一种光缆拉伸试验机的制作方法

本发明涉及光缆性能测试，尤其是涉及一种光缆拉伸试验机。

背景技术：

1、光缆在现代通信网络中扮演着至关重要的角色，其机械可靠性直接关系到通信线路的稳定性。拉伸性能是衡量光缆机械性能的关键指标之一。目前，市面上的光缆拉伸试验机大多针对整根光缆进行测试，即通过两端夹持光缆的外护套，施加轴向拉力，直至光缆断裂或达到预定值，从而测得整缆的最大拉断力。

2、然而，这种传统的测试方法存在明显的局限性：1、无法评估内部芯线性能，整缆测试结果反映的是光缆外部护套、加强件与内部光纤束构成的整体性能，无法获知内部每一根芯线（如4芯、6芯、8芯、12芯等）个体的拉伸强度、伸长率及其一致性；2、无法识别薄弱环节，当光缆在拉力下失效时，无法判断是哪一根芯线最先断裂，以及各芯线断裂的先后顺序，这对于分析光缆结构设计的合理性、工艺一致性以及故障归因至关重要，而传统设备无法提供此类数据；3、光缆的整体拉伸性能往往由其最薄弱的那根芯线决定。现有技术无法精确找出这根“短板”芯线，并量化其与其它芯线的性能差异，因而不利于光缆设计和制造工艺的精准改进。

技术实现思路

1、本发明主要是针对现有技术存在的上述问题，提供一种光缆拉伸试验机。

2、本发明的目的主要是通过下述方案得以实现的：

3、一种光缆拉伸试验机，包括机架，以及设置于所述机架上的第一夹具、第二夹具、拉伸驱动单元、单芯拉力检测单元、整体拉力检测单元和数据采集控制单元；

4、所述第一夹具用于夹紧多芯光缆的一端，限制光缆轴向位移与径向偏移；

5、所述第二夹具为模块化分芯结构，设有与光缆芯线数量匹配的独立槽位，用于一一对应固定每根芯线的自由端部；

6、所述拉伸驱动单元与所述整体拉力检测单元连接，通过整体拉力检测单元间接驱动第二夹具沿轴向移动，对各芯线同步施加拉伸力；

7、所述单芯拉力检测单元集成于所述第二夹具的每个独立槽位内，用于实时采集对应芯线的拉伸力数据；

8、所述整体拉力检测单元安装于第二夹具与拉伸驱动单元之间，用于实时采集所有芯线的总拉伸力数据；

9、所述数据采集控制单元分别与拉伸驱动单元、单芯拉力检测单元、整体拉力检测单元电连接。

10、作为优选，所述第一夹具包括安装于机架上的支撑块、压紧组件，以及位于支撑块上的夹紧头，所述支撑块其远离拉伸驱动单元的一侧安装有限位板，所述支撑块的另一侧设有与夹紧头形状相适配的槽板，所述夹紧头的侧壁对称设有两个限位孔，所述支撑块的上表面设有与限位孔对应的限位柱，所述压紧组件包括第一伸缩件和压紧板，所述压紧板与夹紧头相接触的一端设有压紧柱，所述第一伸缩件能够带动压紧板和压紧柱上下移动，实现夹紧头的夹紧和松开。

11、作为优选，所述夹紧头采用筒状结构，且夹紧头朝向限位板的一端开口，夹紧头的另一端设有光缆芯线数量匹配的夹紧筒，每个夹紧筒内均安装有一个线夹，所述线夹能够夹紧芯线的端部，线夹从夹紧头的开口端插入到夹紧头另一侧的夹紧筒内，且夹紧筒的端部设有避免芯线线夹滑出的限位部。

12、作为优选，该试验机还包括芯线分离导向机构，所述芯线分离导向机构包括第一导向组件和第二导向组件；

13、所述第一导向组件设置于第一夹具和第二夹具之间，包括第一导向块，所述第一导向块的上表面开设有与光缆芯线数量对应的导向通道；

14、所述机架的上表面设有罩设于拉伸驱动单元上方的防护罩，所述第二导向组件安装于防护罩上，包括第二导向块，所述第二导向块的上表面开设有与光缆芯线数量对应的导向通道，芯线的端部穿过第二夹具后插设于第二导向块的导向通道内；

15、所述第一导向块的导向通道轴线、第二导向块的导向通道轴线与第二夹具的独立槽位轴线同轴，确保芯线分芯后无缠绕。

16、作为优选，所述拉伸驱动单元包括伺服电机、第一轴承座、第二轴承座、螺纹丝杆、螺纹滑套、第一滑块、第一滑轨和第一连接块；

17、所述伺服电机、第一轴承座和第二轴承座横向分布于机架的上表面，所述螺纹丝杆的一端与伺服电机的输出端固定连接，所述螺纹丝杆的另一端依次穿过第一轴承座、螺纹滑套和第二轴承座，且螺纹丝杆与第一轴承座和第二轴承座之间转动连接，所述螺纹滑套与螺纹丝杆之间螺纹连接，所述螺纹滑套的底部横向安装有第一滑块，所述机架的上表面安装有与第一滑块配合使用的第一滑轨，所述第一滑块能够沿第一滑轨横向移动，所述第一连接块安装于螺纹滑套的上表面一侧，且螺纹滑套上还安装有激光位移计。

18、作为优选，所述第二夹具包括支撑基板、夹具块、夹具盖板、第二滑块和第二滑轨，所述夹具块安装于支撑基板的上表面，所述独立槽位横向开设于夹具块的上表面，所述夹具盖板固定安装于夹具块的上部，且夹具盖板的下表面设有与独立槽位一一对应的压紧条；

19、所述支撑基板的下表面安装有第二滑块，所述机架的上表面安装有与第二滑块配合使用的第二滑轨，所述第二滑块能够沿第二滑轨横向移动。

20、作为优选，所述支撑基板的下表面安装有与独立槽位一一对应的第二伸缩件，所述机架上设有供第二伸缩件安装的放置槽，所述第二伸缩件的伸缩端均安装有一个挤压板，每个挤压板对应一个独立槽位，且夹具块上贯穿设有与独立槽位一一对应的通槽，所述挤压板的上端穿过支撑基板和夹具块后伸入到独立槽位内，且挤压板与压紧条配合实现芯线的夹紧。

21、作为优选，所述单芯拉力检测单元包括多个与独立槽位一一对应的压电陶瓷力传感元件，所述压电陶瓷力传感元件安装于压紧条的底部且靠近第一夹具的一侧，所述压电陶瓷力传感元件通过屏蔽线缆与数据采集控制单元，所述屏蔽线缆从夹具盖板顶部或侧部穿出。

22、作为优选，所述整体拉力检测单元包括s型拉力传感器，所述夹具块的侧壁安装有第二连接块，所述s型拉力传感器的两端分别通过第一连接块和第二连接块与第二夹具、拉伸驱动单元的移动端连接。

23、作为优选，所述数据采集控制单元包括plc控制器、触摸屏与数据存储模块；

24、所述plc控制器通过modbus-rtu协议与拉伸驱动单元、单芯拉力检测单元、整体拉力检测单元通信；

25、所述触摸屏为工业触摸屏，嵌设于机架的前侧；

26、所述数据存储模块为工业sd卡，自动存储测试数据，支持usb导出与历史数据查询。

27、因此，与现有技术相比，本发明具备下述优点：

28、（1）本发明能够在单一设备上实现对多芯光缆内部每一根芯线的独立、同步拉伸测试，能够直接测量每根芯线的断裂强度等关键参数，揭示了传统整缆测试无法观测到的内部细节；

29、（2）本发明通过对比各芯线的实时拉力数据，可以清晰、直观地识别出最先断裂的最薄弱芯线，这为光缆结构优化、材料选择和工艺改进提供了直接、量化的数据支持；

30、（3）本发明中芯线的分离导向机构采用双导向块设计，保证导向通道轴线与独立槽位轴线同轴，芯线分芯后无缠绕，解决传统设备导向精度不足的问题，缩小测试结果与实际性能偏差；

31、（4）本发明中第一夹具的限位柱与夹紧头限位孔配合，保证光缆整体定位精准；第二夹具的独立槽位、夹具盖板与挤压板的配合，一方面便于夹紧芯线，另一方面夹紧力可调节，可根据芯线涂覆层厚度灵活调整，避免损伤芯线。