一种光纤剥除清洁切割一体机的制作方法

1.本发明涉及光纤处理技术领域，特别涉及一种光纤剥除清洁切割一体机。


背景技术：

2.现有光纤处理领域中，通常需要将多段光纤熔接起来，一般来说，光纤熔接的前处理包括剥除光纤、清洁光纤、切断光纤等步骤，步骤多且复杂，完全人工操作时，对操作人员的能力要求较高，且整体工作效率较低，成品率难以保证。为了实现光纤熔接的自动化、工业化，现有存在一些光纤熔接的前处理设备，这些设备在光纤熔接前可以连续地进行剥除光纤、清洁光纤、切断光纤等操作。但是现有的上述设备存在一些问题：1、用于剥除、清洁、切断光纤的工位分为各自独立的系统，集成度低，这使得设备结构复杂、工件较多、整体生产成本较高且不便于维护；2、剥除光纤的剥刀、夹持光纤的夹块和切断光纤的切刀等工件的位置固定，使得剥刀每次剥除光纤、夹块夹持光纤和切刀切割光纤的加工部位固定，致使剥刀、夹块和切刀在固定的加工部分处过度磨损，需经常进行更换上述部件，更换过程较为麻烦，导致工作效率明显降低。


技术实现要素：

3.本实用新型目的在于针对现有技术中光纤熔接前处理设备的剥刀、夹块和切刀等部件的加工部位固定，致使剥刀、夹块和切刀在固定的加工部位处过度磨损，需经常进行更换上述部件，更换过程较为麻烦且需要设备停电，导致工作效率明显降低的问题，提供一种光纤剥除清洁切割一体机。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
5.一种光纤剥除清洁切割一体机，包括驱动系统、控制系统、夹持机构和切割机构，所述控制系统控制所述驱动系统，所述驱动系统用于驱动夹持机构夹持光纤和切割机构切断光纤，所述夹持机构包括用于夹持光纤的夹具，所述切割机构包括用于切断所述光纤的切刀，所述夹持机构两侧分别设有相对设置的第一安装板和第二安装板，所述驱动系统能够分别带动所述第一安装板和所述第二安装板滑动靠近或远离所述夹持机构，所述驱动系统能够驱动所述夹持机构沿直线运动，所述驱动系统能够分别带动所述第一安装板和所述第二安装板沿垂直于所述夹持机构的直线运动方向升降；
6.所述第一安装板连接第一剥除机构、第一清洁部和第一夹块，所述第二安装板连接第二剥除机构、第二清洁部和第二夹块，所述第一剥除机构、第一清洁部和第一夹块分别沿所述第一安装板的高度方向分布，所述第二剥除机构、第二清洁部和第二夹块沿所述第二安装板的高度方向分布；
7.所述驱动系统分别带动所述第一安装板和所述第二安装板升降能够使所述第一剥除机构和所述第二剥除机构共同形成用于剥除所述光纤外皮的剥除工位；所述驱动系统分别带动所述第一安装板和所述第二安装板升降能够使所述第一清洁部和所述第二清洁部形成用于清洁所述光纤的清洁工位；所述驱动系统分别带动所述第一安装板和所述第二
安装板升降能够使所述第一夹块和所述第二夹块形成用于夹紧所述光纤的夹紧工位；
8.所述第一剥除机构包括第一剥刀，所述第二剥除机构包括第二剥刀，所述第一剥刀沿对应所述第一安装板的高度方向设置，所述第二剥刀沿对应所述第二安装板的高度方向设置；
9.所述第一剥除机构和所述第二剥除机构形成所述剥除工位时，所述第一清洁部和所述第二清洁部错位布置，所述第一夹块和所述第二夹块错位布置；所述第一清洁部和所述第二清洁部形成所述清洁工位时，所述第一剥除机构和所述第二剥除机构错位布置，所述第一夹块和所述第二夹块错位布置；所述第一夹块和所述第二夹块形成所述夹紧工位时，所述第一清洁部和所述第二清洁部错位布置，所述第一剥除机构和所述第二剥除机构错位布置。
10.采用上述技术方案，所述驱动系统分别带动所述第一安装板和所述第二安装板升降，使所述第一剥除机构和所述第二剥除机构相对应，使得所述第一剥除机构和所述第二剥除机构形成用于剥除所述光纤外皮的剥除工位，在所述剥除工位下，所述驱动系统带动所述第一安装板和所述第二安装板滑动靠近所述夹持机构，所述第一剥刀和所述第二剥刀插入到光纤的外皮内，所述夹持机构滑动使光纤被剥刀剥除外皮。基于上述方式，所述驱动系统分别带动所述第一安装板和所述第二安装板升降，使所述第一清洁部和所述第二清洁部相对应，使得所述第一清洁部和所述第二清洁部形成用于清洁剥除了外皮的光纤的清洁工位，在所述清洁工位下，所述驱动系统带动所述第一安装板和所述第二安装板滑动靠近所述夹持机构，所述第一清洁部和所述第二清洁部夹紧光纤，配合所述夹持机构的滑动，所述第一清洁部和所述第二清洁部对光纤进行有效清洁。同样的，所述驱动系统分别带动所述第一安装板和所述第二安装板升降，使所述第一夹块和所述第二夹块相对应，使所述第一夹块和所述第二夹块形成用于夹紧所述光纤的夹紧工位，在所述夹紧工位下，所述驱动系统带动所述第一安装板和所述第二安装板滑动靠近所述夹持机构，所述第一夹块和所述第二夹块夹紧光纤，所述夹持机构滑动远离夹紧工位使所述光纤拉紧，所述驱动系统驱动所述切割机构切断拉紧的光纤。
11.所述一体机的两个剥刀、两个清洁部和两个夹块分别集成于两个相对设置的安装板上，并通过两个安装板的升降实现光纤剥除、清洁及夹持功能的转换。通过上述设置，可以极大地简化所述一体机的部件组成和结构，使得结构更加紧凑，同时降低所述一体机的制造成本并便于后期维护。
12.为了避免空间干涉，本技术方案还对所述第一剥除机构、第一清洁部、第一夹块、第二剥除机构、第二清洁部和第二夹块的位置关系做出了进一步限定。本技术方案设置所述第一剥除机构和所述第二剥除机构形成所述剥除工位时，所述第一清洁部和所述第二清洁部错位布置，并且所述第一夹块和所述第二夹块也错位布置；同时也意味着，所述第一清洁部和所述第二清洁部形成所述清洁工位时，所述第一剥除机构和所述第二剥除机构错位布置，并且所述第一夹块和所述第二夹块也错位布置；同时也意味着，所述第一夹块和所述第二夹块形成所述夹紧工位时，所述第一清洁部和所述第二清洁部错位布置，并且所述第一剥除机构和所述第二剥除机构也错位布置。需要说明的是，因所述第一剥除机构、第一清洁部和第一夹块沿所述第一安装板的升降方向分布，所述第二剥除机构、第二清洁部和第二夹块沿所述第二安装板的升降方向分布，则对应部件的错位布置应当理解为在对应所述
安装板的升降方向上相互错开，而不是其它方向上的空间位置错开，如垂直于所述升降方向上的错开。
13.所述第一剥刀的刀刃沿对应所述第一安装板的高度方向设置，所述第二剥刀沿对应所述第二安装板的高度方向设置，其用意在于，所述第一剥刀和所述第二剥刀各位置的刀刃均可以作为切割刀刃。在长期使用后，剥刀的切割刀刃发生钝化，通过简单快速地调整所述第一安装板和所述第二安装板的相对位置，使得所述第一剥刀和/或所述第二剥刀上新位置的刀刃成为切割刀刃，因此可以避免因连续作业导致剥刀出现金属疲劳、加快刀片磨损的情况，即可以显著提升剥刀的使用寿命，进而提升生产效率，同时还最大化的利用了所述第一剥刀和所述第二剥刀的全部刀刃，降低了使用成本。同样的，通过调整所述第一安装板和所述第二安装板的相对位置，改变所述第一夹块和/或所述第二夹块夹紧光纤的夹紧位置，避免所述光纤的夹紧位置固定导致的夹块磨损速率过快的问题。同样的，通过调整所述第一安装板和所述第二安装板的相对位置，改变所述第一清洁部和/或所述第二清洁部清洁所述光纤的清洁位置，避免长期使用所述第一清洁部或所述第二清洁部的固定位置清洁光纤，导致清洁能力下降的问题。
14.优选的，所述第一剥刀3011连接有凹块3013，所述第二剥刀4011连接有凸块4012，所述凸块4012与所述凹块3013能够凹凸配合，所述凹块3013和/或所述凸块4012设有加热装置，所述第一剥刀3011较所述凹块3013更靠近所述第一安装板3内侧，所述第二剥刀4011较所述凸块4012更靠近所述第二安装板4内侧。
15.优选的，所述驱动系统包括伺服电机，所述控制系统包括传感器和单片机，所述传感器和单片机通讯连接，所述传感器包括拉力传感器和若干光电传感器，所述光电传感器用于检测所述第一安装板、第二安装板、夹持机构和切割机构的位置，所述拉力传感器用于检测所述光纤受到的拉力。
16.优选的，所述驱动系统能够带动所述切割机构滑动靠近用于切断所述光纤的切断工位或滑动远离所述切断工位。
17.优选的，所述第一安装板、所述第二安装板、所述夹持机构的夹具座和所述切割机构的切刀座上均设有齿条，所述驱动系统通过对应齿轮与对应齿条传动分别能够使所述第一安装板、第二安装板、夹持机构以及切割机构滑动。
18.优选的，还包括清洁毛刷机构，所述驱动系统能够带动所述清洁毛刷机构伸入或退出所述第一安装板和所述第二安装板之间，通过所述第一安装板的升降能够使所述清洁毛刷机构对所述第一安装板进行清洁，通过所述第二安装板的升降能够使所述清洁毛刷机构对所述第二安装板进行清洁。
19.优选的，所述第一清洁部和所述第二清洁部均为海绵。
20.优选的，所述第一夹块、第一清洁部和第一剥除机构沿所述第一安装板的升降方向从上到下依次分布，所述第二夹块、第二清洁部和所述第二剥除机构沿所述第二安装板的升降方向从上到下依次分布。
21.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果至少是：
22.1.所述第一剥刀和所述第二剥刀各位置的刀刃均可以作为切割刀刃。在长期使用后，剥刀的切割刀刃发生钝化，通过简单快速地调整所述第一安装板和所述第二安装板的相对位置，使得所述第一剥刀和/或所述第二剥刀上新位置的刀刃成为切割刀刃，从而快速
有效地完成调整进而保证剥除质量，且几乎不影响工作效率，同时还最大化的利用了所述第一剥刀和所述第二剥刀的全部刀刃，降低了使用成本。同样的，通过调整所述第一安装板和所述第二安装板的相对位置，改变所述第一夹块和/或所述第二夹块夹紧光纤的夹紧位置，避免所述光纤的夹紧位置固定导致的夹块磨损速率过快的问题。
23.2.所述一体机的两个剥刀、两个清洁部和两个夹块分别集成于两个相对设置的安装板上，并通过两个安装板的相对位移实现光纤剥除、清洁及夹持功能的转换。通过上述设置，可以极大地简化所述一体机的部件组成和结构，使得结构更加紧凑，同时降低所述一体机的制造成本并便于后期维护。
附图说明
24.图1为实施例1中一体机立体图；
25.图2为实施例1中一体机立体图；
26.图3为实施例1中夹持机构示意图；
27.图4为实施例1中凹块示意图；
28.图5为实施例1中凸块示意图；
29.图6为实施例1中清洁毛刷机构示意图；
30.图7为实施例1中切割机构示意图；
31.图8为实施例1中一体机俯视图；
32.图9为实施例1中剥除工位示意图；
33.图中标记：1
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夹持机构，101
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夹具，2
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切割机构，201
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切刀，3
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第一安装板，301
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第一剥除机构，3011
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第一剥刀，3013
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凹块，302
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第一清洁部，303
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第一夹块，4
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第二安装板，401
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第二剥除机构，4011
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第二剥刀，4012
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凸块，402
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第二清洁部，403
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第二夹块，5
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光纤，6
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清洁毛刷机构，601
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清洁刷。
具体实施方式
34.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
35.实施例1
36.如图1
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7所示，为本实施例一种光纤剥除清洁切割一体机，包括驱动系统、控制系统、夹持机构1和切割机构2，所述控制系统控制所述驱动系统，所述驱动系统用于驱动夹持机构1夹持光纤和切割机构2切断光纤，所述夹持机构1包括用于夹持光纤5的夹具101，所述切割机构2包括用于切断所述光纤5的切刀201，所述夹持机构1两侧分别设有相对设置的第一安装板3和第二安装板4，所述驱动系统能够分别带动所述第一安装板3和所述第二安装板4滑动靠近或远离所述夹持机构1，所述驱动系统能够驱动所述夹持机构1沿直线运动，所述驱动系统能够分别带动所述第一安装板3和所述第二安装板4沿垂直于所述夹持机构1的直线运动方向升降；
37.所述第一安装板3连接第一剥除机构301、第一清洁部302和第一夹块303，所述第二安装板4连接第二剥除机构401、第二清洁部402和第二夹块403。如图2所示，所述第一剥
除机构301、第一清洁部302和第一夹块303分别沿所述第一安装板3的高度方向从下到上分布，所述第二剥除机构401、第二清洁部402和第二夹块403沿所述第二安装板4的高度方向从下到上分布；
38.所述驱动系统分别带动所述第一安装板3和所述第二安装板4升降能够使所述第一剥除机构301和所述第二剥除机构401共同形成用于剥除所述光纤5外皮的剥除工位；所述驱动系统分别带动所述第一安装板3和所述第二安装板4升降能够使所述第一清洁部302和所述第二清洁部402形成用于清洁所述光纤5的清洁工位；所述驱动系统分别带动所述第一安装板3和所述第二安装板4升降能够使所述第一夹块303和所述第二夹块403形成用于夹紧所述光纤5的夹紧工位；
39.所述第一剥除机构301包括第一剥刀3011，所述第二剥除机构401包括第二剥刀4011，所述第一剥刀3011沿对应所述第一安装板3的高度方向设置，所述第二剥刀4011沿对应所述第二安装板4的高度方向设置；
40.所述第一剥除机构301和所述第二剥除机构401形成所述剥除工位时，所述第一清洁部302和所述第二清洁部402错位布置，所述第一夹块303和所述第二夹块403错位布置；所述第一清洁部302和所述第二清洁部402形成所述清洁工位时，所述第一剥除机构301和所述第二剥除机构401错位布置，所述第一夹块303和所述第二夹块403错位布置；所述第一夹块303和所述第二夹块403形成所述夹紧工位时，所述第一清洁部302和所述第二清洁部402错位布置，所述第一剥除机构301和所述第二剥除机构401错位布置。也即所述第一夹块303与所述第一清洁部302的距离与所述第二夹块403与所述第二清洁部402的距离不同；所述第一清洁部302与所述第一剥除机构301的距离与所述第二清洁部402与所述第二剥除机构401的距离不同；所述第一夹块303与所述第一剥除机构301的距离与所述第二夹块403与所述第二剥除机构401的距离不同。如此则如图2所示，所述第一清洁部302与所述第二清洁部402对应时，所述第一剥除机构301、所述第二剥除机构401、所述第一夹块303和所述第二夹块403之间互不干涉。
41.需要说明的是，为便于描述，本技术中采用“第一”、“第二”或其他类似用语旨在将处于不同部位或状态的机构、部件等描述对象区分开来，并不意味着其必须是结构不同的机构、部件，例如，所述第一剥刀3011和所述第二剥刀4011的区别在于所连接的位置不同，在实际设置时，所述第一剥刀3011和所述第二剥刀4011可以是同样结构或型号的剥刀。
42.在本实施例中，所述第一夹块303、第一清洁部302和第一剥除机构301沿所述第一安装板3的升降方向从上到下依次顺序分布，所述第二夹块403、第二清洁部402和所述第二剥除机构401沿所述第二安装板4的升降方向从上到下依次顺序分布。如此设置的好处在于，所述一体机在进行所述剥除工位、清洁工位和夹紧工位的转换时，所述第一安装板3和所述第二安装板4需要升降的距离少，状态转换方便、快捷。
43.在本实施例中，所述切割机构2设于光纤5的径向一侧，所述切割机构2对应有切断工位。所述驱动系统能够带动所述切割机构2滑动靠近用于切断光纤5的切断工位或滑动远离所述切断工位。所述切割机构2滑动靠近所述切断工位时，所述驱动机构带动所述切刀201切断光纤5。
44.所述夹持机构1的夹具101夹持光纤5的一端，并设置所述夹持机构1沿光纤5轴向运动。所述驱动系统能够带动所述夹持机构1滑动至所述剥除工位、清洁工位、夹紧工位或
切断工位。
45.采用滑动的传动方式，可使设备结构较为简单，占用较少的空间，易于生产和维护。
46.在本实施例中，所述第一安装板3、所述第二安装板4、所述夹持机构1的夹具101座和所述切割机构2的切刀201座上均设有齿条，所述驱动系统通过对应齿轮与对应齿条传动分别能够使所述第一安装板3、第二安装板4、夹持机构1以及切割机构2沿对应滑轨滑动。所述控制系统控制所述驱动系统驱动各机构及部件的运动从而使各机构和部件配合完成相应的功能，所述控制系统和所述驱动系统的具体设置方式为机械自动化领域的公知常识，本领域技术人员参照上述技术方案并结合公知常识可以具体地对所述驱动系统和所述控制系统进行相应设置，在未脱离本技术方案的宗旨下，仅存在所述驱动系统和/或所述控制系统的不同设置的技术方案也应当属于本技术方案的范围。
47.如图4
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5所示，在本实施例中，所述第一剥刀3011连接有凹块3013，如在所述凹块3013内设置加热片，使所述凹块3013用于对所述光纤5进行加热，所述第二剥刀4011连接有凸块4012，所述凸块4012与所述凹块3013相互靠近后凹凸配合并挤压所述光纤5，被加热后的光纤5表皮更容易被剥离下来。所述加热片的位置不应局限于只设置在所述凹块3013内，在所述凹块3013和/或所述凸块4012上均可设置所述加热片。
48.如图8所示，所述第一安装板3和所述第二安装板4的内侧均为图中左侧，所述第一剥刀3011较所述凹块3013更靠近所述第一安装板3内侧，所述第二剥刀4011较所述凸块4012更靠近所述第二安装板4内侧，如此设置可保证，被加热的光纤5部分为后续被剥离的部位。
49.在本实施例中，所述驱动系统包括伺服电机，所述控制系统包括传感器和单片机，所述传感器和单片机通讯连接，所述传感器包括光电传感器和拉力传感器，所述光电传感器用于检测所述第一安装板3、第二安装板4、夹持机构1和切割机构2的位置，所述拉力传感器用于检测所述光纤5受到的拉力。所述驱动系统采用伺服电机作为驱动装置，所述伺服电机可以线性地输出动力，使各机构的滑动过程更加流畅，特别是在剥除光纤5外皮时，能够提升剥除质量，另外在清洁部清洁裸光纤5时，也能清洁得更为干净和均匀。采用单片机作为电机控制器，并配合采用若干光电传感器以控制各机构的滑动方向和行程，所述单片机和传感器的成本较低，特别适配所述一体机这样的结构和动作较为简单的设备，所述拉力传感器可以检测切断裸光纤5时裸光纤5受到的拉力，并配合单片机控制切刀201在固定拉力下切断裸光纤5，通过该设置，我们可以通过夹具101和夹紧工位夹紧裸光纤5，并在固定拉力下对裸光纤5进行切割，如此可提升切割裸光纤5的端面质量。
50.在本实施例中，所述第一清洁部302和所述第二清洁部402均为海绵，也可为其它柔性清洁材质。
51.一体机工作一段时间后，所述第一安装板3和所述第二安装板4上积累了较多的光纤5表皮残渣或污渍，会影响到后续光纤5的处理。在本实施例中，还包括如图6所示的一种所述清洁毛刷机构6，连接板的两侧均设有清洁刷601，所述清洁刷601清洁对对应所述第一安装板3或所述第二安装板4进行清洁，连接板上设有齿条，所述驱动系统能够通过齿轮齿条传动进而带动所述连接板伸入或退出所述第一安装板3和所述第二安装板4之间。所述第一安装板3靠近对应所述清洁刷601，通过所述第一安装板3的升降能够使对应所述清洁刷
601对所述第一安装板3进行清洁，同样的，所述第二安装板4靠近对应所述清洁刷601，通过所述第二安装板4的升降能够使对应所述清洁刷601对所述第二安装板4进行清洁。
52.综上所述，本实用新型剥除清洁切割一体机的使用包括如下步骤：
53.剥除：如图8
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9所示，所述夹持机构1夹持光纤5滑动到所述剥除工位，所述驱动系统分别带动所述第一安装板3和所述第二安装板4升降，并且所述驱动系统带动所述第一安装板3和所述第二安装板4滑动靠近所述光纤5，使得第一剥刀3011和所述第二剥刀4011形成所述剥除工位并夹紧光纤5，所述夹持机构1沿光纤5轴向远离所述剥除工位使所述第一剥刀3011和所述第二剥刀4011剥除光纤5的外皮。
54.光纤5清洁：所述第一安装板3和所述第二安装板4沿所述光纤5径向滑动分开，所述夹持机构1滑动到所述清洁工位，所述驱动系统分别带动所述第一安装板3和所述第二安装板4升降，并且所述驱动系统带动所述第一安装板3和所述第二安装板4滑动靠近所述光纤5，使得所述第一清洁部302和所述第二清洁部402形成所述清洁工位并夹紧光纤5，所述夹持机构1沿光纤5轴向滑动远离使所述清洁工位使所述第一清洁部302和所述第二清洁部402完成对剥除外皮的光纤5的清洁。
55.切割：所述第一安装板3和所述第二安装板4沿所述光纤5径向滑动分开，所述夹持机构1沿光纤5轴向滑动到所述夹紧工位。所述驱动系统分别带动所述第一安装板3和所述第二安装板4升降，并且所述驱动系统带动所述第一安装板3和所述第二安装板4滑动靠近所述光纤5，使所述第一夹块303和所述第二夹块403形成夹紧工位并夹紧已经剥去外皮且清洁完毕的光纤5，随后，所述夹持机构1沿光纤5轴向滑动远离所述夹紧工位拉紧剥去外皮的光纤5，所述切割机构2在切断工位切断光纤5得到成品。
56.设备清洁：所述驱动系统带动所述清洁毛刷机构6伸入所述第一安装板3和所述第二安装板4之间，所述清洁毛刷机构6包括两侧的清洁刷601，所述清洁刷601与所述第一安装板3和所述第二安装板4接触，通过所述第一安装板3或所述第二安装板4的升降使所述清洁毛刷机构6对所述第一安装板3和所述第二安装板4进行清洁。
57.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。