CN113148761A - 一种自动盘纤装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动盘纤装置，用于自动盘绕与光学器件连接的光纤，所述自动盘纤装置包括：载具、光纤导向组件和动力装置；光学器件放置在所述载具上，所述载具相对的两端均连接有钢丝绳，所述钢丝绳牵引所述载具沿着滑动轨道背向/朝向所述动力装置运动；所述动力装置包括第一转盘，所述光纤穿过所述光纤导向组件粘接在所述第一转盘上，所述第一转盘转动时将所述光纤盘绕在所述第一转盘上；所述动力装置还包括第二转盘，所述第二转盘转动时带动所述钢丝绳运动盘绕。通过本发明的方案，实现了通过动力装置自动将光纤盘绕在第一转盘的目的。

Description

一种自动盘纤装置

技术领域

本发明涉及光纤设备技术领域，特别是涉及一种自动盘纤装置。

背景技术

激光器内一些光学器件的光纤，长度2至3米，需盘数圈，呈圆形固定在激光器腔体内，如图1所示。目前盘绕光纤主要是靠人工完成，通常将光纤通过胶带粘在圆盘式的治具上，手指旋转治具从而将第一转盘起来。

现有的盘纤方式由于纯手工操作，效率低，工人重复作业容易产生疲劳感，亟需一种自动化装置取代，进而提高效率和产能。

发明内容

本发明的目的在于解决人工盘绕光纤的问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种自动盘纤装置，用于自动盘绕与光学器件连接的光纤，所述自动盘纤装置包括：载具、光纤导向组件和动力装置；

光学器件放置在所述载具上，所述载具相对的两端均连接有钢丝绳，所述钢丝绳牵引所述载具沿着滑动轨道背向/朝向所述动力装置运动；

所述动力装置包括第一转盘，所述光纤穿过所述光纤导向组件粘接在所述第一转盘上，所述第一转盘转动时将所述光纤盘绕在所述第一转盘上；所述动力装置还包括第二转盘，所述第二转盘转动时带动所述钢丝绳运动。

可选的，所述第一转盘包括上盘和下盘；

所述上盘粘接光纤，所述上盘与第一电机连接，所述第一电机带动所述上盘旋转，以实现盘纤；

所述下盘中间通过轴与上盘间隙配合相连；

所述下盘与所述第二转盘紧固相连。

可选的，所述动力装置还包括直线导轨、正限位光电开关、负限位光电开关；

当直线导轨从所述正限位光电开关运动到所述负限位光电开关时，与第一电机连接的球头柱塞的柱头杆带动所述上盘旋转。

可选的，与所述载具远离所述动力装置的一端连接的钢丝绳穿过滑轮与所述第二转盘的上层相连；与所述载具靠近所述动力装置的一端连接的钢丝绳与所述第二转盘的下层直接相连。

可选的，所述钢丝绳在所述第二转盘的上层与下层缠绕的方向相反。

可选的，所述钢丝绳在所述第二转盘的上层顺时针缠绕；所述钢丝绳在所述第二转盘的下层逆时针缠绕。

可选的，所述动力装置还包括第二电机，所述第二电机与所述第二转盘连接，所述第二电机带动所述第二转盘转动。

可选的，所述光纤导向组件包括：导向底座、升降杆、伸缩杆和导向夹；

所述导向底座内部设置有升降杆，所述升降杆用于调节光纤在竖直方向上距离所述载具所在水平面的距离；

所述升降杆远离所述导向底座的一端设置有伸缩杆，所述伸缩杆用于在水平方向上调节光纤距离所述升降杆的距离；

所述伸缩杆远离所述升降杆的一端设置有导向夹，所述导向夹用于限制所述光纤摆动。

可选的，所述导向夹包括手柄、下导向板、上导向板、第一毛毡和第二毛毡；

所述下导向板与所述伸缩杆固定连接；

所述上导向板的一端与所述下导向板的一端通过销钉铰接，所述下导向板与所述上导向板相对的一侧设置有第一毛毡，所述上导向板与所述下导向板相对的一侧设置有第二毛毡，所述上导向板远离所述下导向板的一侧设置有所述手柄。

可选的，所述滑动轨道包括流利条，所述载具具有凹槽，所述凹槽用于容纳所述光学器件。

通过本发明实施例，实现了通过动力装置自动将光纤盘绕在第一转盘的目的。

附图说明

图1为现有技术中手动盘绕光纤的示意图；

图2为本发明具体实现方式提供的自动盘纤装置的结构图；

图3为本发明具体实现方式提供的动力装置的结构图；

图4为本发明具体实现方式提供的光纤导向组件的结构图。

图中包括如下的标号：

1.型材架；2.护板；3.传感器；4.滑轮；5.流利条；6.触摸屏式PLC； 7.控制按钮；8.控制机柜；9.载具；10.光学器件；11.光纤导向组件； 12.动力装置；13.第一电机；14.升降座；15.联轴器；16.球头柱塞连接块；17.升降板；18.球头柱塞；19.上盘；20.下盘；21.正限位光电开关；22.垫板；23.底板；24.负限位光电开关；25.直线导轨；26.第二电机；27.主动带轮；28.皮带；29.从动带轮；30.第二转盘；31.无杆气缸；32.滑轮钢丝绳；33.牵引钢丝绳；34.升降气缸；35.气缸安装板；36.导杆；37.直线轴承；38.液压缓冲器；39.第一毛毡；40.下导向板；41.伸缩杆；42.升降杆；43.导向底座；44.销钉；45.第二毛毡； 46.上导向板；47.手柄。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

图2为本发明具体实现方式提供的自动盘纤装置的结构图。图3 为本发明具体实现方式提供的动力装置12的结构图。参考图2和图3，自动盘纤装置用于自动盘绕与光学器件连接的光纤，自动盘纤装置包括：载具9、光纤导向组件11和动力装置12。

一般的，载具9包括凹槽，凹槽用于容纳光学器件10。光学器件 10放置在载具9上进行定位，载具9通过仿形铣削加工，使光学器件10 正好卡在其凹槽内。因载具9重量较重，不易发生移位，由此保证了较佳的定位效果。

光学器件10放置在载具9上，载具9相对的两端均连接有钢丝绳，钢丝绳牵引载具9沿着滑动轨道背向/朝向动力装置运动。

为了方便描述，将滑动轨道远离光纤导向组件11的一端确定为前端，将靠近光纤导向组件11的一端确定为后端。载具9通过钢丝绳的牵引前后移动是为了配合光学器件10上的光纤进行收放。

滑动轨道包括流利条5，流利条5为多个尼龙滚动轮铺设成的轨道。载具9在流利条5上来回移动，其滑动摩擦力非常小，只需一个扭力很小的电机便可通过钢丝绳拉动整个载具9。

动力装置12包括第一转盘，光纤穿过光纤导向组件11粘接在第一转盘上；第一转盘转动时将光纤盘绕在第一转盘上，动力装置12包括第二转盘30，第二转盘30转动时带动钢丝绳运动。

第一转盘是可替换的配件，通过第一转盘的旋转使得光纤完成盘绕。第一转盘在第二转盘30上面，与第二转盘30同轴。钢丝绳分别缠绕在第二转盘30的上下两层，这样只要提供一个电机使第二转盘30 正反旋转，载具9便能被钢丝绳牵引进行前后移动。

第二转盘30转动，通过钢丝绳带动载具9朝向或者远离动力装置 12运动。当载具9朝向动力装置12运动时，第一转盘以低于第二转盘 30的速度转动，以盘绕光纤。

通过一个电机带动第二转盘30旋转钢丝绳来牵引载具9，同时另一个电机以稍低的速度同轴旋转第一转盘来旋转光纤实现整个光学器件10盘纤的目的，钢丝绳拉载具9始终处于紧绷状态，光纤与光学器件10之间始终处于松弛状态保证光纤不脱落，但能盘在第一转盘上。

通过上述装置，本发明实现了转动第一转盘来实现自动盘纤。与此同时，由于第一转盘以低于第二转盘30的速度转动，因此可以使得钢丝绳牵引的载具9始终处于紧绷状态，而光纤与光学器件10之间始终处于松弛状态，这样即确保了光纤不脱落，又确保了光纤可以盘绕在第一转盘上。

在上述实施例的基础上，第一转盘包括上盘19和下盘20；上盘19 粘接光纤，上盘19与第一电机13关联，通过第一电机13带动上盘19 旋转，以实现盘纤；下盘20中间通过轴与上盘19间隙配合相连，上盘19可在下盘20上自由旋转；下盘20与第二转盘30用螺丝紧固相连。

载具9前后均由钢丝绳连接，前端钢丝绳穿过滑轮4与第二转盘30 的上层相连，后端钢丝绳与第二转盘30的下层直接相连，钢丝绳在第二转盘30的上层与下层缠绕的方向相反。这样只要提供一个电机使第二转盘30正反旋转，载具9便能被钢丝绳牵引进行前后移动。优选的，上层的钢丝绳采用顺时针的方式缠绕数圈，下层的钢丝绳采用逆时针的方式缠绕数圈，

在上述实施例的基础上，动力装置12包括直线导轨、正限位光电开关、负限位光电开关；当直线导轨从正限位光电开关运动到负限位光电开关时，与第一电机13连接的球头柱塞的柱头带动上盘19旋转。

在上述实施例的基础上，载具9沿着滑动轨道的方向设置有滑轮钢丝绳32和牵引钢丝绳33；滑轮钢丝绳32穿过滑轮4与第二转盘30的上层相连；牵引钢丝绳33与第二转盘30的下层直接相连。

滑轮钢丝绳32在第二转盘30的上层顺时针缠绕；牵引钢丝绳33 在第二转盘30的下层逆时针缠绕。

自动盘纤装置还包括第二电机26，第二电机26与第二转盘30关联，通过第二电机26带动第二转盘30旋转，以实现通过滑轮钢丝绳32 或牵引钢丝绳33带动载具9运动。

图4为本发明具体实现方式提供的光纤导向组件11的结构图。参考图4，在上述实施例的基础上，光纤导向组件11包括：导向底座43、升降杆42、伸缩杆41和导向夹；导向底座43内部设置有升降杆42，以调节光纤在垂直方向上与载具9所在水平面的距离；升降杆42远离导向底座43的一端设置有伸缩杆41，以调节光纤距离升降杆42的距离；伸缩杆41远离升降杆42的一端设置有导向夹，以限制光纤摆动。

在上述实施例的基础上，导向夹包括手柄47、下导向板40、上导向板46、第一毛毡39和第二毛毡45；下导向板40与伸缩杆41固定连接；上导向板46与下导向板40的一端通过销钉44铰接，下导向板40与上导板46相对的一侧设置有第一毛毡39，上导向板46与下导向板40相对的侧设置有第二毛毡45，上导向板46外侧设置有手柄47。

下面结合自动盘纤装置的使用来对其进行说明：

一般的，使用自动盘纤装置的过程包括：上料、复位、盘纤、下料。需要注意的是，复位一般是自动盘纤装置首次启动时需要进行的步骤，目的是为了让所有的运动部件就位。当自动盘纤装置开始启用之后，因为工作动作已经连贯，就不再需要进行复位操作了。为了说清楚的阐明使用自动盘纤装置的过程，因此将复位的过程也进行了描述。

上料过程：人工将光学器件10放置在载具9上定位好，用手牵引光纤用胶带粘贴在上盘19圆周表面固定住，为防止光纤乱窜，光纤进上盘19之前需穿过光纤导向组件11，即通过捏住手柄47使上导向板46 做扇形开合动作，使第一毛毡39与第二毛毡45能将光纤压在中间，起导向作用。完毕后将上盘19放回下盘20上，具体为上盘19中间的圆孔套在下盘20中间的销轴上，呈间隙配合，上盘19可在下盘20上自由旋转。

复位过程：按下控制按钮7启动设备，此时第二电机顺时针旋转通过主动带轮27、皮带28和从动带轮29将扭力同步传输到第二转盘30 上，当第二转盘30顺时针旋转时，绑在上面的滑轮钢丝绳32则会通过滑轮4将载具9向滑轮4方向拉，绑在第二转盘30上的牵引钢丝绳33因跟载具9相连，此时牵引钢丝绳33会释放其长度，最终载具9能在流利条5上做往后滑动的运动，直至感应到安装在流利条5两旁的护板2上的传感器3才会停止下来。

盘纤过程：复位完毕后，系统自动开始自动盘纤，具体为无杆气缸31动作，通过连接板带动直线导轨25做直线运动，直线导轨25运动时初始位置会感应到正限位光电开关21，再反向运动感应到负限位光电开关24即为工作位置，此时自动停住，此时升降气缸34动作，其活塞杆向下运动，与其相连的升降座14、第一电机13、升降板17、球头柱塞18等通过直线轴承37在导杆36上做下降运动，此时2个球头柱塞 18的柱头杆会伸进上盘19的槽内，第一电机13逆时针旋转，球头柱塞 18的柱头杆与上盘19槽壁接触，推着上盘19做旋转运动。同时，第二电机26亦做同步运动开始逆时针旋转，第二转盘30亦逆时针旋转，带动牵引钢丝绳33开始逆时针旋转盘绕，牵引钢丝绳33则将载具9往前拉，载具9上固定的光学器件10亦随之运动，光学器件10上的光纤另一头因粘接在上盘19上，亦开始逆时针在上盘19上盘绕，系统设置上，第一电机13的旋转速度会低于第二电机26的速度，这样第一转盘盘绕的速度小于钢丝绳盘绕的速度，即下面钢丝绳紧绷负责拉载具9和光学器件10，上面的光纤松弛负载盘绕在上盘19上，这样不会因为用力过大而与光学器件10脱落甚至损坏光纤。

下料：盘纤完毕后，捏住手柄47打开上导向板46，系统亦会控制升降气缸34动作，升降气缸34活塞杆缩回，即与其相连的升降座14、第一电机13、升降板17、球头柱塞18等通过直线轴承37在导杆36上做上升运动，球头柱塞18此时脱离上盘19，无杆气缸31动作，通过连接板带动直线导轨25做直线运动，直线导轨25反向运动直至感应到正限位光电开关21停下来为止，此时腾出了取料空间，人工开始左手拿光学器件10，右手拿第一转盘，同时取出即可。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种自动盘纤装置，用于自动盘绕与光学器件连接的光纤，其特征在于，所述自动盘纤装置包括：载具、光纤导向组件和动力装置；

光学器件放置在所述载具上，所述载具相对的两端均连接有钢丝绳，所述钢丝绳牵引所述载具沿着滑动轨道背向/朝向所述动力装置运动；

所述动力装置包括第一转盘，所述光纤穿过所述光纤导向组件粘接在所述第一转盘上，所述第一转盘转动时将所述光纤盘绕在所述第一转盘上；所述动力装置还包括第二转盘，所述第二转盘转动时带动所述钢丝绳运动。

2.根据权利要求1所述的自动盘纤装置，其特征在于，所述第一转盘包括上盘和下盘；

所述上盘粘接光纤，所述上盘与第一电机连接，所述第一电机带动所述上盘旋转，以实现盘纤；

所述下盘中间通过轴与上盘间隙配合相连；

所述下盘与所述第二转盘紧固相连。

3.根据权利要求2所述的自动盘纤装置，其特征在于，所述动力装置还包括直线导轨、正限位光电开关、负限位光电开关；

当直线导轨从所述正限位光电开关运动到所述负限位光电开关时，与第一电机连接的球头柱塞的柱头杆带动所述上盘旋转。

4.根据权利要求1所述的自动盘纤装置，其特征在于，与所述载具远离所述动力装置的一端连接的钢丝绳穿过滑轮与所述第二转盘的上层相连；与所述载具靠近所述动力装置的一端连接的钢丝绳与所述第二转盘的下层直接相连。

5.根据权利要求4所述的自动盘纤装置，其特征在于，所述钢丝绳在所述第二转盘的上层与下层缠绕的方向相反。

6.根据权利要求5所述的自动盘纤装置，其特征在于，所述钢丝绳在所述第二转盘的上层顺时针缠绕；所述钢丝绳在所述第二转盘的下层逆时针缠绕。

7.根据权利要求4所述的自动盘纤装置，其特征在于，所述动力装置还包括第二电机，所述第二电机与所述第二转盘连接，所述第二电机带动所述第二转盘转动。

8.根据权利要求1所述的自动盘纤装置，其特征在于，所述光纤导向组件包括：导向底座、升降杆、伸缩杆和导向夹；

所述导向底座内部设置有升降杆，所述升降杆用于调节光纤在竖直方向上距离所述载具所在水平面的距离；

所述升降杆远离所述导向底座的一端设置有伸缩杆，所述伸缩杆用于在水平方向上调节光纤距离所述升降杆的距离；

所述伸缩杆远离所述升降杆的一端设置有导向夹，所述导向夹用于限制所述光纤摆动。

9.根据权利要求8所述的自动盘纤装置，其特征在于，所述导向夹包括手柄、下导向板、上导向板、第一毛毡和第二毛毡；

所述下导向板与所述伸缩杆固定连接；

所述上导向板的一端与所述下导向板的一端通过销钉铰接，所述下导向板与所述上导向板相对的一侧设置有第一毛毡，所述上导向板与所述下导向板相对的一侧设置有第二毛毡，所述上导向板远离所述下导向板的一侧设置有所述手柄。

10.根据权利要求1所述的自动盘纤装置，其特征在于，所述载具具有凹槽，所述凹槽用于容纳所述光学器件。

Images