一种多工位球型光纤研磨装置的制作方法

本发明属于光纤研磨装置领域，特别是一种多工位球型光纤研磨装置。

背景技术：

目前我国用于光纤连接器插头球形端面加工的研磨机主要有两种，一种是采用日本精工研磨机的方案，工作台为行星回转运动方式，单盘夹具，该机结构简单，使用便利，占有市场的绝大部分。但为保证研磨机夹具上的工件的研磨速度相同，工件采用圆周分布，一次可加工的光纤数目有限，通常为12根或24根，制约了光纤连接器插头端面加工的生产效率；又由于加工轨迹为圆形螺旋线，工具使用率也有限。另一种光纤研磨机，可以克服以上缺陷，其加工轨迹为直线型螺旋线，被加工光纤为阵列式排布，主运动为回转平动，保证所有工件的研磨速度相同，尤其适合如mpo，mtrj等多芯光纤的端面加工。但由于光纤研磨机的微凸球面的压力成形原理，纯回转运动更有利于对称的微凸球面的生成；又由于直线往复的进给方式，产生研磨速度的变化，可能带来的加工表面的变化。

多工位球型光纤研磨机的设计方案提出，是针对行星回转式光纤研磨机，一次可装夹工件数目有限、研磨片利用率低的问题，并提出了一种采用多工位的球型工件夹具，将光纤陶瓷插芯固定，用研磨球的方式进行研磨加工的方案，并对研磨机的研磨轨迹和研磨机的主体结构进行分析与设计。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多工位球型光纤研磨装置，解决了现有的光纤研磨机在电力资源和材料方面比较浪费，导致生产成本较高的问题。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种多工位球型光纤研磨装置，包括底座控制台、支撑杆、运动机构、控制面板和研磨球，所述控制面板设置在底座控制台的上表面，所述底座控制台固定连接在支撑杆的底部，所述运动机构设置在支撑杆的顶部，所述支撑杆的顶部贯穿研磨球并延伸至研磨球的内部，且运动机构位于研磨球的内部，所述研磨球的表面搭接有研磨夹具，所述研磨夹具的数量为两个，所述研磨夹具表面靠近边缘的位置处设置有锁紧卡扣，所述锁紧卡扣内部螺纹连接有锁紧螺栓，所述研磨夹具的表面固定连接有方块，所述方块的表面开设有圆孔，所述方块的上表面螺纹连接有定位栓，所述定位栓的一端贯穿方块并延伸至圆孔的内部，所述研磨夹具表面对应圆孔位置处开设的穿孔与圆孔相连通，所述研磨夹具表面对应支撑杆的位置处设置有预留卡块，所述支撑杆的表面螺纹连接有锁紧块，所述预留卡块搭接在锁紧块的顶部，且预留卡块搭接在支撑杆的表面。

所述运动机构包括立式旋转无级变速电机和水平旋转无极变速电机，所述水平旋转无极变速电机设置在支撑杆的顶部，所述立式旋转无级变速电机设置在水平旋转无极变速电机的顶部，所述立式旋转无级变速电机镶嵌在研磨球的内部，所述研磨球包括硬质塑料层、软质橡胶层、光滑塑料薄膜、粘性涂层和研磨涂层，所述软质橡胶层粘接在硬质塑料层的表面，所述光滑塑料薄膜粘接在软质橡胶层的表面，所述粘性涂层粘接在光滑塑料薄膜的表面，所述研磨涂层粘接在粘性涂层的表面。

而且，所述研磨夹具呈半球状，两个所述研磨夹具通过锁紧螺栓固定连接的整体呈球状，所述研磨球活动连接在两个研磨夹具的内部。

而且，所述支撑杆竖直方向设置，所述支撑杆的轴线与研磨球的轴线位于同一条直线上。

而且，所述运动机构设置在研磨球对应的球心位置处。

本发明的优点和有益效果为：

1、本发明的多工位球型光纤研磨装置，通过设置研磨夹具、锁紧卡扣、方块、粘性涂层和研磨涂层，研磨用的夹具为两个半球式研磨夹具，夹持在研磨球的表面，通过锁紧螺栓固定，可手动安装和拆卸，光纤一端插入方块的圆孔内可通过定位栓将其固定，研磨后的研磨球和研磨涂层为分开的形式，研磨结束后直接将研磨涂层从研磨球上取下，再粘上一层研磨涂层即可，达到了比较节省材料和省电的目的，解决了现有的光纤研磨机在电力资源和材料方面比较浪费，导致生产成本较高的问题。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明研磨球位置处俯视截面图；

图3为本发明研磨夹具位置处结构示意图；

图4为本发明研磨球位置处正剖图；

图5为本发明研磨球结构示意图。

图中：1-底座控制台；2-支撑杆；3-运动机构；4-控制面板；5-研磨球；6-研磨夹具；7-锁紧卡扣；8-锁紧螺栓；9-预留卡块；10-锁紧块；11-立式旋转无级变速电机；12-水平旋转无极变速电机；13-硬质塑料层；14-软质橡胶层；15-光滑塑料薄膜；16-粘性涂层；17-研磨涂层；18-方块；19-圆孔；20-定位栓。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种多工位球型光纤研磨装置，包括底座控制台1、支撑杆2、运动机构3、控制面板4和研磨球5，支撑杆2竖直设置，控制面板4设置在底座控制台1的上表面，控制面板4控制运动机构3的启动和制动，运动机构3的供电方式为外部电源，底座控制台1固定连接在支撑杆2的底部，运动机构3设置在支撑杆2的顶部，支撑杆2的顶部贯穿研磨球5并延伸至研磨球5的内部，且运动机构3位于研磨球5的内部，研磨球5的底部呈凹陷状，研磨球5的表面搭接有研磨夹具6，研磨夹具6的数量为两个，研磨球5被夹持在两个研磨夹具6的内部，研磨夹具6表面靠近边缘的位置处设置有锁紧卡扣7，锁紧卡扣7的数量为三对，每对锁紧卡扣7分别位于两个研磨夹具6上，每对锁紧卡扣7均通过一个锁紧螺栓8锁紧，且三对锁紧卡扣7等距分布在研磨夹具6的边缘位置处，三个锁紧卡扣7位于同一竖直面，锁紧卡扣7内部螺纹连接有锁紧螺栓8，研磨夹具6的表面固定连接有方块18，方块18的数量为三十六个，可实现多工位的光纤研磨，采用球体式的研磨装置，使一次装夹的光纤的数量增加，使得球型研磨球5均匀分成多部分曲面，每一部分都可以充分的利用，提高了研磨球5的利用率，方块18的位置与光纤陶瓷插芯安装的位置相对应，由于两个研磨夹具6顶点位置处设置了一对锁紧卡扣7，无法设置安装位置，相对于现有的减少一个安装位置，方块18的表面开设有圆孔19，方块18的上表面螺纹连接有定位栓20，定位栓20的一端贯穿方块18并延伸至圆孔19的内部，研磨夹具6表面对应圆孔19位置处开设的穿孔与圆孔19相连通，研磨夹具6表面对应支撑杆2的位置处设置有预留卡块9，支撑杆2的表面螺纹连接有锁紧块10，预留卡块9搭接在锁紧块10的顶部，且预留卡块9搭接在支撑杆2的表面。

运动机构3包括立式旋转无级变速电机11和水平旋转无极变速电机12，水平旋转无极变速电机12设置在支撑杆2的顶部，立式旋转无级变速电机11和水平旋转无极变速电机12两个电机设计为功率：0.1kw，频率：0.05-0.06khz，可变速范围：90～1400min-1，许用转矩：0.10～0.44n.m，启动转矩：0.40n.m的安川伺服电机，由底座控制台1中的单片机控制，可使研磨球5做任意角度的旋转，立式旋转无级变速电机11镶嵌在研磨球5的内部，研磨球5包括硬质塑料层13、软质橡胶层14、光滑塑料薄膜15、粘性涂层16和研磨涂层17，硬质塑料层13起到骨架的作用，软质橡胶层14使研磨夹具6关闭时光纤陶瓷插芯在弹性橡胶涂层上的压力一定，陶瓷插芯在压力的作用下，利用光纤研磨机的微凸球面的压力成形原理，使软质橡胶层14发生弹性变形，形成球体形状，光滑塑料薄膜15便于粘接粘性涂层16，且方便取下研磨涂层17，研磨涂层17撕下即可，软质橡胶层14粘接在硬质塑料层13的表面，光滑塑料薄膜15粘接在软质橡胶层14的表面，粘性涂层16粘接在光滑塑料薄膜15的表面，研磨涂层17粘接在粘性涂层16的表面，研磨球5除了研磨涂层17均可重复利用，节约了资源。

研磨夹具6呈半球状，两个研磨夹具6通过锁紧螺栓8固定连接的整体呈球状，研磨球5活动连接在两个研磨夹具6的内部，研磨球5的外壁与两个研磨夹具6的内壁紧密贴合，且任意位置处研磨球5的外壁到两个研磨夹具6的内壁的垂直距离相等。

支撑杆2竖直方向设置，支撑杆2的轴线与研磨球5的轴线位于同一条直线上，保证研磨球5以球心为中心旋转。

运动机构3设置在研磨球5对应的球心位置处，通过立式旋转无级变速电机11使支撑杆2与研磨球5固定。

在使用时，首先拆卸锁紧螺栓8，将研磨夹具6打开，将研磨球5表面使用过的研磨涂层17取下，在研磨球5的光滑塑料薄膜15的表面粘上一层新的研磨涂层17，将研磨球5安装到支撑杆2上，此时预留卡块9卡在支撑杆2表面并搭接在锁紧块10的顶部，通过连接件将立式旋转无级变速电机11锁紧在研磨球5的内部，再闭合研磨夹具6，将锁紧螺栓8锁紧在锁紧卡扣7上，将光纤陶瓷插芯的一端插入圆孔19并贯穿到研磨夹具6的内壁位置处，与研磨球5的研磨涂层17面搭接，拧紧定位栓20抵住光纤陶瓷插芯，即可将多根光纤陶瓷插芯安装在研磨夹具6上并紧密搭接在研磨球5上，用控制面板4控制内部立式旋转无级变速电机11和水平旋转无极变速电机12启动，运动机构3带动研磨球5旋转运动使光纤沿不重叠式圆环轨迹运动，研磨好后，取下光纤陶瓷插芯，更换研磨球5的研磨涂层17，准备下次研磨。

综上可得，本发明通过设置研磨夹具6、锁紧卡扣7、方块18、粘性涂层16和研磨涂层17，解决了现有的光纤研磨机在电力资源和材料方面比较浪费，导致生产成本较高的问题。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。