CN202904059U

CN202904059U - 一种激光振镜方式剥覆、端面处理、熔接光缆的装置

Info

Publication number: CN202904059U
Application number: CN 201220618735
Authority: CN
Inventors: 范陈杰; 黄娓伟
Original assignee: WUHAN ZHAOREEQI ELECTRIC CO Ltd
Current assignee: WUHAN ZHAOREEQI ELECTRIC CO Ltd
Priority date: 2012-11-21
Filing date: 2012-11-21
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2022-11-21

Abstract

本实用新型涉及一种激光振镜方式剥覆、端面处理、熔接光缆的装置，包括双工位夹具准直平台、CO₂激光发生器、二维振镜扫描系统、全双自动摄像视觉定位检测系统、工业控制机，在双工位夹具准直光平台上，上下两侧分别设置了CO₂激光发生器、二维振镜扫描系统，双自动摄像定位/检测系统位于上侧双工位夹具准直平台的升降支撑台的台座内，工控机通过电缆分别与两个CO₂激光发生器，二维振镜扫描系统及双工位夹具准直平台的准双工位调整控制机构相连接。本实用新型具有结构简洁，具有自动准确定位，工作效率高等优点，可以广泛应用于光缆光纤熔接的领域。

Description

一种激光振镜方式剥覆、端面处理、熔接光缆的装置

技术领域

本实用新型涉及一种光缆光纤制造业应用装置，具体的涉及一种激光振镜方式剥覆、端面处理、熔接光缆的装置。

背景技术

光纤熔接机主要用于光通信中，光缆的施工和维护，主要是靠放出电弧将两头光纤熔化，同时运用准直原理平缓推进，以实现光纤模场的耦合。

光缆光纤接续操作过程一般分为：剥除光纤覆层、光纤端面处理、光纤熔接、光纤接头保护、余纤的盘留等。

光缆光纤接续过程中需要采用至少三种装置涂覆剥除器，光纤切割刀，光纤熔接机来达到光纤接续的目的，且加热的时间较长约15分钟左右（根据不同的光纤来调整加热的时间）,整个的工艺过程繁复，对操作人员要求很高，且需要的时间很长。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种采用激光振镜的方式一次性完成光纤的剥除光纤涂覆层、端面处理、熔接的光缆光纤接续装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种激光振镜方式剥覆、端面处理、熔接光缆的装置，包括双工位夹具准直平台、激光发生器、二维振镜扫描系统、全双自动摄像视觉定位检测系统、工业控制机；所述双工位夹具准直平台包括双工位调整控制机构、双工位准直平移机构、光缆光纤夹具托盘，所述光缆光纤夹具托盘位于双工位准直平移机构上；所述双工位夹具准直平台分别有上、下两个侧面，所述双工位夹具准直平台的上、下两侧面上分别设有上侧面升降支撑台和下侧面升降支撑台，所述双自动摄像定位检测系统位于上侧面升降支撑台底部的台座内；所述激光发生器、二维振镜扫描系统分别设有两个，所述上、下升降支撑台上分别固定有一个激光发生器和一个二维振镜扫描系统，上、下升降支撑台可以调节二维激光振镜扫描系统及激光器的上下位移，使得光缆光纤夹具托盘平面位于两个激光束的焦平面上，达到最佳的熔接效果，上、下升降支撑台采用手柄带动丝杆来实现光纤端表面距离激光振镜头的焦距的调整，以适合各种不同的待处理光缆光纤的熔接需求；所述工业控制机通过电缆分别与两个激光发生器、两个二维振镜扫描系统、双工位调整控制机构相连。所述双工位准直平移机构包括电动平移台、移动架，所述双工位调整控制机构中设有伺服电机，所述双工位准直平移机构通过伺服电机驱动电动平移台带动移动架实现位置互换。所述光缆光纤夹具托盘内设有一个或一个以上槽体，可放置一根或多根光缆光纤，所述槽体为V型槽或U型槽或蝶型槽，用于对光缆光纤进行夹持定位。所述二维振镜扫描系统包括X轴振镜电机、Y轴振镜电机、X轴扫描振镜、Y轴扫描振镜、聚焦镜，所述X轴振镜电机控制X轴扫描振镜，所述Y轴振镜电机控制Y轴扫描振镜，所述X、Y轴扫描振镜的位置相匹配，聚焦镜通过聚焦经X、Y扫描振镜旋转的激光束在双工位夹具准直平台上的扫描；所述二维振镜扫描系统的扫描范围为50mm*50mm～300mm*300mm，即X轴扫描振镜的扫描范围为50mm到300mm，Y轴扫描振镜的扫描范围为50mm到300mm，并可通过工业控制机进行调整其扫描范围，两个二维振镜扫描系统是为了在光纤剥覆，切割，端面处理，熔接过程中对待处理的光缆光纤进行上下两侧的同时扫描；全双自动摄像定位/检测系统同激光标刻软件相配合,构成视觉检测定位闭环系统,能精确扫描待处理光纤端面,待处理光缆光纤个体端面的图形定位工作，同时能精确对光纤端面熔接情况进行相应的自动检测；熔接光缆工作时，上下两个激光振镜,同时出光,对待处理光纤进行高温熔接。

本实用新型的有益效果是：在双工位夹具准直平台同激光控制机构，自动定位机构自动化运行，剥覆，切割，端面处理，熔接光缆在设置好加工工艺数据库后，不需要人工干预，节省了大量的人力，物力，大幅提高了效率，该套方案可完全改变现有的其他工艺方法，具有非常重大的经济价值。

附图说明

图1为本实用新型一种激光振镜方式剥覆、端面处理、熔接光缆的装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种激光振镜方式剥覆、端面处理、熔接光缆的装置的光路聚焦示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-1、上侧二维振镜扫描系统，1-2、上侧激光扩束镜，1-3、上侧CO2激光发生器，1-4、上侧升降支撑台，1-5、全双自动摄像定位系统，1-6、全双自动摄像检测系统，1-7、双工位夹具准直平台，1-8、光缆光纤夹具托盘，1-9、双工位准直平移机构，1-10双工位调整控制机构，1-11、下侧二维振镜扫描系统，1-12、下侧激光扩束镜，1-13、下侧CO2激光发生器，1-14、下侧升降支撑台；

2-1、上侧激光振镜X轴振镜电机，2-2、上侧激光振镜Y轴振镜电机，2-3、上侧激光振镜X轴扫描振镜，2-4、上侧激光振镜Y轴扫描振镜，2-5、上侧聚焦镜，2-6、下侧激光振镜X轴振镜电机，2-7、下侧激光振镜Y轴振镜电机，2-8、下侧激光振镜X轴扫描振镜，2-9、下侧激光振镜Y轴扫描振镜，2-10、下侧聚焦镜。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，一种激光振镜方式剥覆、端面处理、熔接光缆的装置，包括双工位夹具准直平台1-7、上/下侧CO₂激光发生器1-3/1-13、上/下侧二维振镜扫描系统1-1/1-11、全双自动摄像视觉定位/检测系统1-5/1-6、工业控制机；所述双工位夹具准直平台1-7包括双工位调整控制机构1-10、双工位准直平移机构1-9、光缆光纤夹具托盘1-8，所述光缆光纤夹具托盘1-8位于双工位准直平移机构1-9上；所述双工位夹具准直平台1-7分别有上、下两个侧面，所述双工位夹具准直平台1-7的上、下两侧面上分别设有上侧面升降支撑台1-4和下侧面升降支撑台1-14，所述全双自动摄像定位/检测系统1-5/1-6位于上侧面升降支撑台1-4底部的台座内；所述上/下侧升降支撑台1-4/1-14上分别固定上/下侧CO₂激光发生器1-3/1-13和上/下侧二维振镜扫描系统1-1/1-11，所述上/下侧CO₂激光发生器1-3/1-13包括上/下侧激光扩束镜1-2/1-12，上/下侧CO₂激光发生器1-3/1-13发出的激光束通过上/下侧激光扩束镜1-2/1-12，上/下侧升降支撑台1-4/1-14可以调节上/下侧二维激光振镜扫描系统1-1/1-11及上/下侧CO2激光器的1-3/1-13上下位移，使得光缆光纤夹具托盘1-8平面位于两个激光束的焦平面上，达到最佳的熔接效果，上、下侧升降支撑台1-4/1-14采用手柄带动丝杆来实现光纤端表面距离激光振镜头的焦距的调整，以适合各种不同的待处理光缆光纤的熔接需求；所述工业控制机通过电缆分别与上/下侧CO₂激光发生器1-3/1-13、上/下侧二维振镜扫描系统1-1/1-11、双工位调整控制机构1-10相连。所述双工位准直平移机构1-9包括电动平移台、移动架，所述双工位调整控制机构1-9中设有伺服电机，所述双工位准直平移机构1-9通过伺服电机驱动电动平移台带动移动架实现位置互换。所述光缆光纤夹具托盘1-8内设有一个或一个以上槽体，可放置一根或多根光缆光纤，所述槽体为V型槽或U型槽或蝶型槽，用于对光缆光纤进行夹持定位。所述上/下侧二维振镜扫描系统1-1/1-11的扫描范围为50mm*50mm—300mm*300mm，并可通过工业控制机进行调整其扫描范围，上/下侧二维振镜扫描系统1-1/1-11是为了在光纤剥覆，切割，端面处理，熔接过程中对待处理的光缆光纤进行上下两侧的同时扫描；全双自动摄像定位/检测系统1-5/1-6同激光标刻软件相配合,构成视觉检测定位闭环系统,能精确扫描待处理光纤端面,待处理光缆光纤个体端面的图形定位工作，同时能精确对光纤端面熔接情况进行相应的自动检测；熔接光缆工作时，上/下侧二维振镜扫描系统1-1/1-11同时出光,对待处理光纤进行高温熔接。

图2为本实用新型一种激光振镜方式剥覆、端面处理、熔接光缆的装置的光路聚焦示意图，上侧二维振镜扫描系统1-1包括上侧X轴振镜电机2-1、上侧Y轴振镜电机2-2、上侧X轴扫描振镜2-3、上侧Y轴扫描振镜2-4、上侧聚焦镜2-5；下侧二维振镜扫描系统1-11包括下侧X轴振镜电机2-6、下侧Y轴振镜电机2-7、下侧X轴扫描振镜2-8、下侧Y轴扫描振镜2-9、下侧聚焦镜2-10，所述上侧X轴振镜电机2-1控制上侧X轴扫描振镜2-3，上侧Y轴振镜电机2-2控制上侧Y轴扫描振镜2-4，下侧X轴振镜电机2-6控制下侧X轴扫描振镜2-8，下侧Y轴振镜电机2-7控制下侧Y轴扫描振镜2-9；所述上侧X轴扫描振镜2-3与上侧Y轴扫描振镜2-9的位置相匹配，下侧X轴扫描振镜2-8与下侧Y轴扫描振镜2-9位置相匹配，上/下侧聚焦镜通过聚焦2-5/2-10经上/下侧X、Y扫描振镜旋转的激光束在双工位夹具准直平台1-7上的扫描。

当进行光缆光纤接续时，将光纤放置在光缆光纤夹具托盘1-8内，装上压板使光纤在光缆光纤夹具托盘1-8内固定，上/下侧二维振镜扫描系统1-1/1-11工作时，上/下侧CO2激光发生器发生器1-3/1-13发出的激光束通过扩束镜1-2/1-12，光束通过扩束镜后,根据两路光纤在双工位夹具准直平台1-7的位置，光束进入扫描振镜头内，入射到X轴振镜片上，并被反射到Y轴振镜片上，激光控制系统通过全双自动摄像定位/检测系统1-5/1-6自动定位软件视觉校正扫描位置,通过x轴振镜片与Y轴振镜片的相互配合，光束在工件的定范围内进行的上下两个方向的同时扫描。受控制的X扫描振镜和Y扫描振镜旋转通过上/下侧聚焦镜2-5/2-10完成聚焦激光束在双工位夹具准直平台1-7上的长和宽的扫描，扫描光缆光纤的端面，在剥覆，切割，端面处理,熔接各过程的不同阶段,在激光控制系统中,自动调用相应的扫描图形及参数.在激光能量的作用下，剥覆，切割，端面处理,熔接,最后快速升温汽化，由此达到端面表面熔接的目的。在两侧光缆光纤夹具托盘1-8内的光纤所有单元的正面加工完成后，控制双工位调整控制机构1-10使该侧的夹具打开回到原始位置，加工下一次光缆光纤的剥覆，切割，端面处理,熔接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种激光振镜方式剥覆、端面处理、熔接光缆的装置，其特征在于：包括双工位夹具准直平台、激光发生器、二维振镜扫描系统、全双自动摄像视觉定位检测系统、工业控制机；

所述双工位夹具准直平台分别有上、下两个侧面，所述双工位夹具准直平台的上、下两侧面上分别设有上侧面升降支撑台和下侧面升降支撑台，所述双自动摄像定位检测系统位于上侧面升降支撑台底部的台座内；

所述激光发生器、二维振镜扫描系统分别设有两个，所述上、下升降支撑台上分别固定有一个激光发生器和一个二维振镜扫描系统；

所述工业控制机通过电缆分别与两个激光发生器、两个二维振镜扫描系统、双工位调整控制机构相连。

2.根据权利要求1所述的一种激光振镜方式剥覆、端面处理、熔接光缆的装置，其特征在于：所述双工位夹具准直平台包括双工位调整控制机构、双工位准直平移机构、光缆光纤夹具托盘，所述光缆光纤夹具托盘位于双工位准直平移机构上。

3.根据权利要求1或2所述的一种激光振镜方式剥覆、端面处理、熔接光缆的装置，其特征在于：所述激光发生器包括激光扩束镜，激光发生器发出的激光束通过激光扩束镜；

所述二维振镜扫描系统包括X轴振镜电机、Y轴振镜电机、X轴扫描振镜、Y轴扫描振镜、聚焦镜，所述X轴振镜电机控制X轴扫描振镜，所述Y轴振镜电机控制Y轴扫描振镜，所述X、Y轴扫描振镜的位置相匹配，聚焦镜通过聚焦经X、Y扫描振镜旋转的激光束在双工位夹具准直平台上的扫描。

4.根据权利要求1或2所述的一种激光振镜方式剥覆、端面处理、熔接光缆的装置，其特征在于：所述双工位准直平移机构包括电动平移台、移动架，所述双工位调整控制机构中设有伺服电机，所述双工位准直平移机构通过伺服电机驱动电动平移台带动移动架实现位置互换。

5.根据权利要求1或2所述的一种激光振镜方式剥覆、端面处理、熔接光缆的装置，端面处理，熔接光缆的装置，其特征在于：所述光缆光纤夹具托盘内设有一个或一个以上槽体，所述槽体为V型槽或U型槽或蝶型槽。

6.根据权利要求1或2所述的一种激光振镜方式剥覆、端面处理、熔接光缆的装置，其特征在于：所述二维振镜扫描系统的扫描范围为50mm*50mm～300mm*300mm，并通过工业控制机进行调整。