CN118225731A - 一种光纤预制棒的自动检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光纤预制棒检测技术领域，公开了一种光纤预制棒的自动检测系统，包括导轨架，导轨架上成排摆放多个测试光路模块，每个测试光路模块均连接测试筒；导轨架上滑动安装移动板，移动板上铰接承载板，承载板上设置支撑垫，支撑垫上并排放置多根预制棒；移动板上安装驱动承载板旋转的第一驱动机构；移动板上安装第二驱动机构，第二驱动机构与导轨架传动接触；承载板上卡接抬升壳，抬升壳上安装夹持组件，夹持组件夹持所有预制棒；抬升壳上设拉杆；导轨架上固定龙门架，龙门架上安装传送机构，传送机构与拉杆传动配合。本发明可同时对多根预制棒进行检测，大大提升检测效率，转运步骤少，预制棒的留空时间短，降低预制棒发生磕碰或损坏的概率。

Description

一种光纤预制棒的自动检测系统

技术领域

本发明涉及光纤预制棒检测技术领域，特别涉及一种光纤预制棒的自动检测系统。

背景技术

光纤预制棒的检测是确保光纤通信质量的关键步骤，涉及到多个方面。包括但不限于其光学性能、内部缺陷等。检测预制棒的折射率分布，是决定光纤光学性能即传输性能的关键因素。折射率的均匀性和准确性直接影响光纤的信号传输质量。光纤预制棒检测系统以折射率测量仪为主，检测过程包括准备待检测光纤预制棒并将待检测的光纤预制棒放置在测试区域进行固定。

公开号为：CN111473951A所述的一种光纤预制棒的自动检测系统，包括有立体桁架，立体桁架的顶部安设有纵向导轨，纵向导轨上安设有移动机器人，在立体桁架的下方对应移动机器人安设有预制棒检测设备，所述的预制棒检测设备配置有竖直塔架，竖直塔架上对应预制棒检测设备安设竖直滑座，竖直滑座上设置旋转夹紧卡盘，在立体桁架的端头安设有用于存放预制棒的立式暂存架。

基于上述技术特征，出现的问题在于：现有技术中，机械爪单次只能运输单根预制棒，并且需要进行多步骤转运，预制棒留空时间长，降低检测效率的同时大大增加预制棒磕碰并且损坏的概率。

因此，通过一种光纤预制棒的自动检测系统来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光纤预制棒的自动检测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光纤预制棒的自动检测系统，包括导轨架，所述导轨架上成排摆放多个测试光路模块，每个测试光路模块均固定连接测试筒；所述导轨架上滑动安装移动板，所述移动板上铰接承载板，所述承载板上固定设置支撑垫，所述支撑垫上并排放置多根预制棒；多根预制棒与多个测试光路模块一一对应，每根预制棒均与对应测试光路模块所连接的测试筒插接配合；所述移动板上安装驱动承载板旋转的第一驱动机构，第一驱动机构的输出端与承载板传动连接；所述移动板上固定安装第二驱动机构，第二驱动机构的输出端与导轨架传动接触，用于驱动移动板移动靠近或远离测试光路模块；所述承载板上限位卡接抬升壳，所述抬升壳上安装夹持组件，夹持组件夹持所有预制棒；所述抬升壳上固定设置拉杆；所述导轨架上固定设置龙门架，所述龙门架上安装传送机构，传送机构的输出端与拉杆传动配合并且驱动拉杆向测试筒移动。

优选的，所述夹持组件包括驱动单元和多个进行夹持配合的夹爪；所述抬升壳内开设滑槽，所述滑槽的槽口朝向所有预制棒；所述滑槽内限位滑动配合第一滑杆和第二滑杆；所述驱动单元传动连接第一滑杆和第二滑杆，用于驱动第一滑杆和第二滑杆相对滑动；每个夹爪均固定设置在第一滑杆和第二滑杆上。

优选的，所述驱动单元包括齿轮、齿条以及螺杆；所述第一滑杆和第二滑杆各固定连接一个齿条，所述齿轮转动安装在滑槽内并且与两个齿条啮合配合；所述螺杆与抬升壳螺纹连接并且延伸至滑槽内与第一滑杆转动连接。

优选的，多个所述夹爪与多根预制棒一一对应，每个夹爪均夹持固定对应预制棒；每个夹爪均包括第一夹板和第二夹板，所述第一夹板固定设置在第一滑杆上，所述第二夹板固定设置在第二滑杆上；所述第一夹板和第二夹板均为V形板，所述第一夹板和第二夹板相对设置并且形成一个菱形夹持结构，该菱形夹持结构夹持固定对应预制棒。

优选的，所述传送机构包括滑动板，所述滑动板位于测试筒的正上方并且与龙门架限位滑动配合；所述龙门架上转动连接第一丝杠，所述第一丝杠穿过滑动板并且与滑动板螺纹连接；所述滑动板上限位滑动配合两块作为输出端并且对称设置的对接板，两块对接板上均开设有一个插孔，所述拉杆位于两块对接板之间并且与两块对接板上的插孔对接；所述滑动板上转动设置第二丝杠，所述第二丝杠为双向丝杠并且两段螺纹旋向相反，所述第二丝杠上的两段螺纹各螺纹连接一块对接板。

优选的，所述第一驱动机构包括液压杆，所述液压杆的缸体与移动板铰接；所述液压杆的输出轴作为输出端与承载板铰接。

优选的，所述承载板通过连接耳板与移动板铰接。

优选的，所述第二驱动机构包括第三电机和滚轮，所述第三电机固定安装在移动板上，所述第三电机的输出轴与滚轮同轴固定连接；所述滚轮作为输出端与导轨架滚动接触并且动摩擦传动配合。

优选的，所述导轨架上开设倒T字形的导向槽，所述移动板上固定设置与导向槽匹配的倒T字形的滑块；所述滑块与导向槽限位滑动配合。

优选的，所述抬升壳上固定设置倒L形的限位块，所述承载板上开设限位槽；所述限位块卡入限位槽内；所述限位块与抬升壳共同组成U字形的卡接结构，该卡接结构与承载板卡接限位配合。

本发明的技术效果和优点：本发明的导轨架上可安装多个测试光路模块，同时承载板上可放置多根预制棒，每次可同时对多根预制棒进行检测，大大提升检测效率，同时转运步骤较少，预制棒的留空时间较短，大大降低预制棒发生磕碰或损坏的概率。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明局部立体示意图；

图3为本发明图2的侧视示意图；

图4为本发明局部立体结构示意图；

图5为本发明立体结构示意图；

图6为本发明夹持组件示意图；

图7为本发明图1的A处放大示意图；

图8为本发明局部剖视示意图。

图中：1、导轨架；2、龙门架；3、第一电机；4、第一丝杠；5、滑动板；6、第二电机；7、第二丝杠；8、对接板；9、插孔；10、滑块；11、移动板；12、连接耳板；13、承载板；14、液压杆；15、支撑垫；16、预制棒；17、第三电机；18、滚轮；19、支杆；20、限位槽；21、抬升壳；22、限位块；23、滑槽；24、齿轮；25、拉杆；26、第一滑杆；27、第一夹板；28、第二滑杆；29、第二夹板；30、齿条；31、螺杆；32、螺纹孔；33、测试筒；34、测试光路模块；35、测试口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种光纤预制棒的自动检测系统，包括导轨架1。如图1所示，导轨架1由两个横置、相互平行且位于同一高度的导轨组成。导轨架1的底部焊接支撑架，确保整体的稳定。导轨架1的两条导轨之间固定装配多个竖置的测试筒33，多个测试筒33固定连接成一排并且顶部切割出测试口35。每个测试筒33顶部的测试口35的周围均固定装配一个测试光路模块34。所有测试光路模块34固定连接成一排，用于单次检测多根预制棒16。

导轨架1的两个导轨内沿导轨的长度方向切割出倒T形的导向槽，每个导向槽内均限位滑动配合一个相匹配的滑块10。如图2所示，两个滑块10的顶部固定连接同一个横置的移动板11。移动板11上对称装配两个第二驱动机构，两个第二驱动机构与导轨架1上的两个导轨一一对应，每个第二驱动机构的输出端均与导轨架1的对应的导轨传动接触。用于驱动移动板11沿导轨架1的导轨的长度方向移动，以靠近或远离测试光路模块34。

每个第二驱动机构均包括第三电机17和滚轮18。第三电机17螺栓固定在移动板11上。第三电机17的输出轴与导轨架1的对应导轨的长度方向垂直并且同轴固定连接滚轮18。滚轮18作为第二驱动机构的输出端沿导轨架1的导轨的长度方向与导轨滚动接触并且通过动摩擦传动配合。

移动板11沿水平方向靠近测试光路模块34的端部对称铰接两个连接耳板12。两个连接耳板12远离移动板11的端部固定连接同一个承载板13。承载板13随两个连接耳板12转动靠近或者远离移动板11。承载板13上胶粘或者焊接固定支撑垫15，支撑垫15上并排切割出多个放置槽。当承载板13与移动板11平行时，每个放置槽内均可沿导轨架1的导轨的长度方向放置一根预制棒16。多根预制棒16与多个测试光路模块34一一对应，每根预制棒16均可穿过对应测试光路模块34所连接的测试筒33的测试口35与测试筒33插接。

如图3所示，移动板11上装配第一驱动机构，第一驱动机构的输出端与承载板13传动连接，用于驱动承载板13旋转。第一驱动机构包括液压杆14。液压杆14的缸体与移动板11的顶部铰接，液压杆14的输出轴作为第一驱动机构的输出端与承载板13铰接。

承载板13远离两个连接耳板12的端部固定连接两根对称且平行的支杆19。如图2所示，承载板13通过两根支杆19卡接一个抬升壳21。如图4所示，抬升壳21上对称焊接两个呈倒L形的限位块22。每个限位块22均与抬升壳21组成一个U形的卡接结构。两个卡接结构与两根支杆19一一对应，每个卡接结构均与对应支杆19卡接限位配合。

如图5所示，两根支杆19远离承载板13的端部均切割出一个限位槽20。两个限位块22与两个限位槽20一一对应，每个限位块22均卡接在对应限位槽20内。

如图2所示，抬升壳21上装配夹持组件，夹持组件夹持固定支撑垫15上的所有预制棒16。夹持组件包括驱动单元和多个夹爪。多个夹爪与多根预制棒16一一对应，驱动单元驱动多个夹爪夹持对应的预制棒16。

抬升壳21内沿多个预制棒16的排布方向切割出一个滑槽23。滑槽23的槽口朝向所有预制棒16。驱动单元装配在滑槽23内。如图2和图6所示，滑槽23内限位滑动配合第一滑杆26和第二滑杆28。驱动单元与第一滑杆26和第二滑杆28传动连接，用于驱动第一滑杆26和第二滑杆28相对滑动。多个夹爪装配在第一滑杆26和第二滑杆28上。

如图4、图6和图7所示，驱动单元包括螺杆31、齿轮24和两个齿条30。抬升壳21上沿第一滑杆26的滑动方向钻出螺纹孔32，螺杆31穿过螺纹孔32并且延伸至滑槽23内与第一滑杆26转动连接。螺杆31通过螺纹孔32与抬升壳21螺纹连接。抬升壳21上可通过手动或者固定安装伺服电机来驱动螺杆31转动，从而推动第一滑杆26沿滑槽23滑动。

第一滑杆26和第二滑杆28上各焊接固定一个齿条30。抬升壳21内固定装配一根转轴，齿轮24转动套设在转轴上并且位于两个齿条30之间。齿轮24与两个齿条30啮合配合。

每个夹爪均包括第一夹板27和第二夹板29。第一夹板27焊接固定在第一滑杆26上，第二夹板29焊接固定在第二滑杆28上。第一夹板27和第二夹板29均为V形板，第一夹板27和第二夹板29相对布置并且相对滑动形成菱形夹持结构，该菱形夹持结构夹持固定对应预制棒16。

如图4所示，抬升壳21背离滑槽23槽口的端面上对称焊接两根连接杆，两根连接杆均与预制棒16平行。两根连接杆远离抬升壳21的端部固定连接同一根横置的拉杆25，该拉杆25与所有预制棒16垂直。

如图1所示，导轨架1上固定装配一个竖置的龙门架2，导轨架1位于龙门架2的两远端之间。龙门架2上装配传送机构。传送机构的输出端可传动连接拉杆25并且驱动拉杆25沿竖直方向移动靠近或者远离测试筒33。传送机构包括滑动板5，滑动板5与龙门架2限位滑动配合。龙门架2的两远端上均转动装配一根竖置的第一丝杠4。两根第一丝杠4与滑动板5的两端一一对应，每根第一丝杠4均穿过滑动板5的对应端部并且均与滑动板5螺纹连接，用于推动滑动板5沿龙门架2上下滑动。

两根第一丝杠4的螺纹旋向相同，确保两根第一丝杠4对滑动板5的作用方向相同。龙门架2的顶部螺栓固定两个第一电机3，两个第一电机3的输出轴与两根第一丝杠4一一对应，每个第一电机3的输出轴均与对应第一丝杠4同轴固定连接。

滑动板5位于测试筒33的正上方。如图8所示，滑动板5的内部沿垂直于导轨架1的两条导轨的方向切割出槽口朝下的沉槽，沉槽内限位滑动配合两块对接板8。沉槽内转动装配一根第二丝杠7。第二丝杠7为往复丝杠，第二丝杠7沿垂直于导轨架1的两条导轨的方向穿过两块对接板8。第二丝杠7上的两段螺纹的旋向相反并且各螺纹连接一块对接板8，用于推动两块对接板8滑动靠近或者远离。

沉槽内固定装配第二电机6，第二电机6的输出轴同轴固定连接第二丝杠7，用于驱动第二丝杠7转动。

两块对接板8上均钻出与拉杆25相匹配的插孔9。拉杆25位于两块对接板8之间并且与两块对接板8上的插孔9插接。两块对接板8作为传送机构的输出端可与拉杆25传动连接并且可带动拉杆25移动靠近或者远离测试筒33。拉杆25可设计为多边形的棱柱杆并且与插孔9相适配，确保在与插孔9插接后，拉杆25不会发生转动。

工作原理：在对多个预制棒16进行检测时，将多个需要测试的预制棒16放入到支撑垫15上对应的放置槽内。然后拿出抬升壳21，将抬升壳21上的限位块22卡入对应的限位槽20内。与此同时，拧动螺杆31，使每根预制棒16均可从抬升壳21内对应的第一夹板27和第二夹板29之间穿过。

接着反向拧动螺杆31，螺杆31拉动第一滑杆26沿滑槽23滑动。第一滑杆26带动所连接齿条30同步滑动，该齿条30推动齿轮24转动。齿轮24推动第二滑杆28连接的齿条30做与第一滑杆26滑动方向相反的运动。第二滑杆28连接的齿条30带动第二滑杆28沿滑槽23做与第一滑杆26滑动方向相反的滑动。在此过程中，第一滑杆26和第二滑杆28相对滑动，同时，第一滑杆26所连接的第一夹板27与第二滑杆28所连接的第二夹板29相对移动靠近，从而对各个预制棒16进行夹紧固定。

随后启动两个第三电机17，两个第三电机17带动所连接滚轮18转动，两个滚轮18与导轨架1对应的导轨产生动摩擦，从而带动移动板11和滑块10沿导轨架1的导轨的长度方向移动靠近测试光路模块34。移动板11带动承载板13同步移动，承载板13带动所有预制棒16同步移动靠近测试光路模块34。

当预制棒16远离抬升壳21的端部移动至测试筒33上方时，关停第三电机17。随后启动液压杆14，液压杆14的输出轴伸长并推动承载板13以连接耳板12与移动板11的铰接轴为中心转轴向上转动。在此过程中，承载板13上的支杆19通过卡接在限位槽20内的限位块22带动抬升壳21同步运动。

当承载板13转动90度处于竖直状态时，液压杆14的输出轴停止伸长。此时，所有预制棒16均竖直朝向对应测试筒33的测试口35。随后启动两个第一电机3，两个第一电机3的输出轴第一次转动并且带动所连接第一丝杠4旋转。两根第一丝杠4同步推动滑动板5沿龙门架2向下滑动靠近测试筒33。

当滑动板5带动两块对接板8上的插孔9移动至与拉杆25水平对照时，关停两个第一电机3。然后启动第二电机6，第二电机6的输出轴带动第二丝杠7旋转，第二丝杠7推动两个对接板8滑动靠近。当两块对接板8上的插孔9均套设在拉杆25上并且与拉杆25形成插接时，关闭第二电机6并同时再次启动两个第一电机3。

此时，两个第一电机3的输出轴第二次转动并且相对于第一次的转动反转，两个第一电机3的输出轴带动所连接的第一丝杠4转动，两根第一丝杠4推动滑动板5沿龙门架2向上滑一端距离。滑动板5带动两块对接板8同步上移一段距离。两块对接板8带动拉杆25同步上移一段距离。拉杆25带动抬升壳21同步上移一段距离，抬升壳21带动两个限位块22同步上移一段距离。

当两个限位块22与对应限位槽20脱离后，关停两个第一电机3。接着再次启动液压杆14，液压杆14的输出轴缩回并带动承载板13从竖直状态转动至水平状态。

之后第三次启动两个第一电机3，两个第一电机3的输出轴相对于第二次的转动反转。两个第一电机3的输出轴带动所连接第一丝杠4转动，两根第一丝杠4推动滑动板5沿龙门架2向下滑动靠近测试筒33。滑动板5通过对接板8上的插孔9带动拉杆25向下移动靠近测试筒33。拉杆25带动抬升壳21向下移动靠近测试筒33。抬升壳21通过第一夹板27和第二夹板29带动所有预制棒16向下穿过对应的测试口35并最终插入到对应测试口35所在的测试筒33内。

最后启动测试光路模块34，测试光路模块34使用高压发生器产生X射线，通过选择适当的发射电压，确保X射线发射管发出合适强度的X射线。X射线通过准直器垂直射入待测预制棒16表面，然后在预制棒16内部经历折射和吸收过程。接着测试光路模块34的探测器记录X射线经过预制棒16后，从预制棒16射出的X射线的角度和能量。这些数据随后传入计算机进行处理。计算机程序分析出射X射线的角度，以获得折射率分布函数，并通过多组数据修正函数，降低误差。通过分析出射X射线的能量，得到吸收系数变化曲线，并利用这些数据进行图像重建，生成待测光纤预制棒的二维密度分布图和CT值曲线。从而完成对预制棒折射率分布的检测。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光纤预制棒的自动检测系统，包括导轨架（1），其特征在于：所述导轨架（1）上成排摆放多个测试光路模块（34），每个测试光路模块（34）均固定连接测试筒（33）；所述导轨架（1）上滑动安装移动板（11），所述移动板（11）上铰接承载板（13），所述承载板（13）上固定设置支撑垫（15），所述支撑垫（15）上并排放置多根预制棒（16）；多根预制棒（16）与多个测试光路模块（34）一一对应，每根预制棒（16）均与对应测试光路模块（34）所连接的测试筒（33）插接配合；所述移动板（11）上安装驱动承载板（13）旋转的第一驱动机构，第一驱动机构的输出端与承载板（13）传动连接；所述移动板（11）上固定安装第二驱动机构，第二驱动机构的输出端与导轨架（1）传动接触，用于驱动移动板（11）移动靠近或远离测试光路模块（34）；所述承载板（13）上限位卡接抬升壳（21），所述抬升壳（21）上安装夹持组件，夹持组件夹持所有预制棒（16）；所述抬升壳（21）上固定设置拉杆（25）；所述导轨架（1）上固定设置龙门架（2），所述龙门架（2）上安装传送机构，传送机构的输出端与拉杆（25）传动配合并且驱动拉杆（25）向测试筒（33）移动。

2.根据权利要求1所述的一种光纤预制棒的自动检测系统，其特征在于：所述夹持组件包括驱动单元和多个进行夹持配合的夹爪；所述抬升壳（21）内开设滑槽（23），所述滑槽（23）的槽口朝向所有预制棒（16）；所述滑槽（23）内限位滑动配合第一滑杆（26）和第二滑杆（28）；所述驱动单元传动连接第一滑杆（26）和第二滑杆（28），用于驱动第一滑杆（26）和第二滑杆（28）相对滑动；每个夹爪均固定设置在第一滑杆（26）和第二滑杆（28）上。

3.根据权利要求2所述的一种光纤预制棒的自动检测系统，其特征在于：所述驱动单元包括齿轮（24）、齿条（30）以及螺杆（31）；所述第一滑杆（26）和第二滑杆（28）各固定连接一个齿条（30），所述齿轮（24）转动安装在滑槽（23）内并且与两个齿条（30）啮合配合；所述螺杆（31）与抬升壳（21）螺纹连接并且延伸至滑槽（23）内与第一滑杆（26）转动连接。

4.根据权利要求2所述的一种光纤预制棒的自动检测系统，其特征在于：多个所述夹爪与多根预制棒（16）一一对应，每个夹爪均夹持固定对应预制棒（16）；每个夹爪均包括第一夹板（27）和第二夹板（29），所述第一夹板（27）固定设置在第一滑杆（26）上，所述第二夹板（29）固定设置在第二滑杆（28）上；所述第一夹板（27）和第二夹板（29）均为V形板，所述第一夹板（27）和第二夹板（29）相对设置并且形成一个菱形夹持结构，该菱形夹持结构夹持固定对应预制棒（16）。

5.根据权利要求1所述的一种光纤预制棒的自动检测系统，其特征在于：所述传送机构包括滑动板（5），所述滑动板（5）位于测试筒（33）的正上方并且与龙门架（2）限位滑动配合；所述龙门架（2）上转动连接第一丝杠（4），所述第一丝杠（4）穿过滑动板（5）并且与滑动板（5）螺纹连接；所述滑动板（5）上限位滑动配合两块作为输出端并且对称设置的对接板（8），两块对接板（8）上均开设有一个插孔（9），所述拉杆（25）位于两块对接板（8）之间并且与两块对接板（8）上的插孔（9）对接；所述滑动板（5）上转动设置第二丝杠（7），所述第二丝杠（7）为双向丝杠并且两段螺纹旋向相反，所述第二丝杠（7）上的两段螺纹各螺纹连接一块对接板（8）。

6.根据权利要求1所述的一种光纤预制棒的自动检测系统，其特征在于：所述第一驱动机构包括液压杆（14），所述液压杆（14）的缸体与移动板（11）铰接；所述液压杆（14）的输出轴作为输出端与承载板（13）铰接。

7.根据权利要求6所述的一种光纤预制棒的自动检测系统，其特征在于：所述承载板（13）通过连接耳板（12）与移动板（11）铰接。

8.根据权利要求1所述的一种光纤预制棒的自动检测系统，其特征在于：所述第二驱动机构包括第三电机（17）和滚轮（18），所述第三电机（17）固定安装在移动板（11）上，所述第三电机（17）的输出轴与滚轮（18）同轴固定连接；所述滚轮（18）作为输出端与导轨架（1）滚动接触并且动摩擦传动配合。

9.根据权利要求8所述的一种光纤预制棒的自动检测系统，其特征在于：所述导轨架（1）上开设倒T字形的导向槽，所述移动板（11）上固定设置与导向槽匹配的倒T字形的滑块（10）；所述滑块（10）与导向槽限位滑动配合。

10.根据权利要求1所述的一种光纤预制棒的自动检测系统，其特征在于：所述抬升壳（21）上固定设置倒L形的限位块（22），所述承载板（13）上开设限位槽（20）；所述限位块（22）卡入限位槽（20）内；所述限位块（22）与抬升壳（21）共同组成U字形的卡接结构，该卡接结构与承载板（13）卡接限位配合。