CN113977514A - 一种光纤组装机构及组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光纤加工技术领域，尤其涉及一种光纤组装机构及组装方法。该光纤组装机构导向系统，光纤组装机构用于为将光纤穿过工件并与工件固定连接。该光纤组装机构包括导向系统和夹持机构。导向系统包括第一导向机构，第一导向机构能够在光纤的输出方向上沿靠近或远离工件方向运动，第一导向机构能够为光纤提供导向，完成穿光纤过程后，夹持机构能够在工件的两端夹持穿过工件的光纤。通过第一导向机构为光纤提供导向，代替人工操作，实现自动化传送光纤，由于提高工作效率和降低人工成本，且夹持机构对光纤具有夹持固定作用，以保证光纤和工件固定过程保持稳定状态。该组装方法，通过上述光纤组装机构，以达到提高加工效率的效果。

Description

一种光纤组装机构及组装方法

技术领域

本发明涉及光纤加工技术领域，尤其涉及一种光纤组装机构及组装方法。

背景技术

随着自动化技术的提高，自动化设备应用在机械生产的各个领域。但对于在工件上穿光纤的领域，由于光纤纤细，很难通过自动化实现，导致穿光纤过程多以人工操作完成，导致生产效率低。

为解决上述问题，亟待提供一种光纤组装机构及组装方法，解决人工穿光纤效率低的问题。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种光纤组装机构，以达到提高加工效率的效果。

本发明的另一个目的是提出一种组装方法，通过上述光纤组装机构，以达到提高加工效率的效果。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种光纤组装机构，被配置为将光纤穿过工件并与所述工件固定连接，所述光纤组装机构包括：

导向系统，为所述光纤输送过程提供导向，所述导向系统包括第一导向机构，所述第一导向机构能够在所述光纤的输出方向上沿靠近或远离工件方向运动，所述第一导向机构被配置为所述光纤穿入所述工件提供导向；以及

夹持机构，所述夹持机构能够在所述工件的两端夹持穿过所述工件的所述光纤。

作为一种可选方案，所述第一导向机构包括：

第一驱动件；

第一导向组件，设置在所述第一驱动件的输出端，所述第一导向组件包括相对设置的两个第一导向件，所述第一导向件上开设有第一导向槽，所述第一导向槽沿所述光纤输送方向延伸，所述第一驱动件能够驱动两个所述第一导向件相互靠近或远离，以使所述光纤沿所述第一导向槽导向方向延伸，为所述光纤运动提供导向；以及

第二驱动件，所述第一驱动件设置在所述第二驱动件的输出端，所述第二驱动件被配置驱动所述第一导向组件向靠近或远离所述工件方向运动。

作为一种可选方案，所述第一导向机构还包括：

第三驱动件，所述第二驱动件设置在所述第三驱动件的输出端，所述第三驱动件被配置为驱动所述第一导向组件在垂直于所述输出方向上靠近或远离所述光纤。

作为一种可选方案，所述夹持机构包括：

第四驱动件；

夹持组件，设置在所述第四驱动件的输出端，所述夹持组件包括相对设置的两个夹持件，所述第四驱动件能够驱动两个所述夹持件相互靠近或远离，以夹持固定或释放所述光纤；以及

第五驱动件，所述第四驱动件设置在所述第五驱动件的输出端，所述第五驱动件被配置驱动所述夹持组件在垂直于所述输出方向上靠近或远离所述光纤。

作为一种可选方案，所述光纤组装机构还包括：

第二导向机构，被配置为所述光纤在穿过所述工件过程中提供导向。

作为一种可选方案，所述第二导向机构包括：

固定件，所述固定件上开设有容纳槽，所述工件放置在所述容纳槽中；

第六驱动件和第七驱动件，分别设置在所述固定件的两侧；以及

第二导向组件，包括两个第二导向件，两个所述第二导向件分别设置在所述第六驱动件和所述第七驱动件的输出端，所述第六驱动件和所述第七驱动件能够驱动两个所述第二导向件相互靠近或远离所述工件，以夹持所述工件并为所述光纤运动提供导向。

作为一种可选方案，所述第二导向件根据所述工件和所述固定件设计为仿形结构。

作为一种可选方案，所述第二导向件上开设有导向坡口，所述导向坡口设置在所述工件的入口端，且被配置为穿入所述光纤提供导向。

作为一种可选方案，所述光纤组装机构还包括：

放卷机构，设置在所述工件的输入端，所述放卷机构被配置为释放所述光纤到所述工件。

作为一种可选方案，所述放卷机构包括：

卷料滚轮，被配置为存放所述光纤；

主动轮和从动轮，所述主动轮和所述从动轮相对且间隔设置，所述主动轮和所述从动轮中间能够容纳所述光纤穿过，所述主动轮旋转能够驱动所述光纤向所述主动轮的旋转方向输送；以及

第四导向件，设置在所述主动轮和所述第一导向机构之间。

一种组装方法，通过如上所述的光纤组装机构，所述光纤组装机构还包括放卷机构和收卷机构，所述放卷机构设置在工件的输入端，所述收卷机构设置在所述光纤的输出端，其组装步骤包括：

所述放卷机构释放所述光纤并驱动所述光纤沿输送方向运动；

将所述光纤穿过所述第一导向机构，所述第一导向机构随所述光纤向靠近所述工件方向运动；

所述夹持机构夹持固定所述光纤并拉伸；

将所述光纤与所述工件固定连接；

所述收卷机构收卷穿过所述工件的所述光纤；

下料。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种光纤组装机构，光纤组装机构用于为将光纤穿过工件并与工件固定连接。该光纤组装机构包括导向系统和夹持机构。其中导向系统为光纤输送过程提供导向。具体而言，导向系统包括第一导向机构，第一导向机构能够在光纤的输出方向上沿靠近或远离工件方向运动，第一导向机构能够为光纤提供导向，夹持机构能够在工件的两端夹持穿过工件的光纤。通过第一导向机构为光纤提供导向，使光纤持续穿过工件并向下一工位传送，代替人工操作，实现自动化传送光纤，由于提高工作效率和降低人工成本，且夹持机构对光纤具有夹持固定作用，以保证光纤和工件固定过程保持稳定状态。同时，受光纤的性能限制，容易发生折弯等损坏问题，利用机械自动化穿光纤，能够减少人工操作过程失误的概率，进而有利于提高产品的合格率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的光纤组装机构的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的放卷机构的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的导向系统的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的第二导向件的结构示意图。

图中标记如下：

100-导向系统；110-第一导向机构；111-第一驱动件；112-第一导向组件；1410-第一导向件；113-第二驱动件；114-第三驱动件；

200-第二导向机构；210-固定件；220-第六驱动件；230-第七驱动件；240-第二导向组件；241-第二导向件；2411-导向坡口；

300-放卷机构；310-卷料滚轮；320-主动轮；330-从动轮；340-第四导向件；

400-夹持机构；410-第四驱动件；420-夹持组件；421-夹持件；430-第五驱动件；

500-收卷机构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的结构分而非全结构。

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，可以是两个元件内结构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。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

随着自动化技术的提高，自动化设备应用在机械生产的各个领域。但对于在工件上穿光纤的领域，由于光纤纤细，很难通过自动化实现，导致穿光纤过程多以人工操作完成，导致生产效率低。

为了提高生产效率，本实施例提供一种光纤组装机构，该设备能够实现自动穿光纤。

该光纤组装机构包括承载台，用于承载该设备的各个工作结构，以提供一个稳定的工作平台。同时，该光纤组装机构还包括设置在工作平台上的应变梁料盘，用于承载应变梁，以便于穿光纤使用。

如图1和图2所示，该光纤组装机构还包括放卷机构300，设置在光纤穿入应变梁的输入端，通过放卷机构300向应变梁持续放料。具体而言，放卷机构300包括卷料滚轮310，卷料滚轮310用于存放光纤，光纤以缠绕方式存放在卷料滚轮310上。同时，该放卷机构300还包括主动轮320、从动轮330以及第四导向件340，主动轮320和从动轮330相对且间隔设置，主动轮320和从动轮330中间能够容纳光纤穿过，通过主动轮320旋转能够驱动光纤向光纤的传输方向输送，即向应变梁输送光纤，以实现自动上料过程。第四导向件340设置主动轮320靠近应变梁的一端，即主动轮320和应变梁之间，使主动轮320驱动光纤向前输送时，第四导向件340能够起到导向作用。具体尔雅，第四导向件340中间开设有导向孔，操作者人工将光纤穿过导向孔以便于向下一工位传输。

进一步地，为了便于承载卷料滚轮310，放料机构300还包括放料载具，放料载具中设置有容纳槽，卷料滚轮310放置在容纳槽中，并能够在容纳槽中转动以放料。

如图3所示，该光纤组装机构还包括该光纤组装机构包括导向系统100和夹持机构400。其中导向系统100为光纤输送过程提供导向。具体而言，导向系统100包括第一导向机构110，第一导向机构110能够在光纤的输出方向上沿靠近或远离工件方向运动，第一导向机构110能够为光纤提供导向，夹持机构400能够在应变梁的两端夹持穿过应变梁的光纤。通过第一导向机构110为光纤提供导向，使光纤持续穿过工件并向下一工位传送，代替人工操作，实现自动化传送光纤，由于提高工作效率和降低人工成本，且夹持机构400对光纤具有夹持固定作用，以保证光纤和工件固定过程保持稳定状态。同时，受光纤的性能限制，容易发生折弯等损坏问题，利用机械自动化穿光纤，能够减少人工操作过程失误的概率，进而有利于提高产品的合格率。

工作时，首先操作者将光纤穿过放料机构300，并依次穿过第一导向机构110和应变梁，然后在放料机构300的放料驱动下，光纤持续穿过第一导向机构110和应变梁。当穿过应变梁的光线量达到预设值时，暂停放料，同时夹持机构400夹持固定光纤，以便于后续操作。

进一步地，为了实现在穿过应变梁的两端固定光纤，夹持机构400设计为两组，两组夹持机构分别位于应变梁的光纤输入端和输出端。当完成穿光纤过程后，位于应变梁两端的夹持机构400同时夹持固定光纤，以便于后续操作。

请继续参见图3，作为一种优选方案，第一导向机构110包括第一驱动件111、第一导向组件112和第二驱动件113，第一导向组件112设置在第一驱动件111的输出端，第一导向组件112包括相对设置的两个第一导向件1121，所述第一导向件1121上开设有第一导向槽，所述第一导向槽沿所述光纤输送方向延伸，第一驱动件111能够驱动两个第一导向件1121相互靠近或远离，以使所述光纤沿所述第一导向槽导向方向延伸，为所述光纤运动提供导向，第一驱动件111设置在第二驱动件113的输出端，第二驱动件113能够驱动第一导向组件112向靠近或远离应变梁方向运动。该结构简单，便于组装与维护。且通过第一驱动件111和第二驱动件113控制第一导向组件112为光纤提供导向，有利于避免造成光纤折弯等问题，从而有利于保证光纤的质量。示例性地，第一驱动件111为夹爪气缸，夹爪气缸属于常规部件，体积小且成本低，有利于简化导向系统的结构。第二驱动件113优选为直线电机或气缸，直线电机或气缸具有体积小、精度高且重复定位能力强的优点。

请继续参见图3，进一步地，为了避免第一导向机构110对其他结构或者操作者操作过程产生干涉，第一导向机构110还包括第三驱动件114，第二驱动件113设置在第三驱动件114的输出端，第三驱动件114能够驱动第一导向组件112在垂直于输出方向上靠近或远离光纤，从而使未进行传送光纤时，第一导向机构110能够向远离光纤和应变梁的位置运动，以便于操作者进行穿光纤或者其他操作，实现避位的作用。示例性地，第三驱动件114优选为直线电机或气缸，直线电机或气缸具有体积小、精度高且重复定位能力强的优点。

请继续参见图3，夹持机构400包括第四驱动件410、夹持组件420以及第五驱动件430。其中，夹持组件420设置在第四驱动件410的输出端，夹持组件420包括相对设置的两个夹持件421，第四驱动件410能够驱动两个夹持件421相互靠近或远离，以夹持固定光纤。第四驱动件410设置在第五驱动件430的输出端，第五驱动件430能够驱动夹持组件420在垂直于输出方向上靠近或远离光纤，实现辅助导向的作用，以便于第一导向机构110回到初始位置后继续为光纤导向。示例性地，第四驱动件410为夹爪气缸，夹爪气缸属于常规部件，体积小且成本低，有利于简化导向系统的结构。第五驱动件430优选为直线电机或气缸，直线电机或气缸具有体积小、精度高且重复定位能力强的优点。

作为一种优选方案，光纤组装机构还包括固定待穿光纤的应变梁的第二导向机构200。现结合图3和图4对第二导向机构200的细节机构进行说明。

如图2所示，第二导向机构200包括固定件210、第六驱动件220、第七驱动件230以及第二导向组件240。其中，固定件210上开设有容纳槽，应变梁放置在容纳槽中，第六驱动件220和第七驱动件230分别设置在固定件210的两侧，第二导向组件240包括两个第二导向件241，两个第二导向件241分别设置在第六驱动件220和第七驱动件230的输出端，第六驱动件220和第七驱动件230能够驱动两个第二导向件241相互靠近或远离应变梁，以为光纤穿过应变梁中间过程中提供导向，从而使穿光纤过程中，应变梁的位置适中保持固定，以避免应变梁发生转动等造成光纤的损坏。示例性地，第六驱动件220和第七驱动件230优选为直线电机或气缸，直线电机或气缸具有体积小、精度高且重复定位能力强的优点。

请继续参见图3和图4，进一步地，第二导向件241根据应变梁和固定件210设计为仿形结构，有利于提高对应变梁固定的稳定性，且避免造成应变梁损坏。为了便于将光纤从应变梁的输入端穿入，第二导向件241上开设有导向坡口2411，导向坡口2411设置在应变梁的入口端，从而为穿入光纤提供导向。

第二导向件241根据应变梁和固定件210的结构设计为仿形结构，既能够辅助固定件210固定应变梁，更能够在应变梁中间裸露的位置为光纤提供导向，以保证管材稳定穿过应变梁。

可以理解的是，该光纤组装机构还包括收卷机构500，设置在应变梁的输出端，能够将穿过应变梁的光线进行收卷。同时，该光纤组装机构还包括点胶机构，当完成穿光纤过程中，位于应变梁两端的夹持机构400同时夹持固定光纤，然后点胶机构点胶固定应变梁和光纤的相对位置，从而完成光纤组装过程。

进一步地，光纤组装机构还包括机械手，机械手用于将收卷机构500所收卷的光纤和点胶后的应变梁转移到载具中进行下料。

实施例二

本实施例提供一种组装方法，通过实施例一所提供的光纤组装机构，实现穿光纤过程。

具体而言，该组装步骤包括：

放卷机构300释放光纤并驱动光纤沿输送方向运动；

将光纤穿过第一导向机构110，第一导向机构110随光纤向靠近工件方向运动；

夹持机构400夹持固定光纤并拉伸；

将光纤与工件固定连接；

收卷机构500收卷穿过工件的光纤；

下料。

通过上述步骤，通过放卷机构300持续放料，在第一导向机构110的导向作用下，光纤持续穿过应变梁，提高穿光纤效率，降低劳动成本，且避免在穿光纤过程中造成光纤损坏。具体而言，放料机构300还包括放料载具，放料载具中设置有容纳槽，卷料滚轮310放置在容纳槽中，并能够在容纳槽中转动以放料。

进一步地，光纤组装机构还包括机械手，机械手用于将收卷机构500所收卷的光纤和点胶后的应变梁转移到载具中进行下料。

本实施例的具体工作过程如下：

如图1～图4所示，首先，操作者手动将应变梁放置在固定件210上，然后启动第六驱动件220和第七驱动件230驱动两个第二导向件241相互靠近，并固定应变梁，同时使第二导向件241上的导线结构相互配合形成封闭的导向孔，以便于为光纤提供导向。然后操作者从卷料滚轮310中牵引光纤，并依次穿过主动轮320和从动轮330的间隙，在穿过导向件340，然后在导向坡口2411的作用下穿过应变梁，在应变梁的输出端引出。

再由第三驱动件114驱动第一导向组件112运动至应变梁的输出端，当光纤从应变梁的输出端输出后，第一驱动件111驱动两个第一导向件1121相互靠近并使两个第一导向槽闭合形成第一导向孔为光纤提供导向，然后第二驱动件113驱动第一导向组件112向沿光纤的输出方向运动，为光纤运动的过程提供导向。当第二驱动件113运动至极限位置后，维持第一导向件1121的位置，进行穿光纤操作。

在应变梁输出光纤的一端，输送光纤过程中通过收卷机构500持续进行收卷。当两端的卷料滚轮310上的光纤达到预设数量后，设置在应变梁两端的夹持组件420同时夹持固定光纤，点胶机构点胶固定光纤和应变梁的相对位置，形成应变梁的两端都有光纤卷的组装结构。然后机械手用于将收卷机构500所收卷的光纤和点胶后的应变梁转移到载具中进行下料。

以此类推，重复上述动作，实现将穿过应变梁光纤的组装。

注意，以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施方式的限制，上述实施方式和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (11)

1.一种光纤组装机构，其特征在于，被配置为将光纤穿过工件并与所述工件固定连接，所述光纤组装机构包括：

导向系统(100)，为所述光纤输送过程提供导向，所述导向系统(100)包括第一导向机构(110)，所述第一导向机构(110)能够在所述光纤的输出方向上沿靠近或远离工件方向运动，所述第一导向机构(110)被配置为所述光纤穿入所述工件提供导向；以及

夹持机构(400)，所述夹持机构(400)能够在所述工件的两端夹持穿过所述工件的所述光纤。

2.根据权利要求1所述的光纤组装机构，其特征在于，所述第一导向机构(110)包括：

第一驱动件(111)；

第一导向组件(112)，设置在所述第一驱动件(111)的输出端，所述第一导向组件(112)包括相对设置的两个第一导向件(1121)，所述第一导向件(1121)上开设有第一导向槽，所述第一导向槽沿所述光纤输送方向延伸，所述第一驱动件(111)能够驱动两个所述第一导向件(1121)相互靠近或远离，以使所述光纤沿所述第一导向槽导向方向延伸，为所述光纤运动提供导向；以及

第二驱动件(113)，所述第一驱动件(111)设置在所述第二驱动件(113)的输出端，所述第二驱动件(113)被配置驱动所述第一导向组件(112)向靠近或远离所述工件方向运动。

3.根据权利要求2所述的光纤组装机构，其特征在于，所述第一导向机构(110)还包括：

第三驱动件(114)，所述第二驱动件(113)设置在所述第三驱动件(114)的输出端，所述第三驱动件(114)被配置为驱动所述第一导向组件(112)在垂直于所述输出方向上靠近或远离所述光纤。

4.根据权利要求1所述的光纤组装机构，其特征在于，所述夹持机构(400)包括：

第四驱动件(410)；

夹持组件(420)，设置在所述第四驱动件(410)的输出端，所述夹持组件(420)包括相对设置的两个夹持件(421)，所述第四驱动件(410)能够驱动两个所述夹持件(421)相互靠近或远离，以夹持固定或释放所述光纤；以及

第五驱动件(430)，所述第四驱动件(410)设置在所述第五驱动件(430)的输出端，所述第五驱动件(430)被配置驱动所述夹持组件(420)在垂直于所述输出方向上靠近或远离所述光纤。

5.根据权利要求1所述的光纤组装机构，其特征在于，所述光纤组装机构还包括：

第二导向机构(200)，被配置为所述光纤在穿过所述工件过程中提供导向。

6.根据权利要求5所述的光纤组装机构，其特征在于，所述第二导向机构(200)包括：

固定件(210)，所述固定件(210)上开设有容纳槽，所述工件放置在所述容纳槽中；

第六驱动件(220)和第七驱动件(230)，分别设置在所述固定件(210)的两侧；以及

第二导向组件(240)，包括两个第二导向件(241)，两个所述第二导向件(241)分别设置在所述第六驱动件(220)和所述第七驱动件(230)的输出端，所述第六驱动件(220)和所述第七驱动件(230)能够驱动两个所述第二导向件(241)相互靠近或远离所述工件，以夹持所述工件并为所述光纤运动提供导向。

7.根据权利要求6所述的光纤组装机构，其特征在于，所述第二导向件(241)根据所述工件和所述固定件(210)设计为仿形结构。

8.根据权利要求6所述的光纤组装机构，其特征在于，所述第二导向件(241)上开设有导向坡口(2411)，所述导向坡口(2411)设置在所述工件的入口端，且被配置为穿入所述光纤提供导向。

9.根据权利要求1～8任一项所述的光纤组装机构，其特征在于，所述光纤组装机构还包括：

放卷机构(300)，设置在所述工件的输入端，所述放卷机构(300)被配置为释放所述光纤到所述工件。

10.根据权利要求9所述的光纤组装机构，其特征在于，所述放卷机构(300)包括：

卷料滚轮(310)，被配置为存放所述光纤；

主动轮(320)和从动轮(330)，所述主动轮(320)和所述从动轮(330)相对且间隔设置，所述主动轮(320)和所述从动轮(330)中间能够容纳所述光纤穿过，所述主动轮(320)旋转能够驱动所述光纤向所述主动轮(320)的旋转方向输送；以及

第四导向件(340)，设置在所述主动轮(320)和所述第一导向机构(110)之间。

11.一种组装方法，其特征在于，通过如权利要求1～10任一项所述的光纤组装机构，所述光纤组装机构还包括放卷机构(300)和收卷机构(500)，所述放卷机构(300)设置在工件的输入端，所述收卷机构(500)设置在所述光纤的输出端，其组装步骤包括：

所述放卷机构(300)释放所述光纤并驱动所述光纤沿输送方向运动；

将所述光纤穿过所述第一导向机构(110)，所述第一导向机构(110)随所述光纤向靠近所述工件方向运动；

所述夹持机构(400)夹持固定所述光纤并拉伸；

将所述光纤与所述工件固定连接；

所述收卷机构(500)收卷穿过所述工件的所述光纤；

下料。

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