CN113926731A - 全自动化光纤连接器端面检测装置、系统以及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自动化光纤连接器端面检测装置、检测系统以及检测方法。其中，所述光纤连接器端面检测装置包括端检支架；夹装座固定装置，设置于所述端检支架；端检相机，用于采集光纤连接器端面的图像；其中，所述端检支架可在竖向移动，所述夹装座固定装置可在横向提供夹紧，以固定夹装座。本案具有检测结果准确，显著提高端面检测效率，节省生产成本等优点。

Description

全自动化光纤连接器端面检测装置、系统以及检测方法

技术领域

本发明涉及光纤生产设备技术领域，尤其涉及一种光纤连接器端面检测装置、系统以及检测方法。

背景技术

光纤连接器，也称光纤跳线，其基本结构包括光纤线和连接在光纤线端部的陶瓷插芯。光纤线是光纤连接器未连接接头(陶瓷插芯)前的线材，包括光纤以及包覆光纤的保护层。生产过程中，通常先将光纤线端部固定长度的覆层剥离，然后将剥离覆层后的芯线部分穿插到已点胶的插头内，形成穿纤作业。

为提高穿纤作业效率，需要实现自动化作业，对应地，需要在插头固定条上固定好批量使用的插头，在穿纤前，将插头固定条上的插头进行点胶作业，点胶完毕的插头固定条在批量自动穿纤设备处完成批量穿纤作业。完成批量穿纤作业后，需要对伸出插头的光纤线的最末端的端面进行研磨、清洗、干燥、擦拭、检测等处理。检测处理主要是利用端检仪器上的相机，对光纤线的端面进行扫描，然后由端检仪器识别判断端面的平整度、清洁度等是否符合要求。

现有技术进行端面检测的技术方案有，由工作人员手动将光纤连接器的端部插入端面检测仪器中，然后由端面检测仪器识别判断，最后由工作人员根据仪器给出的结果，将合格品和不合格品分拣。这种检测处理效率低下，劳动强度大，用工成本高。

现有技术中还有一种进行端面检测的技术方案，如公开号为CN110375647A，名称为“一种全自动的光纤连接器端面检测设备”的中国发明专利申请，其工作过程为，将用于运载已批量穿纤的光纤连接器的光纤固定卡线板通过传送装置直接传送至支承块紧贴固定条的下表面的位置，再使得压板从卡线板上方紧贴固定条的上表面完成固定，之后再采用移动的相机对固定条排列的光纤连接器端面逐个采集图像。但发明人在完成本案的发明过程中发现，采用该技术方案，其检测结果不够准确，其原因很可能在于对固定条的定位效果不够精确，使得采集图像的相机很难与光纤连接器端面精确地对准。

因此，本领域需要一种光纤连接器端面检测装置、系统以及检测方法，以实现对批量的光纤连接器端面的精确检测。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种光纤连接器端面检测装置。

本发明的一个目的是提供一种光纤连接器端面检测系统。

本发明的一个目的是提供一种光纤连接器端面检测方法。

根据本发明一个方面的一种光纤连接器端面检测装置，包括：端检支架；夹装座固定装置，设置于所述端检支架；端检相机，用于采集光纤连接器端面的图像；其中，所述端检支架可在竖向移动，所述夹装座固定装置可在横向提供夹紧，以固定夹装座。

在所述检测装置的一个或多个实施例中，端面检测装置还包括提升进给装置，所述提升进给装置可带动所述端检支架在竖向移动。

在所述检测装置的一个或多个实施例中，所述夹装座固定装置包括在横向相对设置的两夹紧块，所述两夹紧块中有一夹紧块为移动件，可在夹紧方向上移动。

在所述检测装置的一个或多个实施例中，所述夹装座固定装置包括两夹紧块，所述两夹紧块之一为固定件，另一为移动件；所述夹装座固定装置还包括与夹装座的两端分别对应的夹装座载台，其中一所述夹装座载台上固定设有为固定件的夹紧块，另一所述夹装座载台上横向滑动安装有为移动件的夹紧块，所述移动件的夹紧块连接有夹持施力装置。

在所述检测装置的一个或多个实施例中，所述两夹紧块可与夹装座通过V形的卡块卡槽结构配合。

在所述检测装置的一个或多个实施例中，所述端检相机为移动件，所述检测装置还包括第一移动组件，所述第一移动组件包括第一驱动件，用于驱动所述端检相机的沿横向移动以达到工作位置。

在所述检测装置的一个或多个实施例中，所述第一驱动件包括端检滑架，端检滑座以及在所述端检滑座与所述端检支架之间设置的端检平移进给装置；所述第一移动组件还包括纵向移动件以及竖向移动件，所述纵向移动件包括位于中间座与所述端检滑座之间设置的纵移微调滑台，所述中间座上设置有安装座，所述竖向移动件包括位于所述安装座与所述中间座之间设置的竖移微调滑台，所述安装座上安装所述端检相机。

根据本发明一个方面的一种光纤连接器端面检测系统，包括以上任意一项所述的端面检测装置、机架、载具以及传送装置，所述载具用于运载已批量穿纤的光纤连接器，所述载具与所述机架之间通过所述传送装置连接，用于将所述载具传送至端面检测工位。

根据本发明一个方面的一种光纤连接器端面检测方法，包括：S1.光纤连接器被移动至端面检测工位悬空；S2.悬空的光纤连接器在横向以及竖向被定位；S3.光纤连接器端面被检测。

在所述检测方法的一个或多个实施例中，所述S2包括，所述悬空的光纤连接器先在竖向被定位，之后在横向被夹持定位；所述S3包括光纤连接器端面被采集图像。

本发明还提供全自动光纤连接器端面检测装置技术方案：

全自动化光纤连接器端面检测装置，包括机架，所述机架上滑动安装有连接器载具，所述连接器载具与所述机架之间设有传送驱动装置；所述连接器载具的底端固定设有连接器夹装座，所述连接器夹装座的中部排列设有若干与光纤连接器的插头对应的连接器夹装位；所述机架上竖向滑动安装有端检支架，所述端检支架与所述机架之间设有提升进给装置；所述端检支架上设有夹装座固定装置，所述端检支架上横向滑动安装有端检滑架，所述端检滑架与所述端检支架之间设有端检平移进给装置；所述端检滑架上安装有端检相机。

作为优选的技术方案，所述端检滑架包括滑动安装在所述端检支架上的端检滑座，所述端检滑座与所述端检支架之间设有所述端检平移进给装置；所述端检滑座上安装有端检中间座，所述端检中间座与所述端检滑座之间设有横移微调滑台，所述端检中间座上安装有端检安装座，所述端检安装座与所述端检中间座之间设有纵移微调滑台，所述端检安装座上安装所述端检相机。

作为优选的技术方案，所述夹装座固定装置包括与所述连接器夹装座的两端分别对应的夹装座载台，其中一所述夹装座载台上固定设有固定夹块，另一所述夹装座载台上横向滑动安装有活动夹块，所述活动夹块连接有夹持施力装置。

作为优选的技术方案，所述夹装座载台的两端分别设有呈V形设置的夹持卡槽，所述固定夹块和所述活动夹块上分别设有可卡入对应端所述夹持卡槽的夹持卡块。

本案的进步效果包括但不限于：通过在竖向移动的端检支架、以及在横向提供夹紧的夹装座固定装置，使得光纤连接器被精确地定位，使得相机与光纤连接器端面可以精确地对准，得到的光纤连接器端面的图像清晰，使得检测结果准确，显著提高端面检测效率，节省生产成本。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，需要注意的是，附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制，其中：

图1是一实施例的端面检测装置与夹装座的结构示意图。

图2是一实施例的端面检测装置与夹装有光纤连接器的夹装座的剖视结构示意图。

图3是一实施例的端面检测系统的结构示意图。

图4是一实施例的端面检测方法的流程示意图。

具体实施方式

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本发明的保护范围进行限制。

另外，需要理解的是，如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”、“一个或多个实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一些实施例”或“一个或多个实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

需要解释的是，在以下内容中，“端面检测”可以简称为“端检”。“竖向”为以下图示中XYZ坐标系的Z轴方向，横向为X轴方向，纵向为Y轴方向。

如图1至图3所示的，光纤连接器端面检测系统100包括光纤连接器端面检测装置10，机架1、载具2以及传送驱动装置21。如图3所示的，机架1上滑动安装有载具2，载具2用于运载批量的经过端面研磨、清洗擦拭的光纤连接器7至端面检测工位，图3光纤连接器7被批量固定于夹装座3，夹装座3的中部排列设有若干与光纤连接器7的陶瓷插芯对应的夹装位，夹装位处有用于对每个光纤连接器7的陶瓷插芯夹装的夹装结构。图3所示的结构是载具2已运载光纤连接器7至端检工位，并且夹装座3已被定位的结构，端检工位即本实施例可对光纤连接器7的端面进行端检的位置，载具2的底端固定设有连接器夹装座3，连接器夹装座3优选长条状设置。连接器夹装座3的中部排列设有若干与光纤连接器7的陶瓷插芯对应的夹装位，当然，在夹装位处有用于对每个光纤连接器7的陶瓷插芯夹装的夹装结构。载具2与机架1之间设有传送装置21，继续参考图3，传送装置21用于将载具2传送至端面检测工位，可以是在同一高度上平移地传送，传送装置21具体可以包括两转动安装在机架1上的传送带轮22，两传送带轮22之间设有双面齿形带23，载具2上设有与所述双面齿形带23常啮合的传送齿形板24，其中一传送带轮22连接有传送驱动电机25，但不以此为限。如图3所示的，载具2与机架1的滑动安装采用滑槽滑块结构，机架1包括滑槽，传送装置21包括滑块，但不以此为限，例如也可采用导杆导套等结构实现。机架1可以是铝型材或者板材或者组合件，但不以此为限。

继续参考图1至图3所示的，光纤连接器端面检测装置10包括端检支架4、夹装座固定装置50以及端检相机48。端检支架4可在竖向移动，具体的结构可以包括端检支架4与机架1之间设有提升进给装置49。端检支架4采用四个导杆导套结构实现滑动安装，对竖向移动提供导向作用，提升进给装置49，一般可以采用提升进给缸，例如气缸、电缸、液压缸等等。但不以此为限，例如提升进给装置49还可以采用弹簧直接连接端检支架4的弹簧伸缩结构，或是步进电机精确控制升降位移的升降装置等等，对竖向提供导向作用的也可以是采用滑轨-滑块结构，甚至省略导向件，直接采用提升进给装置49实现端检支架4的竖向移动，采用图中所示的实施例的有益效果在于，其结构简单，竖向移动的精度高。

夹装座固定装置50可以包括与夹装座3的两端分别对应的夹装座载台5，其中一夹装座载台5上固定设有为固定件的夹紧块51，另一夹装座载台5上横向滑动安装有为移动件的夹紧块52，夹紧块52连接有夹持施力装置53。端检支架4被驱动上升后，两夹装座载台5首先与夹装座3的两端接触，形成支撑，然后夹持施力装置53推动夹紧块52，夹紧块52即可推动夹装座3靠向夹紧块51，形成夹持固定。因为载具2依靠双面齿形带23驱动滑行，双面齿形带23具有一定的弹性等，使得夹装座3此处可实现较小距离的水平移动，夹紧块52可容易将夹装座3推动较小距离后与夹紧块51形成夹持，当然夹紧块51的初始位置与夹装座3之间的间隙应较小。设置为固定件的夹紧块51还有一个好处，就是可作为夹装座3的定位，这样每个夹装座3被夹持固定后，其上的光纤连接器7，都能在固定指定位置被检测。另外，施力装置53可以是常用的气缸、电缸以及液压缸。

承上所介绍的，在实际运行时，传送装置21带动载具2滑动，使夹装座3处于端检工位后悬空停止，然后提升进给装置49驱动端检支架4由下至上竖向移动提升，直至夹装座3的下端面被抵接固定，如此使得夹装座3在竖向被定位。如此的有益效果在于，可以使得夹装座3的定位准确。其原理在于，相比于背景技术介绍的公开号为CN110375647A的专利文献中直接将固定条的下表面紧贴于支承块的竖向定位，本实施例的竖向定位方案可以避免由于各部件的加工误差以及传送装置在平移过程中在高度方向的晃动导致的固定条的下表面与支承块干涉、碰撞导致的在横向或者纵向位置的偏移，从而使得夹装座3的定位准确，端检相机48与光纤连接器7的端面精确的对准。

在检测装置10的运行过程中，提升进给装置49驱动端检支架4提升直至夹装座3的下端面被抵接定位后(在图中所示的实施例中，两载台5与夹装座3的下端面接触，形成支撑抵接定位)，作为移动件的夹紧块52被施力装置53推动，进而推动夹装座3靠向作为固定件的夹紧块51，形成夹持固定。设置夹装座固定装置50，可以使得夹装座3在端检工位竖向被抵接固定的基础上，在横向被提供夹紧，如此使得夹装座3在进行端面检测时被精确地对准，得到的光纤连接器端面的图像清晰，使得检测结果准确。继续参考图1至图3的，夹紧块51、52与夹装座3之间的连接配合结构可以是V形卡块卡槽结构，夹装座3的横向两端具有V形卡槽部31，夹紧块51、52分别具有可卡入对应端的V形卡槽部31的V形卡块部54，但不以此为限，例如也可以是夹紧块51、52具有V形卡槽部31，夹装座3具有V形卡块部54，采用V形卡块卡槽结构的有益效果在于，一方面可提高所述连接器夹装座3被夹持后的稳固性，另一方面可对所述连接器夹装座3的宽度方向，也就是纵向进行限位，进一步提高被检测时光纤连接器7的位置精度。继续参考图1至图3的，端检相机48可以是单个移动式的端检相机，沿夹装座3的延伸方向，即图中的横向移动，逐个拍摄夹装座3的光纤连接器7的端面的图像，并输出图像进行检测。可以理解到，端检相机的具体结构不以图中实施例为限，例如端检相机可以是多个移动式的，也可以是多个固定式的，固定式的端检相机的数量与夹装座3可以夹装的光纤连接器的数目相同。进行检测的方式可以是端检相机48还连接有控制器，控制器可对端检相机48传输来的图像进行处理分析，并与设定数值进行对比，最终判定图像对应的光纤连接器7的端面是否合格。当检测到不合格品时，由控制器对不合格品进行保存记录，以便后续进行查阅和处理。常规地，所述控制器包括中央处理单元、图像处理单元、对比单元和数据传输单元等。可以理解到，在对不合格品保存记录之外，也可同时采用其他实体标记方式将不合格品区别分拣开来，如在端检支架4上设置夹具，根据控制器的信号输出，将不合格品向上拉出一定长度等。继续参考图1至图3的，对于移动式的端检相机48，驱动其移动的部件可以是检测装置10包括的第一移动组件400，包括第一驱动件，纵向移动件以及竖向移动件，第一驱动件用于驱动端检相机48的沿工作方向(即图中的横向)移动以达到工作位置，即各光纤连接器7的端面所在的位置，纵向移动件、竖向移动件用于微调端检相机在工作位置的纵向位置以及竖向位置。可以理解到，设置纵向移动件、竖向移动件仅是一种端检相机48与夹装座3的定位出现略微偏差进行调整的方案，在比较理想的情况下，例如第一驱动件的位移精度足够，加工足够精确等等，由于采用上述的端检支架4以及夹装座固定装置50，端检相机48与光纤连接器7可以实现足够精确地对准，此时也可以无需纵向移动件、竖向移动件。如图1至图3所示的，第一移动组件400的具体结构可以是，第一驱动件包括端检滑架41、端检滑座43以及平移进给装置42，端检滑座43滑动安装在端检支架4，端检滑座43与端检支架4之间设有平移进给装置42。平移进给装置42一般可以是如图所示的气缸、电缸液压缸。平移进给装置42用于驱动端检滑架41间歇性滑动，每次滑动停止时，端检相机48位于其中一光纤连接器7下方，端检相机48可进行拍照并传输。纵向移动件包括位于中间座45与端检滑座43之间设置的纵移微调滑台44，中间座45上设置有安装座47，竖向移动件包括位于安装座47与中间座45之间设置的竖移微调滑台46，安装座47上安装端检相机48。通过位置调节，可方便端检相机48拍摄到清晰的图像。本实施例所述纵移微调滑台44和竖移微调滑台46均采用现有高精度交叉滚子型滑台，其可在一直线方向内，对与其连接的两结构的相对位置，可以分别通过千分尺440、450进行微调。

综上，在以上实施例的介绍的光纤连接器端面检测系统100的运行中，传送装置21驱动载具2滑动，使夹装座3处于端检工位后停止。然后提升进给装置49驱动所述端检支架4提升，直至夹装座载台5支撑到夹装座3的横向两端的下端面为止。施力装置53驱动夹紧块52滑动，夹紧块52最终与夹紧块51将夹装座3固定夹持。夹紧块51的固定设置以及夹紧块51、夹紧块52的V形卡块部54的卡持，可使得夹装座3可在横向和纵向均形成快速精确地定位。端检相机48可根据该能快速精确定位的位置，利用纵移微调滑台44和竖移微调滑台46提前进行位置调节，确保端检支架4升起后，端检相机48可直接到达首端的光纤连接器7处进行理想地拍摄。端检相机48对首端的光纤连接器7的端面拍摄后，将图像传输给所述控制器，控制器对图像进行处理分析，并与设定数值对比后，得出是否合格结论。若不合格，则对对应的不合格品进行记录保存。平移进给装置42再驱动端检滑架41整体进行一次位移，位移的大小与夹装座3上相邻两光纤连接器7的间距相等，然后所述端检相机48进行下一次拍摄。以此类推，直至最后一个光纤连接器7端检完毕。夹持施力装置53解除对夹装座3的夹持固定，端检支架4被驱动下降回复至初始位置，且端检滑架41回到初始位置。传送装置21驱动该载具2滑走，并将下一载具2上的夹装座3送至端检工位，继续进行下一批光纤连接器7的端面检测。

承上所述，并且结合图4可知，对于批量的光纤连接器，进行光纤连接器端面的检测方法包括：

S1.光纤连接器被移动至端面检测工位悬空；

例如以上介绍的，传送装置21带动所载具2滑动，使夹装座3处于端检工位后悬空停止；

S2.悬空的光纤连接器在横向以及竖向被定位；

例如以上介绍的，首先提升进给装置49驱动端检支架4由下至上提升直至夹装座3的下端面被抵接固定，以使得悬空的光纤连接器先在竖向被定位，之后通过两夹紧块51、52在横向对夹装座3夹紧，以使得光纤连接器在横向被夹持定位。

S3.光纤连接器端面被检测；

例如以上介绍的，定位完成后，端检相机48可沿横向移动，逐个拍摄光纤连接器7的端面的图像，输出图像至控制器进行比较。

承上所述的，采用以上实施例介绍的光纤连接器端面检测装置、系统以及检测方法的有益效果包括：通过在竖向移动的端检支架、以及在横向提供夹紧的夹装座固定装置，使得光纤连接器在检测工作被精确地定位，使得相机与光纤连接器端面可以精确地对准，得到的光纤连接器端面的图像清晰，使得检测结果准确，显著提高了端面检测效率，节省了生产成本。

本发明虽然以上述实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种全自动化光纤连接器端面检测装置，包括机架，其特征在于：所述机架上滑动安装有连接器载具，所述连接器载具与所述机架之间设有传送驱动装置；所述连接器载具的底端固定设有连接器夹装座，所述连接器夹装座的中部排列设有若干与光纤连接器的插头对应的连接器夹装位；所述机架上竖向滑动安装有端检支架，所述端检支架与所述机架之间设有提升进给装置；所述端检支架上设有夹装座固定装置，所述端检支架上横向滑动安装有端检滑架，所述端检滑架与所述端检支架之间设有端检平移进给装置；所述端检滑架上安装有端检相机。

2.一种全自动化光纤连接器端面检测装置，其特征在于，包括：

端检支架；

夹装座固定装置，设置于所述端检支架；

端检相机，用于采集光纤连接器端面的图像；

其中，所述端检支架可在竖向移动，所述夹装座固定装置可在横向提供夹紧，以固定夹装座。

3.如权利要求2所述的端面检测装置，其特征在于，端面检测装置还包括提升进给装置，所述提升进给装置可带动所述端检支架在竖向移动。

4.如权利要求3所述的端面检测装置，其特征在于，所述夹装座固定装置包括在横向相对设置的两夹紧块，所述两夹紧块中有一夹紧块为移动件，可在夹紧方向上移动。

5.如权利要求4所述的端面检测装置，其特征在于，所述夹装座固定装置包括两夹紧块，所述两夹紧块之一为固定件，另一为移动件；所述夹装座固定装置还包括与夹装座的两端分别对应的夹装座载台，其中一所述夹装座载台上固定设有为固定件的夹紧块，另一所述夹装座载台上横向滑动安装有为移动件的夹紧块，所述移动件的夹紧块连接有夹持施力装置。

6.如权利要求5所述的端面检测装置，其特征在于，所述两夹紧块可与夹装座通过V形的卡块卡槽结构配合。

7.如权利要求5所述的端面检测装置，其特征在于，所述端检相机为移动件，所述检测装置还包括第一移动组件，所述第一移动组件包括第一驱动件，用于驱动所述端检相机的沿横向移动以达到工作位置。

8.如权利要求7所述的端面检测装置，其特征在于，所述第一驱动件包括端检滑架，端检滑座以及在所述端检滑座与所述端检支架之间设置的端检平移进给装置；所述第一移动组件还包括纵向移动件以及竖向移动件，所述纵向移动件包括位于中间座与所述端检滑座之间设置的纵移微调滑台，所述中间座上设置有安装座，所述竖向移动件包括位于所述安装座与所述中间座之间设置的竖移微调滑台，所述安装座上安装所述端检相机。

9.一种光纤连接器端面检测系统，其特征在于，包括如权利要求2-8任意一项所述的端面检测装置、机架、载具以及传送装置，所述载具用于运载已批量穿纤的光纤连接器，所述载具与所述机架之间通过所述传送装置连接，用于将所述载具传送至端面检测工位。

10.一种光纤连接器端面检测方法，其特征在于，包括：

S1.光纤连接器被移动至端面检测工位悬空；

S2.悬空的光纤连接器在横向以及竖向被定位；

S3.光纤连接器端面被检测。

11.如权利要求10所述的检测方法，其特征在于，所述S2包括，所述悬空的光纤连接器先在竖向被定位，之后在横向被夹持定位；所述S3包括光纤连接器端面被采集图像。

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