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置，其特征在于，所述下夹具运动平台设置有第一下夹具电动平台、第二下夹具电动平台和下夹具手动平台，所述第一下夹具电动平台设置在所述安装平台的二层，所述第二下夹具电动平台设置在所述第一下夹具电动平台的平台板上，所述下夹具手动平台通过一下夹具平台支架沿竖直方向设置在所述第二下夹具电动平台的平台板上，所述端帽夹具平行于水平面设置在所述下夹具手动平台的平台板上。

5.根据权利要求4所述的基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置，其特征在于，所述端帽夹具安装板平行于水平面设置在所述下夹具手动平台的平台板上。

6.根据权利要求4所述的基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置，其特征在于，所述第一位置监测装置和第二位置监测装置均设置有监测手动平台、相机安装架和监测相机，所述监测手动平台设置在所述安装平台的二层，所述监测相机通过所述相机安装架设置在所述监测手动平台上，所述下夹具手动平台上还设置有两个反射镜，两个所述反射镜分别朝向第一位置监测装置的相机镜筒和第二位置监测装置的相机镜筒设置。

7.根据权利要求1所述的基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置，其特征在于，所述视觉定位单元设置有直线运动平台、第一相机安装座、第二相机安装座、相机手动平台和检测光源，所述直线运动平台设置在所述安装平台的一层，所述第一相机安装座通过一连接板设置在所述直线运动平台的平台板上，所述相机手动平台设置在所述第一相机安装座的顶部，所述检测相机通过所述第二相机安装座向上设置在所述相机手动平台的平台板上，所述检测光源通过一光源安装板设置在所述检测相机的镜筒上方。

8.根据权利要求1所述的基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置，其特征在于，所述火焰喷射单元设置有熔接安装架、第一熔接运动平台、第二熔接运动平台和两个火焰喷射枪；所述熔接安装架设置在所述安装平台的二层，所述第一熔接运动平台沿竖直方向设置在所述熔接安装架上，所述第二熔接运动平台设置在所述第一熔接运动平台的平台板上，两个所述火焰喷射枪镜像设置在一喷射枪安装架上，所述喷射枪安装架设置在所述第二熔接运动平台上，两个所述火焰喷射枪的喷射口分别朝向所述光纤夹具与端帽夹具的两侧。

9.一种基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接方法，应用于权利要求1至权利要求8任一项所述的基于机器视觉定位的光纤端帽自动对准熔接装置，其特征在于，包括：

步骤一，装置上料，将光纤和玻璃端帽分别安装到光纤夹具和端帽夹具上；

步骤二，光纤与玻璃端帽对准，上夹具运动平台和下夹具运动平台分别驱动光纤夹具和端帽夹具移动，光纤和玻璃端帽相互靠近对准；位置监测单元实时监测光纤和玻璃端帽的相对位置反馈控制上夹具运动平台和下夹具运动平台的运动；

步骤三，对准精度检测，检测相机通过直线运动平台运动至端帽夹具正下方，启动检测光源，检测相机透过玻璃端帽拍摄光纤与玻璃端帽顶面的对接位置，若对接位置位于预设有效范围内，则判定光纤与端帽完成对准；

步骤四，光纤与玻璃端帽熔接，火焰喷射枪对光纤与玻璃端帽的对接处喷射火焰，光纤与玻璃端帽熔接在一起。

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