CN1137802C - 研磨mt光纤连接器用夹具 - Google Patents

Abstract

本发明的提供一种研磨MT光纤连接器用夹具，这种夹具由刚性主板、主板上的光纤连接器夹孔、夹孔调节缝隙、紧固件组成，其光纤连接器夹孔以其长方形夹孔对角线为分界线分布在刚性主板夹孔调节缝隙的两侧，用紧固件调节缝隙的宽度即调节了长方形夹孔的长度和宽度，其最佳实施例是夹孔调节缝隙是在刚性主板上开的互相平行、长度基本一致的左、中、右三条通槽，三条通槽一端在刚性主板上有开口，左右两侧的通槽以中间通槽中心线为轴对称，两个光纤连接器长方形夹孔被左、右两侧通槽沿着光纤连接器长方形夹孔一条对角线将其平分在通槽的两侧，中间通槽接近开口端设有紧固件，形成微小弹性变形区。

Description

研磨MT光纤连接器用夹具

                        技术领域

本发明主要属于光通信领域光无源器件MT光纤连接器的光纤端面研磨夹具，包括垂直研磨和斜面研磨。

                        背景技术

光无源器件中，光纤连接器用在光通信或光信号传输中。光纤连接器具有将光纤与有源器件，光纤与其他无源器件，光纤与系统和仪表进行连接的功能，实现光路之间的连接。光纤连接器的结合面根据不同要求被加工成平面，球面或斜球面，以便在两连接器接合时，使两者之间插入损耗最小，而反射损耗满足要求。

MT连接器是近年来迅速发展的一个连接器品种，它具有结构简单，体积小，密集度高的优势，在光通信或光信号传输中将会具有十分广阔的发展前景。与传统连接器不同，MT连接器之间的连接是直接采用两个插头本体和一个夹持弹簧对接即可。MT连接器目前有2芯，4芯，8芯，12芯等，现以2芯MT连接器为例说明：它由两个插头和一个夹持弹簧组成。插头端面有两个导向孔和两根光纤，每一个插头在导向孔内装有一根导向棒。连接时，两个导向棒分别插入各自的导向孔内，使两对光纤对接，夹持弹簧使两个插头紧密相连。这种插头采用塑料合金注塑成型，导向棒用不锈钢精密加工而成。在制作接头时，用粘接剂将光纤固定在插头上，光纤微凸出插头端面，研磨插头端面，就制成一个MT连接器。

目前，MT光纤连接器的光纤端面研磨大量采用日本精工技研SFP-550机型研磨机和日本古河电工FP-100机型研磨机。该类型研磨机夹具在刚性主板上的光纤连接器夹孔的调整是确定了长方形孔的三条边，而调节另一条边来实现。该方法从运动学理论分析，只固定了一个平动、两个转动三个自由度，很难实现全定位或准定位，不仅操作困难、一致性差，而且垂直度难以保证，光纤研磨后插入损耗、回波损耗达不到要求。

                      发明的内容

本发明的目的是找到一种有五个支承点，实现准定位的技术方案。特别是既适应机磨，也适应手磨、结构简单、一致性好的光纤连接器研磨夹具。

本发明的的技术方案是：这种夹具由刚性主板、主板上的光纤连接器夹孔、夹孔调节缝隙、紧固件组成，光纤连接器夹孔以其长方形夹孔对角线为分界线分布在夹孔调节缝隙的两侧，用紧固件调节缝隙的宽度即调节了长方形夹孔的长度和宽度。

所述的研磨MT光纤连接器用夹具，其夹孔调节缝隙是在刚性主板上开的通槽，光纤连接器长方形夹孔被通槽沿着光纤连接器长方形夹孔一条对角线将其平分在通槽的两侧，通槽的一端在刚性主板上有开口，另一端由两段过渡圆弧与圆孔光滑连接。

所述的研磨MT光纤连接器用夹具，在刚性主板上开互相平行、长度基本一致的左、中、右三条通槽，三条通槽一端在刚性主板上有开口，左右两侧的通槽以中间通槽中心线为轴对称，两个光纤连接器长方形夹孔被左、右两侧通槽沿着光纤连接器长方形夹孔一条对角线将其平分在通槽的两侧，中间通槽接近开口端设有可调节三条通槽宽度的紧固件，形成微小弹性变形区。

所述的研磨MT光纤连接器用夹具，其光纤连接器长方形夹孔另一条对角线的两个顶角处有扩出圆弧。

所述的研磨MT光纤连接器用夹具，其光纤连接器长方形夹孔的尺寸是光纤连接器尺寸加0.02-0.1mm。

所述的研磨MT光纤连接器用夹具，三条通槽的宽度为0.3-0.5mm，间距为4-6mm。

所述的研磨MT光纤连接器用夹具，其主板中心有一圆孔，微小弹性变形区围绕该圆孔均匀分布，通槽开口端朝向圆孔中心，所有光纤连接器夹孔的中心都落在一个与中心圆孔同心的圆上。

所述的研磨MT光纤连接器用夹具，其微小弹性变形区均匀分布在主板边缘，通槽开口端朝向主板外侧。

所述的研磨MT光纤连接器用夹具，多个微小弹性变形区均匀分布在以主板中心为中心的孔的边上，光纤连接器长方形夹孔的一对直角边在主板侧，另一对直角边在夹板侧，有紧固件将两板夹紧，所有光纤连接器夹孔的中心都落在一个与中心孔同心的圆上。

所述的研磨MT光纤连接器用夹具，其微小弹性变形区均匀分布在主板边缘，边缘上有开口，两个微小弹性变形区对称，即两个通槽开口端朝向一个开口，开口处设有紧固件。

所述的研磨MT光纤连接器用夹具，其均匀分布的微小弹性变形区的个数为4-8个。

本发明的光纤连接器的光纤端面研磨夹具的特点：

1、本发明中MT连接器头部在夹具长方孔中定位时，支承点五个，只有MT连接器头部在垂直于主板方向的平动未被限制，属于“五点准定位”，已经完全限制了按加工要求需要消除的工件自由度数目。

2.局部弹性、整体刚性设计，有利于使夹具设计基准、工艺基准与夹具研磨MT连接器加工基准保持一致，结构简单可靠，制造简便，精度高。

3.局部弹性对称设计，夹持方式简捷合理，夹紧牢固，操作方便省力；没有多余的可拆卸部件，夹具便于清洁。

4、其光纤连接器长方形夹孔对角的两个顶角处有扩出圆弧是不产生干涉工艺孔，便于长方形连接器插入，使定位精度更加准确。

5、在三条通槽的另一端由两段过渡圆弧与圆孔光滑连接，不仅使通槽弹性更好，而且减少了应力集中，延长了夹具的寿命。

该研磨夹具机磨方案可适用于日本精工技研SFP-550机型研磨机和日本古河电工FP-100机型研磨机的MT光纤连接器光纤端面研磨。本夹具局部设计及其组合可用于手工研磨，适当更改外形可用于其他机器研磨。

将夹紧工件部分改为斜面长方形孔后，本夹具可用于斜面研磨。

                        附图说明

图1、图2是本发明基本结构示意图、图3是本发明对称设计局部弹性区示意图、图4是本发明对称设计局部弹性区机器研磨实施方案示意图、图5是本发明对称设计局部弹性区手工研磨示意图、图6是本发明第二种机器研磨实施方案示意图、图7是手工研磨另一实施例示意图、图8是紧固螺纹孔结构示意图。图中1是刚性主板、2是长方形夹孔、2-1是长方形夹孔对角的扩出圆弧、3是左右通槽、3-1是三条通槽另一端的两段过渡圆弧与圆孔、4是紧固螺纹孔、4-1是螺纹部分、4-2是非螺纹部分、5是中间通槽、6是中心圆孔、6-1是螺纹孔中心所在圆、6-2是长方孔中心所在圆、6-3是圆孔3-1中心所在圆、1-1是夹板。

                      具体实施方式

本研磨夹具结构由两部分组成：其一是一块刚性主板，其二是紧固螺钉。图3所示的是对称型弹性微小变形区，它被左、中、右三条互相平行，长度基本一致的通槽分割成既相对独立、又相互关联的三个区域：左侧弹性变形区、右侧弹性变形区、主板刚性区。中间通槽由细长槽5、螺纹孔4、过渡圆弧与圆孔3-1组成，圆孔3-1直径φ3mm由R2.5mm过渡圆弧与中间通槽5光滑连接，其中心线位于主板中心圆孔6直径方向上。中间通槽开口于主板中心圆孔6上，止于圆孔3-1。中间通槽中心线经过螺纹孔4的圆心，螺纹孔4被通槽5平分为两个半螺纹孔。如图8所示，螺纹孔4分螺纹段和非螺纹段，当螺母旋进时，进入4-2非螺纹段产生的力使左右两通槽的内侧弹性边绕其端部圆弧向其刚性侧靠拢，从而达到夹紧光纤连接器的目的。与中间通槽相距5mm处为左、右两侧通槽。左右两侧通槽都由细长槽3、长方形孔2、过渡圆弧及圆孔3-1组合而成，与中间通槽中心线平行。左右侧通槽开口于主板中心圆孔6上，止于过渡圆弧及圆孔3-1，长方形孔2被细长槽3沿着长方形孔的一条对角线平分为两半，以长方形孔2另一条对角线的两个顶点为中心钻有两个φ0.6mm圆孔2-1。左右侧通槽以中间通槽中心线为轴构成轴对称结构。中间通槽与左侧通槽之间是左侧弹性微小变形区，中间通槽与右侧通槽之间是右侧弹性微小变形区，而三条通槽以外的区域为主板刚性区。长方形孔的两对相邻直角边，其中一对直角边在主板刚性区，而另一对直角边在左侧(或右侧)弹性微小变形区；长方形孔的长、短边所在平面垂直于主板1，长方形孔长、短边的具体尺寸由MT连接器的类型决定，MT连接器有两芯、8芯、16芯等。当配现有日本机型使用时，如图4给出的第一种机磨实施例：它是以图3的对称型弹性微小变形区为基础设计的，图中1是一块边长为174mm，厚度为5.5mm的正方形刚性主板，配M4螺钉，螺钉具体个数由主板上弹性微小变形区的数量决定。主板上分布的弹性微小变形区数量可以有多种，比如：2、4、6、8、10，下面所描述的是第一种实施例的典型情况：主板上分布有8个弹性微小变形区。主板材料选用3Cr13，热处理硬度为HRC44～48。主板1的棱边均倒角，顶角处均由凹圆弧与棱边连接。主板中心有一圆孔6，主板上其他结构，如：螺纹孔、圆孔、长方孔等中心所在位置与圆孔6是一组同心圆，它们由内向外分别是：主板中心圆孔6、螺纹孔中心所在圆6-1、长方形孔中心所在圆6-2、圆孔3-1中心所在圆6-3。

在由6和6-3所围成的圆环上，径向均匀分布有8个结构相同的弹性微小变形区，8个弹性微小变形区之外是主板刚性区。

图5给出了以图3的对称型弹性微小变形区为基础的MT手工研磨夹具实施例，它仅仅是局部设计相同的多种组合的一种，它由4个对称弹性微小变形区组合而成，它还可以是2个、6个、8个等，弹性微小变形区具体技术方案同上。图6是非对称小区的手工研磨夹具实施例。

图6是根据本发明的构思的第二种机器研磨实施方式。它基本结构与日本现有技术相同，只是其长方形夹孔的一对直角边在刚性主板一侧，另一对直角边在夹孔调节缝隙的另一侧夹板上，每个微小弹性变形区对称设置两个光纤连接器夹孔，夹板与主板由紧固件夹紧，其多个微小弹性变形区均匀分布在以主板中心为圆心的圆上，所有光纤连接器夹孔的中心都落在一个圆上。

图7是根据本发明的构思的第二种手工研磨实施方式。

工作原理：由运动学可知，任一刚体在空间三个互相垂直的坐标系中，有六个自由度：X方向平动、Y方向平动、Z方向平动、X方向转动、Y方向转动、Z方向转动；用六个正确布置的支承点，就可完全限制工件的六个自由度，使工件在夹具中占有完全确定的位置，即“六点定位原理”；根据加工要求，采用“全定位”、“准定位”都是合理的。本发明中MT连接器头部在夹具长方孔中定位时，支承点五个，只有MT连接器头部在垂直于主板方向的平动未被限制，属于“五点准定位”，已经完全限制了按加工要求需要消除的工件自由度数目。

本发明的最佳实施方案由于三条通槽将弹性微小变形区分割成既相对独立、又相互关联的三个区域：左侧弹性微小变形区、右侧弹性微小变形区、主板刚性区，这三个区的弹性微小变形情况如下：当M4螺钉头部前移紧贴M4螺纹底孔却继续向下拧紧时，M4螺纹孔4被平分开的两个半螺纹孔由于受到类似斜楔夹紧机构施加的外力而分别向左右两侧分开，这就导致：左侧弹性微小变形区向左侧发生微小弹性弯曲变形，右侧弹性微小变形区向右侧发生微小弹性弯曲变形，左右两侧的细长槽3槽宽减小，长方形孔位于弹性微小变形区的那对直角边向长方形孔位于主板刚性区的那对直角边靠拢，将MT连接器夹紧，将主板刚性区作为MT连接器的定位基准，从而保证了同一副夹具上所有MT连接器研磨时定位基准的一致性。

本发明的主要构思是一种有五个支承点，实现准定位的技术方案，即其光纤连接器长方形夹孔以其对角线为分界线分布在刚性主板微小弹性变形区上调节缝隙或通槽的两侧，用紧固件调节缝隙或通槽的宽度即调节长方形孔的长度和宽度。因此无论怎么改变微小弹性变形区的具体结构或布局，只要将长方形夹孔以其对角线为分界线分布在刚性主板微小弹性变形区上调节缝隙或通槽的两侧，都属于本发明的保护范围。

本发明如图3、图4、图5所示的对称设计局部微小弹性变形区的具体结构是本发明的最佳方案，对称设计的局部弹性区在刚性主板上的个数、布局可以根据需要设计，因此无论怎么改变只要对称设计的局部弹性区与本发明相同，都属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1、一种研磨MT光纤连接器用夹具，由刚性主板、主板上的光纤连接器夹孔、夹孔调节缝隙、紧固件组成，其特征是光纤连接器夹孔以其长方形夹孔对角线为分界线分布在夹孔调节缝隙的两侧，用紧固件调节缝隙的宽度即调节了长方形夹孔的长度和宽度。

2、根据权利要求1所述的研磨MT光纤连接器用夹具，其特征是夹孔调节缝隙是在刚性主板上开的通槽，光纤连接器长方形夹孔被通槽沿着光纤连接器长方形夹孔一条对角线将其平分在通槽的两侧，通槽的一端在刚性主板上有开口，另一端由两段过渡圆弧与圆孔光滑连接。

3、根据权利要求2所述的研磨MT光纤连接器用夹具，其特征是在刚性主板上开互相平行、长度基本一致的左、中、右三条通槽，三条通槽一端在刚性主板上有开口，左右两侧的通槽以中间通槽中心线为轴对称，两个光纤连接器长方形夹孔被左、右两侧通槽沿着光纤连接器长方形夹孔一条对角线将其平分在通槽的两侧，中间通槽接近开口端设有可调节三条通槽宽度的紧固件，形成微小弹性变形区。

4、根据权利要求1或2所述的研磨MT光纤连接器用夹具，其特征是光纤连接器长方形夹孔另一条对角线的两个顶角处有扩出圆弧。

5、根据权利要求1或2所述的研磨MT光纤连接器用夹具，其特征是光纤连接器长方形夹孔的尺寸是光纤连接器尺寸加0.02-0.1mm。

6、根据权利要求3所述的研磨MT光纤连接器用夹具，其特征是三条通槽的宽度为0.3-0.5mm，间距为4-6mm。

7、根据权利要求3所述的研磨MT光纤连接器用夹具，其特征是主板中心有一圆孔，微小弹性变形区围绕该圆孔均匀分布，通槽开口端朝向圆孔中心，所有光纤连接器夹孔的中心都落在一个与中心圆孔同心的圆上。

8、据权利要求3所述的研磨MT光纤连接器用夹具，其特征是微小弹性变形区均匀分布在主板边缘，通槽开口端朝向主板外侧。

9、根据权利要求1所述的研磨MT光纤连接器用夹具，其特征是多个微小弹性变形区均匀分布在以主板中心为中心的孔的边上，光纤连接器长方形夹孔的一对直角边在主板侧，另一对直角边在夹板侧，有紧固件将两板夹紧，所有光纤连接器夹孔的中心都落在一个与中心孔同心的圆上。

10、根据权利要求2所述的研磨MT光纤连接器用夹具，其特征是微小弹性变形区均匀分布在主板边缘，边缘上有开口，两个微小弹性变形区对称，即两个通槽开口端朝向一个开口，开口处设有紧固件。

11、根据权利要求7或9所述的研磨MT光纤连接器用夹具，其特征是均匀分布的微小弹性变形区的个数为4-8个。

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