光纤切割装置及其切割方法与流程

1.本发明涉及工业激光器及光通讯领域，特别是属于一种大芯径光纤切割装置及切割方法。


背景技术：

2.光纤切割在光纤光学中是一种很重要的技术。当需要将光纤连接在一起，或者需要熔接在一起，或者将光射入光纤中，光纤端口需要处理得到干净的表面。通常，该表面需要非常平，至少在光纤纤芯区域非常平（有时需要在整个截面），并且表面有时需要垂直于光纤轴或者与光纤轴有一确定的角度。
3.切割光纤一般有两种方法,第一种方法：1、首先将光纤两端固定，2、使用刀片以直线轨迹快速划过光纤表面，在其表面产生一个缺口，3、在缺口对面用压块迅速将光纤压断；第二种方法：1、首先将光纤两端固定并拉紧，2、使用尖锐的刀头快速冲击光纤表面，在其表面产生裂纹，3、同时在两压块施加向外的拉力，将裂纹加大直到将光纤拉断。
4.第一种切割方法一般适用于小芯径通讯光纤，第二种方法适用于大芯径传能或者特种光纤。两种切割方法都是通过在光纤的小范围区域产生缺口或者裂纹然后将裂纹扩大到对面，从而让光纤断裂，裂纹的方向受光纤材质的均匀度、外加压力的方向大小及施力点的影响比较大，光纤断面与光纤轴线的夹角不容易得到保证。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种光纤切割装置及切割方法，以达到使绕光纤表面产生多个切口以控制裂纹发展方向，从而能更大程度上保证光纤断面与光纤轴线的夹角的目的。
6.本发明提供的一种光纤切割装置，包括光纤固定座，光纤固定座上设置旋转台，旋转台上设置旋转刀片；旋转台与旋转刀片的转速关联设置；旋转台上设置支撑结构，支撑结构、光纤以及旋转刀片的刃口位置对应布置。
7.进一步的，所述的光纤固定座的周圈设置第一齿轮，第一齿轮的轴线与光纤轴线对应；旋转台上设置双联齿轮，双联齿轮的下齿轮与第一齿轮啮合；旋转台上设置第二齿轮，第二齿轮与双联齿轮的上齿轮啮合，第二齿轮上设置旋转刀片。
8.进一步的，所述的旋转台由第一电机带动旋转，旋转台上设置第二电机，第二电机带动旋转刀片旋转。
9.进一步的，所述的旋转刀片的刃口为圆形，旋转刀片偏心设置在第二齿轮或第二电机的输出端上；旋转刀片可绕自身圆心旋转调整。
10.进一步的，所述的旋转台上设置操作柄。
11.进一步的，所述的支撑结构包括旋转台上设置立板，立板的侧面底部设置芯板，芯板上可更换地设置导孔块，导孔块上设置光纤导孔，光纤导孔的位置和尺寸与光纤的位置和尺寸对应；立板的侧面上部设置芯板背板，背板可调整地安装在立板，背板上设置定位
槽，定位槽的位置和尺寸与光纤的位置和尺寸对应。
12.进一步的，所述的旋转刀片外设置刀片保护罩。
13.本发明提供的基于上述一种光纤切割装置的光纤切割方法，包括以下步骤：a、处理光纤，去除涂覆层，暴露包层；b、将光纤固定到光纤固定座上，光纤的暴露部分穿过光纤导孔并将切断部位放入定位槽中与旋转刀片刃口对应位置；c、旋转台、旋转刀片若干周期，旋转刀片在光纤同一圆周上切出多条切口；d、手持光纤末端晃动，光纤沿多条切口产生裂纹后断裂。
14.本发明提供的光纤切割装置，结构简单可靠，体积较小，可以适应不同工作环境下的光纤切断施工要求；切割方法快捷方便，将光纤夹持固定后，只需旋转台、旋转刀片旋转若干周期即可将光纤切断；在光纤同一圆周切有多道切口，便于控制光纤折断时裂纹的走向，提高光纤断面的平整度；制造成本低。
附图说明
15.图1是光纤固定夹头的结构示意图；图2是本发明的结构示意图；图3是本发明的剖视图；图4是本发明拆掉保护罩的结构示意图；图5是本发明光纤固定座的示意图;图6是本发明旋转台结构示意图；图7是本发明连接光纤固定夹头的结构示意图；图8是本发明连接光纤固定夹头的剖视图；图9是本发明实施例2中旋转刀片的结构示意图。
具体实施方式
16.实施例1：一种光纤切割装置，如图1所示，对应的光纤17从光纤固定夹头1中伸出，如图7、8所示，光纤固定座2下方设置可以与光纤固定夹头连接的结构，连接后光纤固定座与光纤同轴；如图5所示，光纤固定座的周圈设置第一齿轮3，第一齿轮的轴线与光纤轴线对应；如图3、4所示，旋转台通过第一轴承4安装在光纤固定座上，旋转台上一侧位置设置第二轴承，双联齿轮通过第二轴承安装在旋转台上，下齿轮6与第一齿轮啮合，其齿数比为81：19；旋转台上设置第二齿轮8，第二齿轮与上齿轮7啮合，其齿数比为36：38；如图2所示，第二齿轮上设置旋转刀片9，旋转刀片的刃口为圆形，旋转刀片偏心设置在第二齿轮上；旋转刀片可绕自身圆心旋转调整与光纤的接触位置，以便于在旋转刀片刃口磨损后调整刃口位置，提高旋转刀片的利用率。以上齿数比的设置可以使得旋转台、旋转刀片旋转两圈，在光纤周圈留下9道切口。
17.值得注意的是，通过调整双下齿轮与第一齿轮、第二齿轮与上齿轮的齿数比可以实现旋转台、旋转刀片旋转若干圈，在光纤周圈留下n道切口的效果，该调整方法是本领域
技术人员能够知晓和实现的，此处不做赘述。为了便于操作，旋转台上还设置操作柄10，便于手持进行旋转。
18.如图2、3所示，为了防止光纤在切割时发生弯折变形，导致切口不平整，在旋转台上设置支撑结构，支撑结构包括如图6所示旋转台上设置的立板11，立板的侧面底部设置芯板12，芯板上可更换地设置导孔块13，导孔块上设置光纤导孔14，光纤导孔的直径略大于光纤直径且光纤导孔的位置与光纤的位置对应；立板的侧面上部设置背板15，背板可调整地安装在立板，背板上设置定位槽16，定位槽的位置和尺寸与光纤的位置和尺寸对应；定位槽可以为圆形槽或v型槽，v型槽更便于调整和使用。
19.为了防止旋转刀片外露造成工作人员受伤，在旋转刀片外设置保护罩17。
20.基于实施例1的光纤切割装置的切割方法，包括以下步骤：a.处理光纤，去除涂覆层，暴露包层；b.将光纤固定座通过螺纹固定到光纤固定夹头上，光纤的暴露部分穿过光纤导孔并将切断部位放入定位槽中与旋转刀片刃口对应位置；c.手持操作柄，将旋转台快速旋转两周，在这个过程中，由于第一齿轮与下齿轮啮合，在旋转台转动的带动下下齿轮发生旋转，并带动上齿轮旋转；上齿轮与第二齿轮啮合，故带动第二齿轮旋转；由于双下齿轮与第一齿轮齿数比为81：19，第二齿轮与上齿轮齿数比为36：38所以第二齿轮自转9周；由于旋转刀片偏心设置，旋转刀片会9次接触光纤，在定位槽的支撑作用下，会在光纤同一圆周上切出9条切口；当然也可根据需要将旋转台快速旋转若干周，对同一位置进行多次切划；d.手持光纤末端晃动，光纤沿多条切口产生裂纹后断裂，将光纤固定座从光纤固定夹头上拆下即可完成切割作业。
21.实施例2：如图9所示，与实施例1相对应的，旋转刀片的刃口包括刀片瓣18，通过设置刀片瓣的数量、双下齿轮与第一齿轮、第二齿轮与上齿轮的齿数比可以实现旋转台旋转一周期，在光纤周圈留下n道切口的效果，这种旋转刀片形式旋转刀片与第二齿轮同轴设置，本领域技术人员通过简单的计算即可得出相关的设计数据，从而实现上述效果。
22.实施例3：与实施例1相对应的，将手动的齿轮机构更换为电机驱动，需要用到第一电机和第二电机，分别用来驱动旋转台和旋转刀片；将第一电机和第二电机接入控制电路，并控制第一电机与第二电机的速度比，可以更方便地实现旋转台、旋转刀片旋转一周期，在光纤周圈留下n道切口的效果。
23.另外，本发明具体实施例中光纤从光纤固定夹头中伸出，在其他情况下，光纤可能并非从光纤固定夹头中伸出，对于这种情况，光纤固定座的应根据实际情况设计固定光纤的结构，此处的设计为本领域技术人员能够实现的，此处不进行赘述。