CN113334198B - 一种基于伞状结构装夹的光纤端面研磨系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及用光纤传输的优质载体的医疗器械技术领域，提供的一种基于伞状结构装夹的光纤端面研磨系统，包括研磨装置和夹持装置；研磨装置包括驱动电机和研磨转盘，研磨转盘与驱动电机传动连接，且远离驱动电机的端面上设置有研磨砂纸；夹持装置包括直线往复机构和多个连杆，连杆上设置有夹持座。在实际应用过程中，直线往复机构的运动末端设置有多个连杆，以通过多个连杆上对应设置的多个夹持座同时夹持多根光纤，由直线往复机构带动，使被夹持的光纤端面贴合研磨砂纸，并在研磨砂纸的中心至边缘之间做往复直线运动，从而提高光纤的研磨效率，且通过驱动电机带动研磨转盘转动，即带动研磨砂纸相对于光纤转动，从而提高研磨砂纸的利用率。

Description

一种基于伞状结构装夹的光纤端面研磨系统
技术领域
本申请涉及用光纤传输的优质载体的医疗器械技术领域，尤其涉及一种基于伞状结构装夹的光纤端面研磨系统。
背景技术
光纤具备高效的传输能力，被认为是一种高速数据传输的优质载体，在医疗器械领域被大量使用，例如核酸提取设备中，要求光纤具备较高的传输质量，而光纤的端面质量对光纤传输质量具有较大影响，故在核酸提取设备中，对光纤的端面质量要求较高。
为了获得端面质量较高的光纤，需要对光纤端面进行研磨，实现端面性能的最大化，现有的光纤研磨装置为分体式结构，在研磨过程中，采用单根光纤的夹持方式，将光纤端面在砂纸上研磨，其研磨效率较低，且单根光纤在砂纸上的研磨路径为机械化重复运动，导致研磨路径固定，从而造成砂纸利用率较低。
发明内容
为了提高光纤端面的研磨效率，以及提高砂纸的利用率，本申请提供一种基于伞状结构装夹的光纤端面研磨系统。
一种基于伞状结构装夹的光纤端面研磨系统，包括：研磨装置和夹持装置；
所述研磨装置包括驱动电机和研磨转盘，所述研磨转盘与所述驱动电机传动连接，且远离所述驱动电机的端面上设置有研磨砂纸；
所述夹持装置包括直线往复机构和多个连杆；所述连杆一端连接所述直线往复机构的运动末端，另一端上设置有夹持座，所述夹持座用于夹持光纤，且使光纤端面贴合所述研磨砂纸，所述直线往复机构的运动末端做靠近或远离研磨转盘的直线运动。
可选的，还包括支撑装置，所述支撑装置包括电机支架、推力轴承和夹持支架；所述电机支架连接所述驱动电机，所述推力轴承设置在所述电机支架与所述研磨转盘之间，用于支撑所述研磨转盘，所述夹持支架连接所述夹持装置。
可选的，所述支撑装置还包括设置在所述夹持支架上的定位环和紧固架，所述紧固架连接所述夹持装置，所述定位环用于为所述紧固架定位。
可选的，所述夹持座包括压紧夹具件以及设置在所述压紧夹具件上的偏心压紧扳手；
所述压紧夹具件上设置有插入光纤的压孔，所述偏心压紧扳手用于控制所述压紧夹具件的压孔缩小，以压紧插入的光纤。
可选的，所述直线往复机构的运动直线处于所述研磨转盘的轴线上，所述运动直线是指所述直线往复机构的运动末端的运动轨迹所在直线。
可选的，所述直线往复机构包括直流电机以及相互配合的齿轮和齿条，所述直流电机的输出轴连接所述齿轮，以带动所述齿条进行直线往复运动。
可选的，所述直线往复机构上还设置有上限位支架和下限位支架，所述上限位支架用于限制所述齿条相对于所述齿轮的第一极限运动位置，所述下限位支架用于限制所述齿条相对于所述齿轮的第二极限运动位置。
可选的，所述直线往复机构还包括连接盘，所述连接盘连接所述齿条，作为所述直线往复机构的运动末端，用于连接多个连杆。
可选的，所述连接盘上连接的多个连杆呈均匀分布。
可选的，所述夹持装置还包括平移台，所述平移台固定连接直线往复机构，以带动所述直线往复机构靠近或远离所述研磨转盘。
由以上技术方案可知，本申请提供的一种基于伞状结构装夹的光纤端面研磨系统，包括：研磨装置和夹持装置；所述研磨装置包括驱动电机和研磨转盘，所述研磨转盘与所述驱动电机传动连接，且远离所述驱动电机的端面上设置有研磨砂纸；所述夹持装置包括直线往复机构和多个连杆；所述连杆一端连接所述直线往复机构的运动末端，另一端上设置有夹持座，所述夹持座用于夹持光纤，且使光纤端面贴合所述研磨砂纸，所述直线往复机构的运动末端做靠近或远离研磨转盘的直线运动。
在实际应用过程中，所述直线往复机构的运动末端设置有多个连杆，以通过多个连杆上对应设置的多个夹持座同时夹持多根光纤，每根光纤采用同一基准装夹定位，由直线往复机构带动，使被夹持的光纤端面贴合研磨砂纸，并在所述研磨砂纸的中心至边缘之间做往复直线运动，从而提高光纤的研磨效率，且通过所述驱动电机带动所述研磨转盘转动，即带动所述研磨砂纸相对于光纤转动，从而提高所述研磨砂纸的利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种基于伞状结构装夹的光纤端面研磨系统的整体结构示意图；
图2为本申请实施例提供的所述齿条处于第一极限运动位置的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的所述齿条处于第二极限运动位置的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的夹持座的结构示意图；
图5为图4提供的夹持座的俯视结构示意图；
图6为图4提供的夹持座的剖视结构示意图。
其中，1-研磨装置，11-驱动电机，12-研磨转盘，13-研磨砂纸，2-夹持装置，21-直线往复机构，211-直流电机，212-齿轮，213-齿条，214-连接盘，22-连杆，23-夹持座，231-压紧夹具件，232-偏心压紧扳手，24-平移台，25-定位片，3-支撑装置，31-电机支架，32-推力轴承，33-夹持支架，34-定位环，35-紧固架。
具体实施方式
为了提高光纤端面的研磨效率，以及提高砂纸的利用率，如图1所示，为本申请实施例提供的一种基于伞状结构装夹的光纤端面研磨系统的整体结构示意图；所述一种基于伞状结构装夹的光纤端面研磨系统包括：研磨装置1和夹持装置2；所述研磨转盘12与所述驱动电机11传动连接，且远离所述驱动电机11的端面上设置有研磨砂纸13；通过驱动电机11带动所述研磨砂纸13转动，所述研磨砂纸13的形状一般设置为圆形。
所述夹持装置2包括直线往复机构21和多个连杆22；所述连杆22一端连接所述直线往复机构21的运动末端，另一端上设置有夹持座23，所述夹持座23用于夹持光纤，且使光纤端面贴合所述研磨砂纸13。所述直线往复机构21的运动末端做靠近或远离研磨转盘12的直线运动，从而实现所述夹持座23在所述研磨砂纸13的中心至边缘之间做往复直线运动，即被夹持的光纤端面贴合研磨砂纸13，并在所述研磨砂纸13的中心至边缘之间做往复直线运动，如图2所示，为本申请实施例提供的所述齿条处于第一极限运动位置的结构示意图，此时，所述直线往复机构21的运动末端远离所述研磨砂纸13，被夹持的光纤端面靠近所述研磨砂纸13的中心；如图3所示，为为本申请实施例提供的所述齿条处于第二极限运动位置的结构示意图，此时，所述直线往复机构21的运动末端靠近所述研磨砂纸13，被夹持的光纤端面靠近所述研磨砂纸13的边缘；在被夹持的光纤端面靠近或远离所述研磨砂纸13的边缘的同时，通过研磨转盘12带动所述研磨砂纸13转动，保证研磨砂纸13的磨损均匀，提高研磨砂纸13的利用率。
本申请实施例提供的一种基于伞状结构装夹的光纤端面研磨系统，所述直线往复机构21的运动末端设置有多个连杆22，以通过多个连杆22上对应设置的多个夹持座23同时夹持多根光纤，每根光纤采用同一基准装夹定位，由直线往复机构21带动，使被夹持的光纤端面贴合研磨砂纸13，并在所述研磨砂纸13的中心至边缘之间做往复直线运动，从而提高光纤的研磨效率，且通过所述驱动电机11带动所述研磨转盘12转动，即带动所述研磨砂纸13相对于光纤转动，从而提高所述研磨砂纸13的利用率。
进一步的，如图2和图3所示，在本申请的部分实施例中，所述一种基于伞状结构装夹的光纤端面研磨系统，还包括支撑装置3，所述支撑装置3包括电机支架31、推力轴承32和夹持支架33；所述电机支架31连接所述驱动电机11，所述推力轴承32设置在所述电机支架31与所述研磨转盘12之间，用于支撑所述研磨转盘12，所述夹持支架33连接所述夹持装置2。
为了保证所述夹持装置2相对于所述研磨砂纸13的位置，满足光纤预留加工余量的需求，如图1、图2和图3所示，在本申请的部分实施例中，所述支撑装置3还包括设置在所述夹持支架33上的定位环34和紧固架35，所述定位环34用于为所述紧固架35定位，所述紧固架35连接所述夹持装置2，用于固定所述夹持座23，且所述定位环34和所述紧固架35均可以在所述夹持支架33上移动。
进一步的，如图4所示，为本申请实施例提供的夹持座的结构示意图；如图5所示，为为图4提供的夹持座的俯视结构示意图；如图6所示，为图4提供的夹持座的剖视结构示意图。所述夹持座23包括压紧夹具件231以及设置在所述压紧夹具件231上的偏心压紧扳手232；所述压紧夹具件231上设置有插入光纤的压孔，所述偏心压紧扳手232用于控制所述压紧夹具件231的压孔缩小，以压紧插入的光纤。
需要说明的是，为了更进一步的保证研磨砂纸13的利用率，在本申请的部分实施例中，所述直线往复机构21的运动直线处于所述研磨转盘12的轴线上，所述运动直线是指所述直线往复机构21的运动末端的运动轨迹所在直线。即所述直线往复机构21的运动末端的运动轨迹指向所述研磨砂纸13的中心。
进一步的，如图2和图3所示，在本申请的部分实施例中，所述直线往复机构21包括直流电机211以及相互配合的齿轮212和齿条213，所述直流电机211的输出轴连接所述齿轮212，以带动所述齿条213进行直线往复运动。但是并不局限于利用齿轮齿条机构实现直线往复运动，还可以采用结构，只需要保证所述直线往复机构21的运动末端实现直线往复运动，例如采用凸轮连杆结构实现直线往复运动。
在利用齿轮齿条机构实现直线往复运动，为了限制所述直线往复机构21的运动末端的极限位置，在本申请的部分实施例中，所述直线往复机构21上还设置有上限位支架和下限位支架，所述上限位支架用于限制所述齿条213相对于所述齿轮212的第一极限运动位置，所述下限位支架用于限制所述齿条213相对于所述齿轮212的第二极限运动位置。所述第一极限位置和第二极限位置分别为所述齿条213的两个运动极限状态下，所述齿条213相对于所述齿轮212的位置。
进一步的，为了调整所述齿条213的两个运动极限状态下，相对于所述齿轮212的位置，如图1、图2和图3所示，在本申请的部分实施例中，所述夹持装置2还包括定位片25，所述定位片25用于在设备调整阶段，为所述齿条213提供定位基准。
进一步的，为了更方便的在所述直线往复机构21的运动末端连接多个连杆22，如图2和图3所示，在本申请的部分实施例中，所述直线往复机构21还包括连接盘214，所述连接盘214连接所述齿条213，作为所述直线往复机构21的运动末端，用于连接多个连杆22。需要说明的是，所述连接盘214上连接多个连杆22的部分，一般设置为圆盘形，但是不局限于圆盘形，也可以其他形状的结构，圆盘形可能更方便的实现多个连杆22的均匀布置，以及保证所述直线往复机构21运动过程中的动平衡。
进一步的，本申请实施例中，所述连杆22的数量为10个，且所述连接盘214上连接的多个连杆22呈均匀分布。需要说明的是，所述连杆22的数量不局限于10个，可以根据光纤端面研磨系统的设计尺寸以及研磨砂纸的大小及质量，相应的设置数量不同的连杆22，从而提高光纤研磨效率及研磨砂纸13的利用率。
在实际使用过程中，对于不同的光纤，其研磨量可能不同，从而导致夹持时，光纤被夹持是，预留的加工余量不同，为了实现不同的加工余量，在研磨之前，或者研磨过程中，需要调整所述直线往复机构21的运动末端与所述研磨砂纸13之间的距离，如图1所述，在本申请的部分实施例中，所述夹持装置2还包括平移台24，所述平移台24固定连接直线往复机构21，以带动所述直线往复机构21靠近或远离所述研磨转盘12。其中，带动所述直线往复机构21靠近或远离所述研磨转盘12是为了使光纤端面靠近或远离所述研磨砂纸13，在研磨之前，需要调整所述直线往复机构21的位置，或者在光纤研磨过程中，研磨一端时间后，光纤端面被研磨掉一部分材料，需要进一步靠近所述研磨砂纸13，在靠近过程中，所述驱动电机11停止工作。
由以上技术方案可知，本申请实施例提供的一种基于伞状结构装夹的光纤端面研磨系统，包括：研磨装置1和夹持装置2；所述研磨装置1包括驱动电机11和研磨转盘12，所述研磨转盘12与所述驱动电机11传动连接，且远离所述驱动电机11的端面上设置有研磨砂纸13；所述夹持装置2包括直线往复机构21和多个连杆22；所述连杆22一端连接所述直线往复机构21的运动末端，另一端上设置有夹持座23，所述夹持座23用于夹持光纤，且使光纤端面贴合所述研磨砂纸13，所述直线往复机构21的运动末端做靠近或远离研磨转盘12的直线运动。
在实际应用过程中，所述直线往复机构21的运动末端设置有多个连杆22，以通过多个连杆22上对应设置的多个夹持座23同时夹持多根光纤，每根光纤采用同一基准装夹定位，由直线往复机构21带动，使被夹持的光纤端面贴合研磨砂纸13，并在所述研磨砂纸13的中心至边缘之间做往复直线运动，从而提高光纤的研磨效率，且通过所述驱动电机11带动所述研磨转盘12转动，即带动所述研磨砂纸13相对于光纤转动，从而提高所述研磨砂纸13的利用率。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种基于伞状结构装夹的光纤端面研磨系统，其特征在于，包括：研磨装置（1）和夹持装置（2）；
所述研磨装置（1）包括驱动电机（11）和研磨转盘（12），所述研磨转盘（12）与所述驱动电机（11）传动连接，且远离所述驱动电机（11）的端面上设置有研磨砂纸（13）；
所述夹持装置（2）包括直线往复机构（21）和多个连杆（22）；所述连杆（22）一端连接所述直线往复机构（21）的运动末端，另一端上设置有夹持座（23），所述直线往复机构（21）的运动末端做靠近或远离研磨转盘（12）的直线运动，所述夹持座（23）用于夹持光纤，且使光纤端面贴合所述研磨砂纸（13），并使所述光纤端面在所述研磨砂纸（13）的中心至边缘之间做往复直线运动；所述夹持座（23）包括压紧夹具件（231）以及设置在所述压紧夹具件（231）上的偏心压紧扳手（232）；所述压紧夹具件（231）上设置有插入光纤的压孔，所述偏心压紧扳手（232）用于控制所述压紧夹具件（231）的压孔缩小，以压紧插入的光纤；
所述直线往复机构（21）的运动直线处于所述研磨转盘（12）的轴线上，所述运动直线是指所述直线往复机构（21）的运动末端的运动轨迹所在直线。
2.根据权利要求1所述的一种基于伞状结构装夹的光纤端面研磨系统，其特征在于，还包括支撑装置（3），所述支撑装置（3）包括电机支架（31）、推力轴承（32）和夹持支架（33）；所述电机支架（31）连接所述驱动电机（11），所述推力轴承（32）设置在所述电机支架（31）与所述研磨转盘（12）之间，用于支撑所述研磨转盘（12），所述夹持支架（33）连接所述夹持装置（2）。
3.根据权利要求2所述的一种基于伞状结构装夹的光纤端面研磨系统，其特征在于，所述支撑装置（3）还包括设置在所述夹持支架（33）上的定位环（34）和紧固架（35），所述紧固架（35）连接所述夹持装置（2），所述定位环（34）用于为所述紧固架（35）定位。
4.根据权利要求1所述的一种基于伞状结构装夹的光纤端面研磨系统，其特征在于，所述直线往复机构（21）包括直流电机（211）以及相互配合的齿轮（212）和齿条（213），所述直流电机（211）的输出轴连接所述齿轮（212），以带动所述齿条（213）进行直线往复运动。
5.根据权利要求4所述的一种基于伞状结构装夹的光纤端面研磨系统，其特征在于，所述直线往复机构（21）上还设置有上限位支架和下限位支架，所述上限位支架用于限制所述齿条（213）相对于所述齿轮（212）的第一极限运动位置，所述下限位支架用于限制所述齿条（213）相对于所述齿轮（212）的第二极限运动位置。
6.根据权利要求4所述的一种基于伞状结构装夹的光纤端面研磨系统，其特征在于，所述直线往复机构（21）还包括连接盘（214），所述连接盘（214）连接所述齿条（213），作为所述直线往复机构（21）的运动末端，用于连接多个连杆（22）。
7.根据权利要求6所述的一种基于伞状结构装夹的光纤端面研磨系统，其特征在于，所述连接盘（214）上连接的多个连杆（22）呈均匀分布。
8.根据权利要求1所述的一种基于伞状结构装夹的光纤端面研磨系统，其特征在于，所述夹持装置（2）还包括平移台（24），所述平移台（24）固定连接直线往复机构（21），以带动所述直线往复机构（21）靠近或远离所述研磨转盘（12）。
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