CN112882157A - 一种基于翼型光纤调芯结构的光纤熔接机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于翼型光纤调芯结构的光纤熔接机，包括：翼型调芯组件，背光盖组件，壳体总成组件，电器组件和热缩组件，本发明将翼型调芯结构应用到了传统具备背光盖组件的熔接机上，同时改良了背光盖的电器连接装置，使传统熔接机在减少结构件，节省成本的同时又保持了原有的作业程序。
Description
技术领域
本发明涉及一种光纤熔接设备，是一种光纤熔融连接工具，特别涉及具有光纤显微镜头、图像传感器、光纤夹具、放置压持光纤的V型槽、放电电极的光纤熔接机。
技术背景
传统意义上，工程用光纤熔接机是一种利用一对电极放出电弧形成的高温将两端面切割完成的光纤熔化，同时运用准直原理平缓推进，使两端熔融结合在一起，以实现光纤模场的耦合的接续设备，被广泛用于通信工程施工、维护、通信设备生产制造中。
光纤熔接机中的光纤对准调芯结构被称为机芯，在驱动电路和成像系统支持下驱动已做端面处理(切割或研磨端面后的光纤)的两芯光纤向中心位置(即电极中轴线位置)靠拢(Z轴调整)，然后进行X/Y轴对准调芯的微动精密机械结构。光纤调芯结构是光纤熔接机的机械核心结构。
现有设计的光纤调芯结构种类比较多，共同特点是调芯部分、电极固定部分和成像部分被分别安装在固定基座上，基座在作业过程保持不动，成像部分镜头对焦和调芯部分光纤调芯彼此配合作业，均以固定基座为参照相对运动，即光纤调芯作业传动结构和成像部分镜头(或CCD模块)传动结构是分别动作，这种设计结构复杂、调芯过程会导致图像失焦、结构件多，加工精度要求高等不利处，针对这些问题，发明人设计了“一种翼型光纤调芯结构”来解决上诉缺陷，专利号为：201810062806.1，但该设计只针对光纤X/Y轴调芯，光纤Z轴对准(X/Y轴对准是指光纤径向对准，Z轴对准是指光纤轴向对准，即彼此靠近对准)采用的是发明人另一个设计“切割定位定焦光纤熔接机”专利号为：201810062808.0，虽然切割定位和翼型调芯结构组合后的熔接机有自身特点，但也存在如下不利处：
1.操作方法和现有传统熔接机区别较大，操作人员适应期较长。
2.切割定位过程对直线导轨要求较高，高标准直线导轨成本较高，不利于成本优化。
另外，现有传统使用背光盖的熔接机背光盖内的LED背光照明灯由于要适应背光盖开启闭合过程，大都采用柔性线路板(FPC)连线方式和主板连接；同时背光盖内用于判读背光盖开启关闭状态的霍尔效应磁性开关也需要占用安装位置，这种设计不利处有：
1.使用中频繁的背光盖开启闭合操作容易导致FPC的疲劳性损坏。
2.由于FPC安装需绕着背光盖安装旋转轴再到背光盖内部，走线位置狭小特殊，因此只能和霍尔磁性开关分开安装，这会占用宝贵的调芯结构空间，也增加装配难度。
3.不同熔接机的FPC需做针对性设计，使FPC缺乏通用性，导致生产成本和维修成本上升。
另外，由于翼型光纤调芯结构本身就具备结构件少，结构件对加工要求低等优点，因此将翼型光纤调芯结构应用到现有传统使用背光盖结构的光纤熔接机上，在保障性能的同时也能极大优化结构件数量和整体生产成本。
发明内容
鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种基于翼型光纤调芯结构的光纤熔接机，将翼型光纤调芯结构应用到具备背光盖的传统光纤熔接机上，并在此基础上优化了背光盖电器连接和光纤夹具结构。
技术方案
为解决上述课题，本发明提供以下结构。
所述基于翼型光纤调芯结构的光纤熔接机具备：
翼型调芯组件、背光盖组件、壳体总成组件、电器组件和热缩组件；
所述翼型调芯组件对一对光纤进行光纤径向方向调芯对准，并安装在所述壳体总成组件上；
所述背光盖组件由背光LED、光纤压锤、背光弹针板和背光总成组成，以枢轴方式安装在所述壳体总成组件上，位于翼型调芯组件上方；
所述背光组件以枢轴为圆心围绕所述翼型调芯组件做小于180度范围的转动完成背光盖开启闭合作业；
所述壳体总成组件由左夹具、右夹具、Z轴电机、Z轴凸轮、显示屏、按键板组成；
所述左夹具、所述右夹具与分别与所述Z轴凸轮外圆接触，所述Z轴凸轮安装在所述Z轴电机主轴上；
所述电器组件安装在所述所述壳体总成组件下方，由主板、电源板、高压板组成；
所述主板、电源板、高压板与所述显示屏、所述按键板、所述Z轴电机电气连接；
所述热缩组件安装在所述壳体总成上，并与所述主板电气连接；
所述背光盖组件和所述壳体总成组件之间电气连通，连通结构为弹针结构，在所述背光组件开启闭合过程中，所述背光盖组件和所述壳体总成组件电气连接状态在所述弹针结构处对应的断路和连通；
所述左夹具、右夹具内开有腔体，腔体内安装弹针结构。
本发明具有以下有益效果
1.由于采用翼型光纤调芯结构，整机结构件数量由原来典型600到700个减少到现在的160个，为原有零件数量的22％到26％，大量减少了结构件数量，因此降低了成本。
2.在减少结构件数量的同时，降低了对结构件加工精度的要求，由原来的数控加工、粉末冶金模具、精密聚合物模具、精密钣金件、精密陶瓷件等加工需求变为塑料模具、精密陶瓷、以及少量的数控加工件，在制造工艺上减少了环节以及对精度的要求，因此进一步降低了成本。
3.背光盖到主板的连接采用弹针连接模式，一方面利用弹针触点的高可靠，长寿命性的特点提高了背光电气连接的可靠性和使用寿命，另一方面由于金属弹针是标准件特点，也降低了成本，提高了通用性。
4.将标准件弹针结构作为一个整体内置到光纤夹具里，可以减少生产装配流程，优化外观，减少成本。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施方式进行进一步说明；
图1是翼型光纤调芯结构光纤熔接机主视图。
图2是翼型光纤调芯结构光纤熔接机背光盖开启状态后视图。
图3是翼型光纤调芯结构光纤熔接机安装了背光总成和壳体总成的机芯主视图。
图4是翼型光纤调芯结构光纤熔接机隐藏了背光总成和壳体总成的机芯主视图。
图5是弹针结构图。
图6是右夹具结构图。
图7是底壳和电器组件视图。
附图标记说明
基于翼型光纤调芯结构的光纤熔接机的组件标记：1.翼型调芯组件，2.背光盖组件，3.壳体总成组件，4.电器组件，5.热缩组件，6.光纤。
基于翼型光纤调芯结构的光纤熔接机的零件标记：101.镜头及cmos，102.电极，103.X/Y电机，104.X/Y凸轮，105.调芯总成支架，201，背光LED，202.光纤压锤，203，背光弹针板，2031.接触弹针，204，背光总成，205，背光盖轴，301，左夹具，3011，夹具推动杆，302.右夹具，3021，夹具上盖，3022.夹具座，303.夹具弹针，304，总成弹针板.3041，伸缩弹针，305，Z轴电机，306.Z轴凸轮，307，上盖总成，308.底壳，401，显示屏，402.按键，403.主板，404.电源，405.电池。
具体实施方式
图1是翼型光纤调芯结构光纤熔接机主视图；如图示：2.背光盖组件通过205.背光盖轴安装在3.壳体总成组件上，2.背光盖组件可以以205.背光盖轴开启和闭合；5.热缩组件安装在3.壳体总成组件上，5.热缩组件用于对光纤接头保护管的热缩操作；308.底壳和3.壳体总成组件通过螺杆装配固定在一起组成翼型光纤调芯结构光纤熔接机完整整机。
图2是翼型光纤调芯结构光纤熔接机背光盖开启状态后视图；是2.背光盖组件开启一定角度后的整机后视图，2.背光盖组件开启后，可以观察到装配在2.背光盖组件下方属于3.壳体总成组件结构的，1.翼型调芯组件位置，304.总成弹针板位置，以及203.背光弹针板位置，该状态为两个弹针板分离状态，弹针彼此没有接触，2.背光盖组件内的电路与主板电路成断开状态；从这个角度能进一步看到2.背光盖组件和5.热缩组件安装在3.壳体总成组件上。
图3是翼型光纤调芯结构光纤熔接机安装了背光总成和壳体总成的机芯主视图；该图进一步表现2.背光盖组件和3.壳体总成组件的表面细节；5.热缩组件安装位置和图2相同，两个202.光纤压锤为弹针结构，固定在204.背光总成上，弹针凸起端在弹簧力作用下，在光纤调芯过程中将光纤端部图压持在V型槽底部，固定光纤，两个201.背光LED，彼此以一个夹角固定在204.背光总成上，205.背光盖轴穿过204.背光总成上的安装孔通过307.上盖总成上的安装孔把2.背光盖组件通过枢轴方式装配在307.上盖总成上，307.上盖总成还安装有401.显示屏和402.按键用于对操作过程的观察和控制。
图4是翼型光纤调芯结构光纤熔接机隐藏了背光总成和壳体总成的机芯主视图；该图进一步说明各个结构件的位置关系；1.翼型调芯组件上的101.镜头及cmos，102.电极，103.X/Y电机，104.X/Y凸轮，105.调芯总成支架均已在图上标识出装配位置，1.翼型调芯组件的工作方式和原理可参考发明人专利号为：201810062806.1，“一种翼型光纤调芯结构”说明书中对应部分；201.背光LED为101.镜头及cmos提供显微成像所需的背光照明，202.光纤压锤将6.光纤压制在1.翼型调芯组件的V型槽底部，以使调芯过程中6.光纤接续端面稳定，在本图中203.背光弹针板上的弹针与304.总成弹针板上的弹针彼此接触，处于电气连通状态，301.左夹具和302.右夹具分别在305.Z轴电机上的306.Z轴凸轮透过3011.夹具推动杆作用下，按图示两个箭头方向推动6.光纤向1.翼型调芯组件位置做Z轴对准，对准的驱动根据为101.镜头及cmos的显微成像数据。
图5是弹针结构图；该图隐藏了除203.背光弹针板和304.总成弹针板以外的其它结构件，进一步说明弹针结构的作用；三支2031.接触弹针焊接在PCB板上，组成203.背光弹针板，三支3041.伸缩弹针焊接在PCB板上，组成304.总成弹针板，3041.伸缩弹针是一个标准件，也称为弹簧针或pin连接器，头部凸起下有弹簧，在外力作用下可伸缩，作为电器触点使用时在保证接触结构位置同时保持良好接触性能，被广泛用于电路测试，信号传输，底座充电等领域；当203.背光弹针按图示箭头方向运动时203.背光弹针板和304.总成弹针板实现电路的断路和接通，当接通时为对应器件供电及提供位置信号等功能。
图6是右夹具结构图；3021.夹具上盖以枢轴方式安装在3022.夹具座上并可开启闭合以达到夹持固定光纤的作用，303.夹具弹针作为一个整体内嵌在3022.夹具座内，303.夹具弹针是标准件，使用标准件即简化了结构，又降低了成本；3011.夹具推动杆垂直方向安装在3022.夹具座内，3011.夹具推动杆用于和Z轴电机调节凸轮接触，电机带动凸轮正转反转，凸轮推动3011.夹具推动杆实现夹具前进后退。
图7是底壳和电器组件视图；308.底壳四脚安装有用于缓冲的309.胶垫，并通过310.底壳固定螺丝和总成壳体组件组合成整机，403.主板(含高压板)，404.电源，405.电池，和图3中的401.显示屏，402.按键组成整机的4.电器组件，做为整机电器部分与各个功能件连接以实现接续作业。
Claims (3)
1.一种基于翼型光纤调芯结构的光纤熔接机，其特征在于；
所述一种基于翼型光纤调芯结构的光纤熔接机具备：
翼型调芯组件、背光盖组件、壳体总成组件、电器组件和热缩组件；
所述翼型调芯组件对一对光纤进行光纤径向方向调芯对准，并安装在所述壳体总成组件上；
所述背光盖组件由背光LED、光纤压锤、背光弹针板和背光总成组成，以枢轴方式安装在所述壳体总成组件上，位于翼型调芯组件上方；
所述背光组件以枢轴为圆心围绕所述翼型调芯组件做小于180度范围的转动完成背光盖开启闭合作业；
所述壳体总成组件由左夹具、右夹具、Z轴电机、Z轴凸轮、显示屏、按键板组成；
所述左夹具、所述右夹具与分别与所述Z轴凸轮外圆接触，所述Z轴凸轮安装在所述Z轴电机主轴上；
所述电器组件安装在所述所述壳体总成组件下方，由主板、电源板、高压板组成；
所述主板、电源板、高压板与所述显示屏、所述按键板、所述Z轴电机电气连接；
所述热缩组件安装在所述壳体总成上，并与所述主板电气连接。
2.根据权利要求1所述一种基于翼型光纤调芯结构的光纤熔接机，其特征在于；
所述背光盖组件和所述壳体总成组件之间电气连通，连通结构为弹针结构，在所述背光组件开启闭合过程中，所述背光盖组件和所述壳体总成组件电气连接状态在所述弹针结构处对应的断路和连通。
3.根据权利要求1或2所述一种基于翼型光纤调芯结构的光纤熔接机，其特征在于；
所述左夹具、右夹具内开有腔体，腔体内安装弹针结构。
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Cited By (1)
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2021
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