一种自动剥除光纤中段涂覆层的设备的制作方法

本实用新型涉及一种自动剥除光纤中段涂覆层的设备，是激光行业中进行光纤涂覆层剥除的一种新设备。

背景技术：

光纤激光器具有转化效率高、稳定性好的特点，今年来一直是研究的热点。为了提高光纤激光器光束质量，需要将泵浦光在光纤中传输时产生的包含信号光的高阶模成分及未被吸收的泵浦光从光纤中剥离出去，即需要包层功率剥离器。制作包层功率剥离器的一项关键技术为剥除光纤中段部分涂覆层，形成将包层光泄露出去的窗口。光纤中段涂覆层的剥除质量决定了最终包层光剥除的效果，直接影响最终光束质量。目前光纤中段涂覆层剥除多为人工通过刀片手动剥除，剥除效率低、质量不稳定且容易损伤光纤。使用光纤剥除器只适合剥除尾端光纤，进行光纤中段涂覆层剥除时涂覆层堆积于剥除末端，剥除质量差，剥除过程中极易拉断光纤。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提供一种可靠有效的光纤中段涂覆层剥除设备。本实用新型通过直线位移机构及涡轮蜗杆机构实现刀具的运动及光纤的旋转，通过操作平台控制这些运动的启停及速度。

本实用新型的技术方案为：

一种自动剥除光纤中段涂覆层的设备，包括左端光纤夹、旋转机构、垂直位移机构、切削机构、基座、光纤槽、右端光纤夹、横向位移机构、操作平台，其特征在于：左端光纤夹与旋转机构的涡轮连接，右端光纤夹固定在基座上；光纤槽固定于旋转机构的涡轮蜗杆固定座上；旋转机构的涡轮蜗杆固定座、横向位移机构的横向滚珠丝杆滑轨连接固定于基座上，垂直位移机构的垂直滚珠丝杆滑轨连接固定于横向位移机构的横向滑块上；切削机构的支座连接固定于垂直位移机构的垂直滑块上；操作平台与基座连接，操作平台通过线路与垂直位移机构的垂直控制器、横向位移机构的横向控制器及旋转机构的控制器连接，实现对整个设备的控制。操作平台包括人机交互界面、外部壳体，便于操作人员操作。左端光纤夹将光纤夹紧并和旋转机构相连，带动光纤旋转；右端光纤夹将光纤限位与夹槽内，保证光纤的平直，光纤在右端夹槽内可自由旋转。

所述旋转机构由涡轮、蜗杆、涡轮蜗杆固定座、控制器、驱动电机组成，涡轮蜗杆固定座固定于基座上，涡轮、驱动电机安装在涡轮蜗杆固定座上，蜗杆一端与驱动电机相连，且蜗杆能驱动涡轮；控制器控制驱动电机。通过驱动电机带动蜗杆齿轮结构实现光纤的旋转，可以通过操作平台控制每次的旋转角度及旋转次数。

所述横向位移机构由横向滚珠丝杆滑轨、横向滑块、横向驱动电机、横向控制器组成，横向滚珠丝杆滑轨固定于基座上，横向滑块套在滚珠丝杆滑轨上并能自由滑动，横向驱动电机的输出轴与横向滚珠丝杆滑轨相连，横向控制器控制横向驱动电机。

所述垂直位移机构由垂直滚珠丝杆滑轨、垂直滑块、垂直驱动电机、垂直控制器组成；垂直滚珠丝杆滑轨固定于横向位移机构的横向滑块上，垂直驱动电机的输出轴与垂直滚珠丝杆滑轨相连，垂直滑块套在垂直滚珠丝杆滑轨上并能自由滑动，垂直控制器控制垂直驱动电机。

所述切削机构由刀片、刀片夹、转向座、支座组成；支座固定于垂直位移机构的垂直滑块上，转向座固定在支座上，刀片夹固定在转向座上，刀片固定在刀片夹上。所述切削机构可以旋至基座侧面，方便光纤的取放，刀具在切削机构的位置可进行微调，满足剥除不同尺寸光纤涂覆层的需求。

所述光纤槽可以方便的进行安装拆卸，换用不同尺寸的光纤槽即可实现对不同尺寸光纤的定位。

所述操作平台通过PLC或单片机完成对垂直位移机构、横向位移机构及旋转机构的控制，可以实现对这三个机构起停位置、进给量、进给速度的控制。

本实用新型涉通过操作平台实现剥除的启停、剥除长度的设定、剥除速度的设定，可以在行程范围内剥除指定长度的涂覆层，可以设定完成剥除的旋转次数，可以设定刀具运动速度。光纤放置于光纤槽中，通过左端光纤夹夹紧，右端光纤夹仅对光纤起限位作用，光纤可在右端光纤夹内自由旋转。光纤夹紧后刀具通过垂直位移机构实现进刀及退刀。刀具通过横向位移机构实现切削工进及快退。剥除完成后切削机构可旋至基座侧边，方便将光纤取出。

与传统的光纤中段涂覆层剥除技术相比较，本实用新型有如下优点：一、剥除质量好，传统手工涂覆层剥除技术质量不稳定，且由于人工操作易损伤光纤，通过机器进行自动化剥除，通过程序精准控制切削量及切削速度，剥除涂覆层的光纤质量高、统一性好；二、剥除效率高，传统手工剥除效率由操作人员熟练度决定，需要耗费大量时间来熟练涂覆层剥除过程，在此设备中，只需将光纤夹紧，随后启动设备，刀具快速运动实现剥除，效率较手工剥除高很多；三、剥除长度精准可控，传统人工涂覆层剥除长度难以精确控制，往往会有几毫米误差，在此设备中可在操作平台设定剥除长度，实现不同剥除长度的需要且精准可靠。

附图说明

图1为本实用新型的旋转机构结构图。

图2为本实用新型的垂直位移机构结构图。

图3为本实用新型的切削机构结构图。

图4为本实用新型的横向位移机构结构图。

图5为本实用新型在进行光纤中段涂覆层剥除时的俯视图。

图6为本实用新型在进行光纤中段涂覆层剥除时的主视图。

图7为本实用新型在未进行光纤涂覆层剥除时的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实例对本实用新型作进一步说明。

如图5、图6、图7所示，本实用新型包括左端光纤夹102、旋转机构103、垂直位移机构104、切削机构105、基座106、光纤槽107、右端光纤夹108、横向位移机构109、操作平台110，左端光纤夹102通过螺纹及销与旋转机构103的涡轮201连接，右端光纤夹108固定在基座106上；光纤槽107通过螺纹及销固定于旋转机构103的涡轮蜗杆固定座203上；旋转机构103的涡轮蜗杆固定座203、横向位移机构109的横向滚珠丝杆滑轨503通过螺纹连接固定于基座106上，垂直位移机构104的垂直滚珠丝杆滑轨303通过螺纹连接固定于横向位移机构109的横向滑块504上；切削机构105的支座404通过螺纹连接固定于垂直位移机构104的垂直滑块302上；操作平台110通过螺纹与基座106连接，操作平台110通过线路与垂直位移机构104的垂直控制器304、横向位移机构109的横向控制器502及旋转机构103的控制器204连接，实现对整个设备的控制。操作平台110包括人机交互界面、外部壳体，便于操作人员操作。

如图1所示，所述旋转机构103由涡轮201、蜗杆202、涡轮蜗杆固定座203、控制器204、驱动电机205组成，涡轮蜗杆固定座203固定于基座106上，涡轮201、驱动电机205安装在涡轮蜗杆固定座203上，蜗杆202一端与驱动电机205相连，且蜗杆202能驱动涡轮201；控制器204控制驱动电机205。

如图4所示，所述横向位移机构109由横向滚珠丝杆滑轨503、横向滑块504、横向驱动电机501、横向控制器502组成，横向滚珠丝杆滑轨503固定于基座106上，横向滑块504套在滚珠丝杆滑轨503上并能自由滑动，横向驱动电机501的输出轴与横向滚珠丝杆滑轨503相连，横向控制器502控制横向驱动电机501。

如图2所示，所述垂直位移机构104由垂直滚珠丝杆滑轨303、垂直滑块302、垂直驱动电机301、垂直控制器304组成；垂直滚珠丝杆滑轨303固定于横向位移机构109的横向滑块504上，垂直驱动电机301的输出轴与垂直滚珠丝杆滑轨303相连，垂直滑块302套在垂直滚珠丝杆滑轨303上并能自由滑动，横向控制器304控制垂直驱动电机301。

如图3所示，所述切削机构105由刀片402、刀片夹401、转向座403、支座404组成；支座404固定于垂直位移机构104的垂直滑块302上，转向座403固定在支座404上，刀片夹401固定在转向座403上，刀片402固定在刀片夹401上。

实施例一

使用时，将光纤101需要剥除涂覆层的部分放置于光纤槽107中，通过左端光纤夹102，右端光纤夹108将光纤夹紧。将切削机构105从未进行涂覆层剥除时的位置旋至将进行涂覆层剥除的位置，刀片402与光纤槽107面呈30度。通过操作平台110设定切削速度(未设定按默认速度)、切削次数(未设定按默认次数6次)、切削长度(未设定按默认长度80mm)，按下“开始”键后开始切削过程。下面按默认值对涂覆层剥除过程进行说明。

切削过程自动进行。首先切削机构105通过垂直位移机构104向下进给完成进刀，接着通过横向位移机构109向右运动完成切削工进，剥除光纤涂覆层，横向进给到80mm后，通过垂直位移机构104实现退刀，同时旋转机构103带动左端光纤夹102旋转60°，切削机构105通过横向位移机构109向左运行完成快退返回起始切削位置。上述过程重复6遍完成光纤101中段涂覆层剥除。

实施例二

本实例与实例一过程相同。不同之处为，首先将光纤槽107从基座106上取下，换装另一尺寸光纤槽，随后装入不同尺寸的光纤，实现对不同尺寸光纤的涂覆层剥除。