一种0.125mm-0.6mm包层直径光纤切割机的制作方法

本实用新型涉及光纤切割设备领域，具体涉及一种0.125mm-0.6mm包层直径光纤切割机。

背景技术：

光纤是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。光纤裸纤一般分为三层：中心高折射率玻璃芯(芯径一般为50或62.5μm)，中间为低折射率硅玻璃包层(直径一般为125μm)，最外是加强用的树脂涂层。光线在纤芯传送，当光纤射到纤芯和外层界面的角度大于产生全反射的临界角时，光线透不过界面，会全部反射回来，继续在纤芯内向前传送，而包层主要起到保护的作用。

光纤按照光在光纤中的传输模式可分为：单模光纤和多模光纤。多模光纤的纤芯直径为50-62.5μm，包层外直径125μm，单模光纤的纤芯直径为8.3μm，包层外直径125μm；因此目前市场上常用的光纤切割刀多适用于切割包层直径为125um的光纤，并且切割效果最佳。但是随着光纤通信的不断发展，光纤的类型也在不断增多，也出现了不同包层直径规格的光纤；普通光纤切割刀采用的是直压光纤的方式将光纤压紧，其中刀片组件滑动直切将光纤切断；这种方式针对不同包层直径的光纤时适用性较差，光纤不能被可靠的压紧固定，刀片在完全切断光纤之前，产生的切割阻力会使得光纤不能始终保持拉伸的紧绷状态，导致光纤的切口不够平整，达不到熔接的理想效果。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种0.125mm-0.6mm包层直径光纤切割机，主要解决现有光纤切割刀中不能可靠的切割不同包层直径规格光纤的问题。

一种0.125mm-0.6mm包层直径光纤切割机，其特征在于：包括机台、左夹持机构、右夹持机构和控制机构；

左夹持机构包括左载纤组件、滑台、拉力传感器、第一传动机构和第一驱动机构；滑台可横向滑动的安装在机台上，滑台通过第一传动机构和第一驱动机构连接；左载纤组件可沿横向滑动的安装在滑台上；拉力传感器分别与滑台和左载纤组件连接，滑台通过拉力传感器带动左载纤组件滑动；左载纤组件上设有用于夹持光纤的沿横向延伸的第一工位；

右夹持机构包括右基座、右载纤组件、刀片组件、第二驱动机构和第二传动机构；右基座固定安装在机台上，右载纤组件固定安装在右基座上，右载纤组件上设有用于夹持光纤的沿横向延伸的第二工位，第一工位与第二工位齐平；刀片组件位于右载纤组件靠近左载纤组件的一侧，刀片组件与右基座转动连接，其转动轴线横向布置；刀片组件通过第二传动机构与第二驱动机构传动连接并由第二驱动机构驱动绕着其转动轴线往复渐进式摆动，其中刀片组件的刀片的运动轨迹经过光纤的放置位置；

控制机构与拉力传感器、第一驱动机构和第二驱动机构连接，控制机构内设有多个可供选择的与不同包层直径规格光纤相对应的预设拉力值；在工作状态下，将待切光纤的两端分别放置在第一工位和第二工位上；控制机构控制第一驱动机构驱动滑台滑动，滑台通过拉力传感器带动左载纤组件滑动；控制机构将拉力传感器获取的实时拉力值与事先选择的预设拉力值比较，当实时拉力值大于等于预设拉力值时，控制机构控制第一驱动机构停止动作，同时控制第二驱动机构驱动刀片组件循环往复渐进式摆动切割待切光纤；当切割完成后，控制机构控制第二驱动机构驱动刀片组件复位并控制第一驱动机构驱动滑台复位。

优选的，左载纤组件包括左载纤座和左光纤压板，左载纤座上开有沿横向延伸的用于放置光纤的第一凹槽；左光纤压板与左载纤座铰接，其铰接轴线横向布置；左光纤压板上安装有第一磁铁，并通过第一磁铁吸附固定在左载纤座上从而将光纤夹持固定；优选的，左载纤座上转动安装有便于开启左光纤压板的第一杠杆。

优选的，右载纤组件包括右载纤座和右光纤压板，右载纤座上开有沿横向延伸的用于放置光纤的第二凹槽；右光纤压板与右载纤座铰接，其铰接轴线横向布置；右光纤压板上安装有第二磁铁，并通过第二磁铁吸附固定在右载纤座上从而将光纤夹持固定；优选的，右载纤座上转动安装有便于开启右光纤压板的第二杠杆。

优选的，左载纤组件上开有放置槽，拉力传感器的第一端与滑台固定连接，第二端伸入放置槽中，其中第二端与放置槽的槽面之间预留有间隙。

优选的，机台上固定安装有支撑板；左载纤组件位于支撑板上方，滑台位于支撑板下方；其中支撑板上设有横向的第一导轨，滑台滑动安装在第一导轨上；滑台上设有横向的第二导轨，左载纤组件滑动安装在第二导轨上。

优选的，第一传动机构为丝杆传动机构，其中丝杆横向布置并转动安装在支撑板上，滑台螺纹套接在丝杆上；第一驱动机构包括第一电机，第一电机的输出端与丝杆传动机构的输入端连接；优选的，第一电机为步进电机。

优选的，机台上还安装有用于限定滑台行程的接近开关，接近开关与控制机构连接，接近开关包括起点开关和终点开关，起点开关和终点开关横向排列；优选的，接近开关为光电开关。

优选的，机台上设有与控制机构连接的开始开关和复位开关；当按下复位开关时，滑台滑动至起点开关处停止；当按下开始开关时，滑台朝向终点开关滑动并直至拉力传感器的实时拉力值大于等于预设拉力值时停止，光纤被切断后，拉力传感器的实时拉力值小于预设拉力值，滑台继续朝向终点开关滑动直至到达终点开关处停止。

优选的，第二传动机构为同步带传动机构，第二驱动机构为第二电机，第二电机的输出端与同步带传动机构的输入端连接，同步传动机构的输出端与刀片组件连接；优选的，同步带传动机构中还设有张紧机构。

优选的，右基座上设有用于限定刀片组件摆动起点位置的第二接近开关。

和现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、左夹持机构中的左载纤组件不是固定设置而是滑动安装在滑台上的，左夹持机构中还设置了拉力传感器，滑台通过拉力传感器带动左载纤组件滑动以使左载纤组件中的待切光纤处于被拉伸的状态，并且针对不同包层规格的光纤能施加不同的拉力，达到精确控制拉力的效果，便于后续切割时能获得平整的光纤切口；

2、右夹持机构中的刀片组件在切割光纤时不采用传统的滑动直切方式，而是采用往复渐进摆动式，能获得较小的光纤切口，减小光纤的损伤。

附图说明

图1是本实用新型提出的0.125mm-0.6mm包层直径光纤切割机的整体结构示意图；

图2是本实用新型提出的0.125mm-0.6mm包层直径光纤切割机的左夹持机构的结构示意图；

图3是本实用新型提出的0.125mm-0.6mm包层直径光纤切割机的右夹持机构的结构示意图；

图4是本实用新型提出的0.125mm-0.6mm包层直径光纤切割机的机台内部的结构示意图；

附图标记如下：

1、开始开关；2、复位开关；3、左载纤组件；4、刀片组件；5、刀片；6、支撑板；7、第一凹槽；8、左光纤压板；9、第一磁铁；10、第一垫块；11、左盖板；12、刀位调节螺钉；13、刀位锁紧螺钉；14、右盖板；15、第二垫块；16、第二磁铁；17、第二凹槽；18、右载纤组件；19、第一电机；20、拉力传感器；21、终点开关；22、起点开关；23、滑台；24、支撑板；25、丝杆；26、第二导轨；27、左载纤座；28、联轴器；29、第二电机、30、同步带；31、从动轮；32、张紧机构；33、右基座；34、主动轮；35、从动轴；36、第二接近开关；37、左夹持机构；38、右夹持机构；39、定位座；40、支撑柱；41、底板；42、电路板；43、脚垫。

具体实施方式

如图1-4所示的一种0.125mm-0.6mm包层直径光纤切割机，包括机台、左夹持机构37、右夹持机构38和控制机构；

左夹持机构37包括左载纤组件3、滑台23、拉力传感器20、第一传动机构和第一驱动机构；滑台23可横向滑动的安装在机台上，滑台233通过第一传动机构和第一驱动机构连接；左载纤组件3可沿横向滑动的安装在滑台23上；拉力传感器20分别与滑台23和左载纤组件3连接，滑台23通过拉力传感器20带动左载纤组件3滑动；左载纤组件3上设有用于夹持光纤的沿横向延伸的第一工位；

右夹持机构38包括右基座33、右载纤组件18、刀片组件4、第二驱动机构和第二传动机构；右基座33固定安装在机台上，右载纤组件18固定安装在右基座33上，右载纤组件18上设有用于夹持光纤的沿横向延伸的第二工位，第一工位与第二工位齐平；刀片组件4位于右载纤组件18靠近左载纤组件3的一侧，刀片组件4与右基座33转动连接，其转动轴线横向布置；刀片组件4通过第二传动机构与第二驱动机构传动连接并由第二驱动机构驱动绕着其转动轴线往复渐进式摆动，其中刀片组件4的刀片5的运动轨迹经过光纤的放置位置；

控制机构与拉力传感器20、第一驱动机构和第二驱动机构连接，控制机构内设有多个可供选择的与不同包层直径规格光纤相对应的预设拉力值；在工作状态下，将待切光纤的两端分别放置在第一工位和第二工位上；控制机构控制第一驱动机构驱动滑台23滑动，滑台23通过拉力传感器20带动左载纤组件3滑动；控制机构将拉力传感器20获取的实时拉力值与事先选择的预设拉力值比较，当实时拉力值大于等于预设拉力值时，控制机构控制第一驱动机构停止动作，同时控制第二驱动机构驱动刀片组件4循环往复渐进式摆动切割待切光纤；当切割完成后，控制机构控制第二驱动机构驱动刀片组件4复位并控制第一驱动机构驱动滑台23复位。

具体而言，如图2所示，左载纤组件3包括左载纤座27和左光纤压板8，左载纤座27上开有沿横向延伸的用于放置光纤的第一凹槽7，第一凹槽7可为v形槽；左光纤压板8与左载纤座27铰接，其铰接轴线横向布置；左光纤压板8上安装有第一磁铁9，并通过第一磁铁9吸附固定在左载纤座27上从而将光纤夹持固定；进一步的，左载纤座27上转动安装有第一杠杆，第一杠杆的转动轴线横向布置，通过转动第一杠杆可将左光纤压板8顶起，进一步的，左光纤压板8上设有左盖板11，左盖板11上设有与第一杠杆对应的第一垫块10。

机台上固定安装有支撑板6；左载纤组件3位于支撑板6上方，滑台23位于支撑板6下方；其中支撑板6上设有横向的第一导轨，滑台23滑动安装在第一导轨上，第一导轨可为t字型导轨，除了用于限定滑台23的滑动方向还能用于支撑滑台23；滑台23上设有横向的第二导轨26，左载纤座27滑动安装在第二导轨26上。

左载纤座27前部开有纵向的放置槽，拉力传感器20的第一端与滑台23固定连接，第二端伸入放置槽中，其中第二端与放置槽的槽面之间预留有间隙，在工作状态下，左载纤座27由拉力传感器20带动实现往复的横向滑动。

支撑板6的下方还设有底板24，第一传动机构为丝杆传动机构，其中丝杆25横向布置并转动安装在底板24，滑台23螺纹套接在丝杆25上；第一驱动机构包括第一电机19，第一电机19的输出端与丝杆传动机构的输入端连接；优选的，第一电机19为步进电机，步进电机固定安装在底板24上。

机台上还安装有用于限定滑台行程的接近开关，接近开关与控制机构连接，接近开关包括起点开关22和终点开关21，起点开关22和终点开关21横向排列；本实施例中，起点开关22和终点开关21均为光电开关，滑台23的左右两端均设有相应的凸起，其中终点开关21位于滑台23的左侧并固定安装在第一电机19上，起点开关22位于滑台23的右侧并固定安装底板24上。

如图3所示，右载纤组件18包括右载纤座和右光纤压板，右载纤座上开有沿横向延伸的用于放置光纤的第二凹槽17，第二凹槽17可为v形槽；右光纤压板与右载纤座铰接，其铰接轴线横向布置；右光纤压板上安装有第二磁铁16，并通过第二磁铁16吸附固定在右载纤座上从而将光纤夹持固定；进一步的，右载纤座上转动安装有第二杠杆，第二杠杆的转动轴线横向布置，通过转动第二杠杆可将右光纤压板顶起，进一步的，右光纤压板上设有右盖板14，右盖板14上设有与第二杠杆对应的第二垫块15。

第二传动机构为同步带传动机构，具体包括主动轴、从动轴35、主动轮34、从动轮31和同步带30；主动轴和从动轴35均横向布置并转动安装在右基座33上，其中主动轴位于从动轴35的下方；主动轮34安装在主动轴上，从动轮31安装在从动轴35上，同步带30套接在主动轮34和从动轮31上；第二驱动机构为第二电机29，第二电机29为步进电机，其输出端与主动轴连接；刀片组件4的刀座固定安装在从动轴35上，可随着从动轴35的转动而转动；进一步的，同步带传动机构中还设有张紧机构32，此为带传动中的惯用设置，不再赘述。

此外，右基座33上设有用于限定刀片组件4摆动起点位置的第二接近开关36。由于步进电机的旋转是以固定的角度一步一步运行的，因此可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到刀片组件4的往复渐进式旋转，使得刀片5在切割光纤时能获得较小的光纤切口，进一步的刀片5可以选择硬度大的金刚石材料以提高使用寿命，刀片组件4上还设有用于调整刀片5位置的刀位调节螺钉12和刀位锁紧螺钉13。

如图1所示，机台上设有与控制机构连接的开始开关1和复位开关2，此外，机台上还设有与控制机构连接的触摸屏。

本装置的工作过程如下：在使用时先按下复位开关2，控制机构控制第一驱动机构驱动滑台23滑动至起点开关22处停止，并控制第二驱动机构驱动刀片组件4转动至第二接近开关36处停止；然后操作人员通过触摸屏选择待切的光纤规格；将光纤的一端剥除涂覆层，剥除长度大约为20—30mm，再将光纤上含有涂覆层的一端放入左载纤组件3中的第一凹槽7中，将光纤上不含涂覆层的一端放入右载纤组件18中的第二凹槽17中；放置完毕后，分别合上左光纤压板8和右光纤压板，由于第一磁铁9和第二磁铁16的磁吸力，左光纤压板8和右光纤压板会分别将光纤的两端压紧；

然后按下开始开关1，控制机构控制第一驱动机构驱动滑台23朝向终点开关21滑动，滑台23通过拉力传感器20带动左载纤组件3滑动，控制机构将拉力传感器20获取的实时拉力值与事先选择的预设拉力值比较，当实时拉力值大于等于预设拉力值时，控制机构控制第一驱动机构停止动作，同时控制第二驱动机构驱动刀片组件4循环往复渐进式摆动切割待切光纤；

当光纤被切断后，拉力传感器20的实时拉力值小于预设拉力值，控制机构控制第一驱动机构驱动滑台23继续朝向终点开关21滑动直至到达终点开关21处停止，此时可以按下第一杠杆和第二杠杆将左光纤压板8和右光纤压板顶起，将切好的光纤取出。

如图4是机台内部的结构形式，本实施例中机台为中空结构，内部设有固定座39，安装有左夹持机构37的支撑板6和安装有右夹持机构38的右基座33均固定安装在固定座39上，固定座39的底部设有支撑柱40，支撑柱40安装在底板41上，底板41与机台固定连接，底板41上安装有电路板42，底板41的底部设有脚垫43。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。