CN113267850B - 一种光纤适配器制作工艺、夹具及定位调整装置 - Google Patents

一种光纤适配器制作工艺、夹具及定位调整装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光纤适配器制作工艺、夹具及定位调整装置，相比于现有技术本发明的工艺具有铣平口、端面定位和注胶后定位调整步骤，利用铣平口进行端面定位可以快速且精确定位陶瓷插芯的角度，确保陶瓷插芯两端的研磨角度，不仅操作简易、效果高，而且研磨角度精度高、良品率高。利用铣平口进行定位调整可以在注胶后固化前快速精准地调整铣平口与金属件插口的位置关系，从而调整陶瓷插芯的斜面与金属件插口（也可称为金属件铣平口）位置关系符合标准，从而在对接、耦合时效率高，且抗反射效果好。

Description

一种光纤适配器制作工艺、夹具及定位调整装置
技术领域
本发明涉及光纤适配器技术领域，特别是涉及一种光纤适配器制作工艺、夹具及定位调整装置。
背景技术
光纤适配器是光纤通信系统中使用量最多的光无源器件，大多数的光纤适配器是由三个部分组成的：两个光纤接头和一个耦合器。两个光纤接头装进两根光纤尾端；耦合器起对准套管的作用。另外，耦合器多配有金属或非金属法兰，以便于适配器的安装固定。光纤适配器两端可插入不同接口类型的光纤适配器,实现FC、SC、ST、LC、MTRJ、MPO、E2000等不同接口间的转换，广泛应用于光纤配线架(ODF)、光纤通信设备、仪器等。光纤适配器的耦合器通常使用光纤陶瓷插芯制成。现有技术的陶瓷插芯为一根陶瓷制成的圆柱体，圆柱体的端具有倒角且圆柱体内沿长轴方向设有光纤孔，现有技术的光纤适配器制作工艺是将具有光纤孔的光纤陶瓷插芯做倒角及端面磨后，再人工将光纤陶瓷插芯与金属件进行组装，由于光纤陶瓷插芯为圆柱体没有可以定位的位置，也没有配套定位的装置，因此，在光纤制作过程经常会因定位不准而制作效率低、废品率高。
针对现有技术中的存在问题，亟需提供一种容易操作、定位精准、工作效率高及有效降低废品率的光纤适配器制作技术。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种容易操作、定位精准、工作效率高及有效降低废品率的光纤适配器制作工艺。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
提供一种光纤适配器制作工艺，其包括有以下主要步骤：
(1)切割倒角：使用倒角机将陶瓷插芯进行切割倒角；
(2)制作插芯铣平面：将陶瓷插芯装入夹具锁紧，放置在磨床上，磨床的砂轮在陶瓷插芯倒角处切削一个插芯铣平面，插芯铣平面与插芯的中轴线平行；
(3)端面1角度定位：将陶瓷插芯的一端插放于研磨机的夹具的插芯放置孔位并且陶瓷插芯的铣平口朝外放置，将插片朝铣平口插入抵顶插芯铣平面使插芯旋转到位；
(4)端面1研磨：启动研磨机研磨陶瓷插芯的端面1，研磨端面后研磨机停止转动；
(5)端面2角度定位：将陶瓷插芯的另一端插放于研磨机的夹具的插芯放置孔位并且陶瓷插芯的铣平口朝外放置，将插片朝铣平口插入抵顶插芯铣平面使插芯旋转到位；
(6)研磨端面2：启动研磨机研磨陶瓷插芯的端面2，研磨端面后研磨机停止转动；
(7)组装：将陶瓷插芯、套管和金属件组装成适配器；
(8)注胶：往金属件插口与陶瓷插芯之间的注胶位注入胶水获得未固化半成品；
(9)定位调整：将未固化半成品放置于定位调整装置，定位调整装置夹住金属件并且内壁平面与所述金属件铣平面贴合；将定位调整装置的定位压块推入入抵顶插芯铣平面使插芯旋转到位；
(10)烘烤固化：定位调整后的未固化半成品烘烤至胶水固化。
优选的，步骤(4)和(6)中，研磨制成的斜面斜度为5°～9°。
优选的，步骤(8)中的注胶位为陶瓷插芯与金属件之间的凹槽。
优选的，步骤(10)中，烘烤温度为115±5℃，烘烤时间为50±10分钟。
本发明的另一目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种容易操作、陶瓷插芯定位精准、工作效率高及有效降低光纤适配器废品率的夹具。
本发明的另一目的通过以下技术方案实现：
提供一种夹具，其适用于上述的光纤适配器制作工艺中，用于插放陶瓷插芯并安装到研磨机；夹具包括圆盘和插片，圆盘的外缘沿圆周方向设置有多个工位，每个工位设有陶瓷插芯放置孔。
可选的，相邻两个工位之间具有定位间隔件；插片设置有两片凸片，两片凸片之间具有可与定位间隔件配合的凹口。
优选的，定位间隔件包括有固定部和两个弹性部，每个弹性部的一端与圆盘固接，另一端可通过螺丝锁于固定部。
本发明的又一目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种容易操作、陶瓷插芯定位精准、实现陶瓷插芯、管套和金属件快速定位组装的定位调整装置。
本发明的又一目的通过以下技术方案实现：
所述定位调整装置设置有底座、U型限位器和定位压块，所述底座设有可放置光纤适配器金属件的凹腔，U型限位器设有两块可夹住光纤适配器金属件两侧的侧板，定位压块可穿过U型限位器并且通过抵顶插芯铣平面调整插芯与金属件的位置关系。
优选的，U型限位器的侧部设有可供定位压块穿过的通孔。
本发明的有益效果：
本发明的光纤适配器制作工艺相比于现有技术具有插芯铣平面、端面定位和注胶后定位调整步骤，利用插芯铣平面进行定位可以快速且精确调整定位陶瓷插芯的角度，确保陶瓷插芯两端的研磨角度，不仅操作简易、效果高，而且研磨角度精度高、良品率高。此外，利用插芯铣平面和金属铣平面进行定位调整可以在注胶后固化前快速精准地调整插芯铣平面与金属件铣平面的位置关系，从而调整陶瓷插芯与金属件的位置关系，改善组装效果，确保成型后的光纤适配器符合标准，对接、耦合时效率高，并且抗反射效果好。
本发明的夹具适用于上述的光纤适配器制作工艺中，用于插放陶瓷插芯并安装到研磨机；夹具包括圆盘和插片，圆盘的外缘沿圆周方向设置有多个工位可以同时加工多根陶瓷插芯，工作效率高。每个工位设有陶瓷插芯放置孔，相邻两个工位之间具有定位间隔件；插片设置有两片凸片，两片凸片之间具有可与定位间隔件配合的凹口.通过凹口与定位间隔件的配合可以准确定位凸片的位置，而凸片与陶瓷插芯的铣平口接触抵顶，凸片的位置及角度直接调整陶瓷插芯的角度。利用此夹具调整陶瓷插芯的角度，操作简单，不仅效率高，而且对工人技术及熟练程度要求低，降低对人的依赖性，进一步的，还可以再配置机械手控制插片的插入及取出，实现自动化。而现有技术由于没有陶瓷插芯没有铣平口，也没有本发明的夹具，又因陶瓷插芯呈圆柱状没有定位点，因此难以精度地定位研磨。本发明相对于现有技术具有突出的进步性。
本发明的定位调整装置的定位压块可穿过U型限位器并且通过抵顶插芯铣平面使其转动到为，调整插芯铣平面与金属铣平面的位置关系，从而调整插芯耦合端斜面和对接端的斜面关系。与现有技术相比，本专利的定位调整装置可将光纤适配器插芯、套管和金属件快速且精准地组装在一起，不仅工作效率高，而且良品率高，使用时光纤对接精准效果好，保证光纤通讯性能。
附图说明
利用附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明的陶瓷插芯的一个实施例的结构示意图。
图2是本发明的光纤适配器的一个实施例的结构示意图。
图3是本发明的夹具及研磨机的砂轮的示意图。
图4是本发明用插片调整放置在夹具上陶瓷插芯端面1(耦合面)斜角方向的局部示意图。
图5是本发明用插片调整放置在夹具上陶瓷插芯端面2(插装端跟外接线缆对接斜面)斜角方向的局部示意图。
图6是本发明的定位调整装置调整陶瓷插芯与金属件位置关系的示意图。
图7是本发明的定位调整装置调整陶瓷插芯与金属件位置关系的另一示意图。
图8是插芯耦合端的斜面与对接端的斜面平行关系示意图；
图9是插芯耦合端的斜面与对接端的斜面垂直关系示意图；
图10是插芯耦合端的斜面与对接端的斜面相交45°示意图；
图11是插芯铣平面与金属件铣平面平行关系示意图；
图12是插芯铣平面与金属件铣平面垂直关系示意图；
在图1至图12中包括有：
1陶瓷插芯：1-1插芯铣平面、1-2耦合端、1-21耦合端斜面、1-3插装端、1-31插装端斜面、1-4长通孔；
2金属件：2-1金属件插口、1-2金属件铣平面；3胶水；
4夹具：4-1圆盘、4-2工位、4-3插片、4-31凸片、4-41固定部、4-42弹性部；5研磨机砂轮；
定位调整装置：6-1底座、6-2U型限位器、6-3定位压块。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例的光纤适配器制作工艺，包括有以下主要步骤：
(1)切割倒角：使用倒角机将陶瓷插芯进行切割倒角；
(2)将陶瓷插芯装入夹具锁紧，放置在磨床上，磨床的砂轮在陶瓷插芯倒角处切削一个插芯铣平面，插芯铣平面与插芯的中轴线平行；
(3)端面1角度定位：将陶瓷插芯的一端插放于研磨机的夹具的插芯放置孔位并且陶瓷插芯的铣平口朝外放置，将插片朝铣平口插入抵顶插芯铣平面使插芯旋转到位；
当插片插入夹具时，插片与陶瓷插芯的铣平口触碰而使陶瓷插芯旋转到预设的位置，实现快速角度定位，插片可在研磨前取出，也可以根据需要在研磨后取出；
(4)端面1研磨：启动研磨机研磨陶瓷插芯的端面1，研磨端面后研磨机停止转动；
(5)将陶瓷插芯的另一端插放于研磨机的夹具的插芯放置孔位并且陶瓷插芯的铣平口朝外放置，将插片朝铣平口插入抵顶插芯铣平面使插芯旋转到位；
当插片插入夹具时，插片与陶瓷插芯的铣平口触碰而使陶瓷插芯旋转到预设的位置，实现快速角度定位；其中，插片可在研磨前取出，也可以根据需要在研磨后取出；
(6)研磨端面2：启动研磨机研磨陶瓷插芯的端面2，研磨端面后研磨机停止转动；
(7)组装：将陶瓷插芯、套管和金属件组装成适配器；其中，插芯的插装端插入金属件内，套管安装在插芯插装端与金属件之间；
(8)注胶：往金属件插口与陶瓷插芯之间的注胶位注入胶水获得未固化半成品；
(9)定位调整：将未固化半成品放置于定位调整装置，定位调整装置夹住金属件并且内壁平面与所述金属件铣平面贴合；将定位调整装置的定位压块推入入抵顶插芯铣平面使插芯旋转到位；
(10)烘烤固化：定位调整后的未固化半成品烘烤至胶水固化。
本发明的陶瓷插芯铣平口，研磨、组装都需要以插芯铣平面来调整方向，操作简单，工作效率，定位精准，适合于工业化生产加工。
本实施例的夹具包括圆盘和插片，圆盘的外缘沿圆周方向设置有多个工位，每个工位设有陶瓷插芯放置孔，相邻两个工位之间具有定位间隔件；插片设置有两片凸片，两片凸片之间具有可与定位间隔件配合的凹口。通过凹口与定位间隔件的配合可以准确定位凸片的位置，而凸片与陶瓷插芯的铣平口接触抵顶，凸片的位置及角度直接调整陶瓷插芯的角度。利用此夹具调整陶瓷插芯的角度，操作简单，不仅效率高，而且对工人技术及熟练程度要求低，降低对人的依赖性.
为了快速调整陶瓷插芯铣平口与金属件的插口位置关系，本实施例使用了快速定位固定结构，该快速定位固定结构包括有定位调整装置和设置于光纤适配器的插芯铣平面和金属件铣平面，定位调整装置设置有底座、U型限位器和定位压块，底座设有可放置光纤适配器金属件的凹腔，U型限位器设有两块可夹住光纤适配器金属件两侧的侧板，工作时，内壁平面与金属件铣平面贴合。定位压块推入抵顶陶瓷插芯的插芯铣平面使插芯转动，实现精准调整陶瓷插芯铣平面与金属件铣平面的位置关系，如平行关系和垂直关系，从而快速且精准调整插芯耦合端的斜面与对接端的斜面的位置关系。插芯耦合端的斜面与对接端的斜面的位置关系具有平行、垂直及相交三种关系，现有技术都是凭人工经验调整，效率低且废品率，而本专利由于两个端面在研磨利用插芯铣平面精确调整角度，并在于金属件组装时也利用插芯铣平面和金属铣平面快速精准定位，因此，相对于现有技术不仅精度高、效果高且降低对人工经验的依赖程度。
实施例2
本实施例的主要技术方案与实施例1基本相同，在本实施例中未作解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的不同之处在于，步骤(4)和(6)中，研磨制成的斜面斜度为4°～12°，根据光纤适配器的需求可以制成不同斜度的斜面，可为4°、5°、8°、9°、12°及其他度数，当需要制作Sc Apc适配器时，斜面的角度设为8°。
在步骤(8)中的注胶位为陶瓷插芯与金属件之间的凹槽。
在步骤(10)中，烘烤温度为115±5℃，烘烤时间为50±10分钟。在本实施例中，烘烤温度为115℃，烘烤时间为50分钟，烘烤设备为工业烤箱。
实施例3
本实施例的主要技术方案与实施例1或者实施例2基本相同，在本实施例中未作解释的特征，采用实施例1或者实施例2中的解释，在此不再进行赘述。本实施例中，定位间隔件包括有固定部和两个弹性部，每个弹性部的一端与圆盘固接，另一端可通过螺丝锁于固定部，调整螺丝锁紧的松紧度可以调整定位间隔件的长短及角度从而使夹具可以满足不同规格陶瓷插芯的加工需求。
最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案说明而非对权利要求保护范围的限制。本领域的普通技术人员参照较佳实施例应当理解，并可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，但属于本发明技术方案的实质相同和保护范围。

Claims (9)

1.光纤适配器制作工艺，其特征在于，包括有以下主要步骤：
（1）切割倒角：使用倒角机将陶瓷插芯进行切割倒角；
（2）制作插芯铣平面：将陶瓷插芯装入夹具锁紧，放置在磨床上，磨床的砂轮在陶瓷插芯倒角处切削一个插芯铣平面，插芯铣平面与插芯的中轴线平行；
（3）端面1角度定位：将陶瓷插芯的一端插放于研磨机的夹具的插芯放置孔位并且陶瓷插芯的铣平口朝外放置，将插片朝铣平口插入抵顶插芯铣平面使插芯旋转到位；
（4）端面1研磨：启动研磨机研磨陶瓷插芯的端面1，研磨端面后研磨机停止转动；
（5）端面2角度定位：将陶瓷插芯的另一端插放于研磨机的夹具的插芯放置孔位并且陶瓷插芯的铣平口朝外放置，将插片朝铣平口插入抵顶插芯铣平面使插芯旋转到位；
（6）研磨端面2：启动研磨机研磨陶瓷插芯的端面2，研磨端面后研磨机停止转动；
（7）组装：将陶瓷插芯、套管和金属件组装成适配器；
（8）注胶：往金属件插口与陶瓷插芯之间的注胶位注入胶水获得未固化半成品；
（9）定位调整：将未固化半成品放置于定位调整装置，定位调整装置夹住金属件并且内壁平面与所述金属件铣平面贴合；将定位调整装置的定位压块推入抵顶插芯铣平面使插芯旋转到位；
（10）烘烤固化：定位调整后的未固化半成品烘烤至胶水固化。
2.根据权利要求1所述的光纤适配器制作工艺，其特征在于，步骤（4）和（6）中，研磨制成的斜面斜度为4°~12°。
3.根据权利要求1所述的光纤适配器制作工艺，其特征在于，步骤（8）中的注胶位为陶瓷插芯与金属件之间的凹槽。
4.根据权利要求1所述的光纤适配器制作工艺，其特征在于，步骤（10）中，烘烤温度为115±5℃，烘烤时间为50±10分钟。
5.一种夹具，其特征在于，适用于如权利要求1至4任意一项所述的光纤适配器制作工艺中，用于插放陶瓷插芯并安装到研磨机；所述夹具包括圆盘和插片，圆盘的外缘沿圆周方向设置有多个工位。
6.根据权利要求5所述的一种夹具，其特征在于：每个工位设有陶瓷插芯放置孔，相邻两个工位之间具有定位间隔件；插片设置有两片凸片，两片凸片之间具有可与定位间隔件配合的凹口。
7.根据权利要求6所述的一种夹具，其特征在于，定位间隔件包括有固定部和两个弹性部，每个所述弹性部的一端与圆盘固接，另一端可通过螺丝锁于固定部。
8.定位调整装置，其特征在于，适用于如权利要求1至4任意一项所述的光纤适配器制作工艺中，用于快速调整陶瓷插芯铣平口与金属插口位置关系；
所述定位调整装置设置有底座、U型限位器和定位压块，所述底座设有可放置光纤适配器金属件的凹腔，U型限位器设有两块可夹住光纤适配器金属件两侧的侧板，定位压块可穿过U型限位器并且通过抵顶插芯铣平面调整插芯与金属件的位置关系。
9.根据权利要求8所述的定位调整装置，其特征在于，所述U型限位器的侧部设有可供定位压块穿过的通孔。
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GR01 Patent grant
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