CN112462471A - 一种激光剥纤治具和激光剥纤方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光剥纤治具和激光剥纤方法，其特征在于，激光剥纤治具主要包括光纤前端夹具、光纤初定位夹具、光纤尾端夹具、移动平台、光纤限位固定组件、光纤夹具主板、导轨滑块组件；激光剥纤方法主要包括：步骤A：对光纤涂覆层进行多次分层剥离；步骤B：对剥出的玻璃纤维进行扫白，去除玻璃纤维上附着的涂覆层残留物；步骤C：用光纤清洁工具对剥出的玻璃纤维进行清洁。通过上述治具和方法，能够很大程度提高激光剥纤工艺流程的稳定性、保证了生产的良率。

Description

一种激光剥纤治具和激光剥纤方法

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治具和激光剥纤方法。

背景技术

目前，常用的剥纤装置为利用剥线钳来进行光纤的涂覆层剥除，露出里面的玻璃纤维。一般光纤中心的玻璃纤维直径只有0.125mm，用剥线钳剥光纤时，刀片切口最小直径约为0.13mm，以此确保能将涂覆层剥离干净又不损伤玻璃纤维。剥线钳刀口的锋利与否直接影响剥纤的质量：因为光纤的涂覆层的剥除是利用剥线钳刃口的挤压来切入涂覆层，这就在微观上对内部细小的玻璃光纤产生挤压应力；如果刃口磨损，这种挤压应力就更大，在纤芯的残留应力就会影响光纤的性能。另外，因为刃口的切入深度由机械结构控制，当定位点发生磨损，会造成剥线钳的刀片切入过深，损伤包层甚至损伤纤芯。

综上，当前常用的机械剥线钳剥纤工艺，存在效率不高，剥纤一致性差，不能做到无损切割等问题。

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治具机及剥纤方法，从而克服现有技术中利用剥线钳来进行光纤的精密切割与剥除涂覆层时，存在的效率不高，剥纤一致性差，不能做到无损切割等问题。

本发明的技术方案如下：

一种激光剥纤治具，包括：一种激光剥纤治具，其特征在于，包括：光纤前端夹具1、光纤初定位夹具2、光纤尾端夹具3、移动平台4、光纤限位固定组件5、光纤夹具主板6、导轨滑块组件7；所述光纤夹具主板6水平放置，安装在所述移动平台4上；所述光纤前端夹具1安装在所述光纤夹具主板6的一端；所述光纤尾端夹具3安装在所述光纤夹具主板6的另一端，与所述光纤前端夹具1平行；所述光纤初定位夹具2通过所述导轨滑块组件7安装在所述光纤夹具主板6上，与所述光纤前端夹具1平行；所述导轨滑块组件7与所述光纤前端夹具1垂直，数量不少于两组；所述光纤限位固定组件5安装在所述移动平台4上；所述光纤夹具调节滑板43安装在所述光纤夹具主板6的右侧边；所述光纤夹具调节滑板43上设置有一调节槽44。

所述光纤前端夹具1包括：光纤前端夹具盖板8、光纤前端夹具底座9、光纤前端夹具仿形块10、定位销A11、光纤前端夹具盖板夹块12；所述光纤前端夹具底座9上设置有不少于两个的磁铁孔用于安装磁铁；所述光纤前端夹具仿形块10和所述定位销A11安装在所述光纤前端夹具底座9上；所述光纤前端夹具盖板8上设置有左右对称的光纤前端夹具盖板定位槽口13，顶端设置有光纤前端夹具盖板顶端螺纹孔14，用于安装提手；所述光纤前端夹具盖板8可通过磁吸的方式连接并固定在所述光纤前端夹具底座9上；所述光纤前端夹具盖板定位槽口13与所述定位销A11松配；所述光纤前端夹具盖板夹块12安装在所述光纤前端夹具盖板8下方；所述光纤前端夹具仿形块10上设置有若干前端夹具仿形槽15，所述前端夹具仿形槽15大小与所剥光纤类型相关。

所述光纤初定位夹具2包括：光纤初定位压板16、光纤初定位底座17、光纤初定位仿形块18、光纤初定位调节压板19、光纤初定位提把20、光纤初定位吸块21、光纤初定位调节块22、定位销B23、光纤初定位压板顶丝孔24、光纤初定位仿形槽25、调节块锁紧孔26、调节压板锁紧孔27、调节压通孔28、滚花螺钉45；所述光纤初定位仿形块18安装在所述光纤初定位底座17上；所述光纤初定位压板16一端与所述光纤初定位底座17铰接另一端与所述光纤初定位提把20铰接；所述光纤初定位压板16上表面设有不少于一个螺纹通孔，用于安装顶丝；所述光纤初定位调节块22和所述定位销B23安装在所述光纤初定位压板16同一侧面，安装时，所述定位销B23穿过设置于所述光纤初定位调节块22上的腰槽；所述光纤初定位调节压板19安装在所述光纤初定位调节块22下方；所述光纤初定位吸块21安装在所述所述光纤初定位压板16上，与所述光纤初定位提把20位于同一侧；所述光纤初定位压板16安装在所述光纤初定位调节压板19侧面；所述光纤初定位底座17的一侧设置有一磁铁，与所述光纤初定位吸块21位置对应；所述滚花螺钉45穿过所述调节槽44安装在所述光纤初定位底座17上。

所述光光纤尾端夹具3包括：凸轮手柄组件29、光纤尾端夹具仿形块30、光纤尾端夹具底座31、光纤尾端夹具缓冲块32、光纤尾端夹具上压板33、光纤尾端夹具上压板把手34、手柄槽35、尾端夹具仿形块安装孔36、尾端夹具仿形槽37、光纤限位固定块38、光纤限位固定块连接板39。所述光纤尾端夹具底座31一端铰接所述凸轮手柄组件29，另一端与所述光纤尾端夹具上压板33铰接；所述光纤尾端夹具上压板把手34安装在所述光纤尾端夹具上压板33一端；所述光纤尾端夹具上压板33一端设置有一手柄槽35，大小与所述凸轮手柄组件29适应；所述光纤尾端夹具仿形块30上设置有若干尾端夹具仿形槽37；所述光纤尾端夹具仿形块30安装在所述光纤尾端夹具底座31上；所述光纤尾端夹具缓冲块32安装在所述光纤尾端夹具底座31上。

所述的光纤前端夹具仿形块10、光纤前端夹具盖板夹块12、光纤初定位压板16、所述的光纤初定位仿形块18、光纤尾端夹具仿形块30、光纤尾端夹具缓冲块32均为柔性材料，以起到缓冲效果，避免损伤光纤。

所述光纤限位固定组件5包括：光纤限位固定块38、固定块连接板39、L形插销40、插销槽41、扣塞42。所述光纤限位固定块38上设置有一开口圆柱槽；所述光纤限位固定块38上设置有插销槽41；所述L形插销40安装在所述插销槽41内；所述光纤限位固定块38安装在所述固定块连接板39上，所述固定块连接板39安装在所述移动平台4上。

一种基于上述的激光剥纤治具的激光剥纤方法，其特征在于，主要包括步骤A：对光纤涂覆层用激光进行多次分层剥除；步骤B：用激光对剥出的玻璃纤维进行扫白，去除光纤包层上附着的涂覆层气化残留物；步骤C：用蘸取酒精的光纤清洁器具对剥出的玻璃纤维进行清洁。

所述的步骤A具体包括：将一根以上的光纤安装在激光剥纤机台的夹具上，使需要剥除涂覆层的位置在激光器工作范围内；打开激光器，使用激光束以小于等于0.03的填充密度对光纤涂覆层进行多次分层剥除。

根据权利要求7所述的一种激光剥纤方法，其特征在于，所述的步骤B具体包括：使用激光束以小于等于0.1的填充密度对玻璃纤维进行扫白，去除残留在包层表面的气化残留物。

所述的步骤C具体包括：取光纤清洁器具，沾少许酒精，顺光纤轴向、单向擦拭，避免损伤光纤。

特别的，当待剥除光纤为带纤时，在执行步骤A之前还需执行步骤D；步骤D具体包括：将一根以上的光纤安装在激光剥纤机台的夹具上，使需要剥除涂覆层的位置在激光器工作范围内；打开激光器，使用激光束以小于等于0.1的填充密度对光纤涂覆层进行预热。

特别的，步骤A，步骤B，步骤D的激光器功率比约为3：1：1。

优选的，所述光纤清洁器具为圆头软毛刷、光纤熔接清洁纸、光纤无尘纸。

本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：

（1）本治具可同时对多芯光缆或带纤进行激光剥纤前的装夹，可以单次对多根光纤进行剥纤，显著提高生产效率；

（2）涂覆层在气化时预冷，容易在包层表面形成残留，采用多次分层剥除，不仅可以大限度的去除该残留，也能避免单次较高能量剥除使纤芯变脆，影响光纤机械强度；剥纤过程对光纤损伤小，良率高，增加了经济效益。

附图说明

图1为本发明实施例所述的一种激光剥纤治具的立体结构主视图。

图2为本发明实施例所述的一种激光剥纤治具的光纤前端夹具结构示意图。

图3为本发明实施例所述的一种激光剥纤治具的光纤初定位夹具结构示意图。

图4为本发明实施例所述的一种激光剥纤治具的光纤初定位夹具结构主视图。

图5为本发明实施例所述的一种激光剥纤治具的光纤尾端夹具展开结构示意图。

图6为本发明实施例所述的一种激光剥纤治具的光纤限位固定组件结构示意图。

图7为本发明实施例所述的一种激光剥纤治治具的工作步骤示意图。

图8为本发明实施例所述的一种激光剥纤治具的立体结构后视图。

图中：

光纤前端夹具1、光纤初定位夹具2、光纤尾端夹具3、移动平台4、光纤限位固定组件5、光纤夹具主板6、导轨滑块组件7、光纤前端夹具盖板8、光纤前端夹具底座9、光纤前端夹具仿形块10、定位销A11、光纤前端夹具盖板夹块12、光纤前端夹具盖板定位槽口13、光纤前端夹具盖板顶端螺纹孔14、前端夹具仿形槽15、光纤初定位压板16、光纤初定位底座17、光纤初定位仿形块18、光纤初定位调节压板19、光纤初定位提把20、光纤初定位吸块21、光纤初定位调节块22、定位销B23、光纤初定位压板顶丝孔24、光纤初定位仿形槽25、调节块锁紧孔26、调节压板锁紧孔27、调节压通孔28、凸轮手柄组件29、光纤尾端夹具仿形块30、光纤尾端夹具底座31、光纤尾端夹具缓冲块32、光纤尾端夹具上压板33、光纤尾端夹具上压板把手34、手柄槽35、尾端夹具仿形块安装孔36、尾端夹具仿形槽37、光纤限位固定块38、固定块连接板39、L形插销40、插销槽41、扣塞42、光纤夹具调节滑板43、调节槽44、滚花螺丝45。

具体实施方式

本发明提供一种激光剥纤治具及剥纤方法，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。

（1）以某型号30W双头光纤激光剥纤器和直径0.9mm的紧包光纤为例，有如下实施例：

1.步骤A：对光纤涂覆层用激光进行3次分层剥除，参数分别为：填充密度0.03mm，速度625mm/s，频率90kHz；填充密度0.03mm，速度600mm/s, 频率90kHz；填充密度0.03mm, 速度750mm/s，频率20kHz；

2.步骤B：用激光对剥出的玻璃纤维进行扫白，去除光纤包层上附着的涂覆层气化残留物；参数：填充密度：0.06mm，频率20kHz，速度1200mm/s；

3.步骤C：取一张光纤熔接布或无尘清洁棉，蘸取清洁试剂，对玻璃纤维的柱面进行清洁。清洗完毕后盖上防尘帽以防止污染。

（2）以某型号30W双头光纤激光剥纤器和8芯带纤为例，有如下实施例：

1.步骤D：将不少于一根带纤通过治具内的凹槽固定在治具上，拉动挡块使治具内带纤纤头对齐；启动激光器，对带纤待剥除部位的涂覆层进行预热；参数为填充密度：0.1mm，频率90kHz，速度800mm/s.

2.步骤A：对光纤涂覆层用激光进行剥除，参数分别为：填充密度0.03mm，速度800mm/s，频率90kHz；

3.步骤B：用激光对剥出的玻璃纤维进行扫白，去除光纤包层上附着的涂覆层气化残留物；参数：填充密度：≤0.1，频率；20kHz，速度2000mm/s；

4.步骤C：取一张光纤熔接布或无尘清洁棉，蘸取清洁试剂，对玻璃纤维的柱面进行清洁。清洗完毕后盖上防尘帽以防止污染。

无特殊说明情况下，剥纤步骤需连续进行。

特别的，以上实施例中提及的清洁试剂推荐为纯光学级的异丙醇(IPA)，根据实际情况可采用分析纯级的无水乙醇。应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，仅为方便本领域普通技术人员进行理解，任何根据上述说明加进行等效替代或变换，均应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种激光剥纤治具，其特征在于，包括：光纤前端夹具（1）、光纤初定位夹具（2）、光纤尾端夹具（3）、移动平台（4）、光纤限位固定组件（5）、光纤夹具主板（6）、导轨滑块组件（7）；所述光纤夹具主板（6）水平放置，安装在所述移动平台（4）上；所述光纤前端夹具（1）安装在所述光纤夹具主板（6）的一端；所述光纤尾端夹具（3）安装在所述光纤夹具主板（6）的另一端，与所述光纤前端夹具（1）平行；所述光纤初定位夹具（2）通过所述导轨滑块组件（7）安装在所述光纤夹具主板（6）上，与所述光纤前端夹具（1）平行；所述导轨滑块组件（7）与所述光纤前端夹具（1）垂直，数量不少于两组；所述光纤限位固定组件（5）安装在所述移动平台（4）上；所述光纤夹具调节滑板（43）安装在所述光纤夹具主板（6）的右侧边；所述光纤夹具调节滑板（43）上设置有一调节槽（44）。

2.根据权利要求1所述的一种激光剥纤治具，其特征在于，所述光纤前端夹具（1）包括：光纤前端夹具盖板（8）、光纤前端夹具底座（9）、光纤前端夹具仿形块（10）、定位销A（11）、光纤前端夹具盖板夹块（12）；所述光纤前端夹具底座（9）上设置有不少于两个的磁铁孔用于安装磁铁；所述光纤前端夹具仿形块（10）和所述定位销A（11）安装在所述光纤前端夹具底座（9）上；所述光纤前端夹具盖板（8）上设置有左右对称的光纤前端夹具盖板定位槽口（13），顶端设置有光纤前端夹具盖板顶端螺纹孔（14），用于安装提手；所述光纤前端夹具盖板（8）可通过磁吸的方式连接并固定在所述光纤前端夹具底座（9）上；所述光纤前端夹具盖板定位槽口（13）与所述定位销A（11）松配；所述光纤前端夹具盖板夹块（12）安装在所述光纤前端夹具盖板（8）下方；所述光纤前端夹具仿形块（10）上设置有若干前端夹具仿形槽（15），所述前端夹具仿形槽（15）大小与所剥光纤类型相关。

3.根据权利要求1所述的一种激光剥纤治具，其特征在于，所述光纤初定位夹具（2）包括：光纤初定位压板（16）、光纤初定位底座（17）、光纤初定位仿形块（18）、光纤初定位调节压板（19）、光纤初定位提把（20）、光纤初定位吸块（21）、光纤初定位调节块（22）、定位销B（23）、光纤初定位压板顶丝孔（24）、光纤初定位仿形槽（25）、调节块锁紧孔（26）、调节压板锁紧孔（27）、调节压通孔（28）；所述光纤初定位仿形块（18）安装在所述光纤初定位底座（17）上；所述光纤初定位压板（16）一端与所述光纤初定位底座（17）铰接另一端与所述光纤初定位提把（20）铰接；所述光纤初定位压板（16）上表面设有不少于一个螺纹通孔，用于安装顶丝；所述光纤初定位调节块（22）和所述定位销B（23）安装在所述光纤初定位压板（16）同一侧面，安装时，所述定位销B（23）穿过设置于所述光纤初定位调节块（22）上的腰槽；所述光纤初定位调节压板（19）安装在所述光纤初定位调节块（22）下方；所述光纤初定位吸块（21）安装在所述所述光纤初定位压板（16）上，与所述光纤初定位提把（20）位于同一侧；所述光纤初定位压板（16）安装在所述光纤初定位调节压板（19）侧面；所述光纤初定位底座（17）的一侧设置有一磁铁，与所述光纤初定位吸块（21）位置对应。

4.根据权利要求1所述的一种激光剥纤治具，其特征在于，所述光光纤尾端夹具（3）包括：凸轮手柄组件（29）、光纤尾端夹具仿形块（30）、光纤尾端夹具底座（31）、光纤尾端夹具缓冲块（32）、光纤尾端夹具上压板（33）、光纤尾端夹具上压板把手（34）、手柄槽（35）、尾端夹具仿形块安装孔（36）、尾端夹具仿形槽（37）、光纤限位固定块（38）、光纤限位固定块连接板（39）；所述光纤尾端夹具底座（31）一端铰接所述凸轮手柄组件（29），另一端与所述光纤尾端夹具上压板（33）铰接；所述光纤尾端夹具上压板把手（34）安装在所述光纤尾端夹具上压板（33）一端；所述光纤尾端夹具上压板（33）一端设置有一手柄槽（35），大小与所述凸轮手柄组件（29）适应；所述光纤尾端夹具仿形块（30）上设置有若干尾端夹具仿形槽（37）；所述光纤尾端夹具仿形块（30）安装在所述光纤尾端夹具底座（31）上；所述光纤尾端夹具缓冲块（32）安装在所述光纤尾端夹具底座（31）上。

5.根据权利要求1-4所述的一种激光剥纤治具，其特征在于，所述的光纤前端夹具仿形块（10）、光纤前端夹具盖板夹块（12）、光纤初定位压板（16）、所述的光纤初定位仿形块（18）、光纤尾端夹具仿形块（30）、光纤尾端夹具缓冲块（32）均为柔性材料，以起到缓冲效果，避免损伤光纤。

6.根据权利要求1所述的一种激光剥纤治具，其特征在于，所述光纤限位固定组件（5）包括：光纤限位固定块（38）、固定块连接板（39）、L形插销（40）、插销槽（41）、扣塞（42）；所述光纤限位固定块（38）上设置有一开口圆柱槽；所述光纤限位固定块（38）上设置有插销槽（41）；所述L形插销（40）安装在所述插销槽（41）内；所述光纤限位固定块（38）安装在所述固定块连接板（39）上，所述固定块连接板（39）安装在所述移动平台（4）上。

7.一种基于权利要求1-6任一项所述的激光剥纤治具的激光剥纤方法，其特征在于，主要包括步骤A：对光纤涂覆层用激光进行多次分层剥除；步骤B：用激光对剥出的玻璃纤维进行扫白，去除光纤包层上附着的涂覆层气化残留物；步骤C：用蘸取酒精的光纤清洁器具对剥出的玻璃纤维进行清洁。

8.根据权利要求7所述的一种激光剥纤方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括：将一根以上的光纤安装在激光剥纤机台的夹具上，使需要剥除涂覆层的位置在激光器工作范围内；打开激光器，使用激光束以小于等于0.03的填充密度对光纤涂覆层进行多次分层剥除。

9.根据权利要求7所述的一种激光剥纤方法，其特征在于，所述的步骤B具体包括：使用激光束以小于等于0.1的填充密度对玻璃纤维进行扫白，去除残留在包层表面的气化残留物。

10.根据权利要求7所述的一种激光剥纤方法，其特征在于，所述的步骤C具体包括：取光纤清洁器具，沾少许酒精，顺光纤轴向、单向擦拭，避免损伤光纤。

11.根据权利要求7所述的一种激光剥纤方法，其特征在于：当待剥除光纤为带纤时，在执行步骤A之前还需执行步骤D；步骤D具体包括：将一根以上的光纤安装在激光剥纤机台的夹具上，使需要剥除涂覆层的位置在激光器工作范围内；打开激光器，使用激光束以小于等于0.1的填充密度对光纤涂覆层进行预热。

12.根据权利要求7-11所述的一种激光剥纤方法，其特征在于：步骤A，步骤B，步骤D的激光器功率比约为3：1：1。

13.根据权利要求10所述的一种激光剥纤方法，其特征在于所述光纤清洁器具包括但不限于圆头软毛刷、光纤熔接清洁纸。

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