光纤用夹具及光纤切断装置的制作方法

1.本技术涉及夹治具及自动化领域，尤指一种光纤用夹具及光纤切断装置。


背景技术：

2.目前一些小型移动终端上，配置了一种接近传感器，用于在将手机一类便携式产品放入口袋时，自动熄屏，避免误触；或者用于平板电脑在合上保护壳时，自动熄屏进入某一种状态。该传感器如中华人民共和国第202110585787.2号专利申请揭示的接近感测的光收发系统，具体地，在电子设备的屏幕下方，通过光发射单元发射光线、光线透过屏幕后经接近物反射后被光接收单元接收以判断接近物的距离，从而通知中央处理器做出相应的动作。但是该系统的光线传输需要在屏幕对应位置处设置较大面积的透光孔，可能产生较大的亮点，造成屏幕目视上的缺陷。若采用专用的光线传输介质可能省去光线发射单元直接收自然光反射后的光线来实现，或者通过传输介质传输可以极大地降低对屏幕透视点的面积要求。


技术实现要素：

3.鉴于此，有必要提供一种便于自动装夹微小型光纤、且利于后续加工工序的光纤用夹具及光纤切断装置。
4.为解决上述技术问题，一种光纤用夹具，包括第一夹块、第二夹块及将所述第一夹块与第二夹块连接为一体的导向柱和/或调节柱，所述第一夹块与第二夹块包括相邻且相互配合的夹持面，所述第一夹块与所述第二夹块中的至少一个在所述夹持面上开设有夹槽，所述调节柱一端固定于所述第二夹块内，另一端延伸出所述第一夹块横向外侧并形成暴露头部，所述暴露头部与所述第一夹块的支撑边部的外壁面之间夹持有弹簧。
5.优选地，所述第一夹块与第二夹块还包括位于横向外侧的支撑边部、自所述支撑边部延伸且相邻的夹持端部，所述夹持面位于所述夹持端部的内侧面上，所述夹槽包括开设于所述第一夹块的夹持面上的第一夹槽及开设于所述第二夹块的夹持面上的第二夹槽。
6.优选地，所述第二夹槽内镶嵌有胶体，所述胶体的外侧面与所述夹持面平齐，所述夹具打开落料装夹光纤段时，所述第一夹块与所述第二夹块之间张开的置入空隙小于所述光纤的直径。
7.优选地，所述第一夹块与第二夹块的夹持端部下侧向上凹陷形成有避空部，所述导向柱与调节柱的下侧不超出所述支撑边部的下表面。
8.优选地，所述第一夹块与第二夹块的夹持端部边缘的上下表面凹陷形成有排屑槽，所述排屑槽便于后续对所述光纤段的上下两端进行打磨抛光。
9.优选地，所述第一夹块上下贯穿形成有至少两个定位孔。
10.为解决上述技术问题，本技术还提供了一种光纤切断装置，包括机箱、固定于所述机箱上的支架、设于所述支架上以引导光纤移动的光纤引导组件、固定于所述支架上且位于所述光纤引导组件上方的上夹持件、移动固定于所述支架上并位于所述上夹持件下方的
下拉组件、设于所述下拉组件一侧的切刀组件及前述夹具，所述夹具通过夹具移动座固定于所述机箱上，所述下拉组件包括设于所述支架上的升降机构及连接于所述升降机构上的下夹持件，所述下夹持件自由端开设有使所述光纤暴露的切刀槽，所述切刀组件可对应插入所述切刀槽内将所述光纤切断。
11.优选地，所述夹具移动座上设有穿入所述定位孔内的定位柱，所述夹具移动座右侧还设有侧推机构，所述侧推机构在所述光纤切断装置工作时推动所述暴露头部使所述第一夹块与所述第二夹块张开。
12.优选地，所述第一夹块与所述第二夹块的第一夹槽与第二夹槽下方设有支撑板，所述支撑板与所述夹持端部的底面之间留有间隙。
13.优选地，所述下拉组件还包括固定于所述升降机构底部的气缸，所述下夹持件连接固定于所述气缸上，所述下夹持件包括相互配合的第一夹板与第二夹板，所述第一夹板与第二夹板可开合，所述第一夹板与第二夹板的右侧自由端为夹持端，所述切刀槽开设于所述夹持端并将所述夹持端分割为上侧部与下侧部，所述第一夹板与第二夹板在所述夹持端配合形成有夹持所述光纤的线孔，所述上侧部内的线孔内径大于所述光纤的外径，所述下侧部内的线孔内径不大于所述光纤的外径。
14.优选地，所述上夹持件包括连接件及通过所述连接件设于所述支架上的第一夹抓与第二夹爪，所述第一夹抓与所述第二夹爪可夹持或打开，所述第一夹抓与第二夹爪之间配合形成有线孔，所述上夹持件的线孔与所述下夹持件的线孔内壁面上镶嵌有柔性件，通过所述柔性件来夹持所述光纤，避免损坏所述光纤的外壁。
15.本技术夹具通过设置第一夹块与第二夹块，并采用弹簧来使所述第一夹块与第二夹块始终处于夹持状态，特别适合于微小型产品的装夹。在应用于本技术的光纤切断装置时，通过侧推机构推开所述第一夹块与所述第二夹块使之处于打开状态下以便于落料，使用方便，实现了自动化装夹。
附图说明
16.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
17.图1为本技术光纤切断装置的立体图；
18.图2为图1所示本技术光纤切断装置所示虚线圈的局部放大图；
19.图3为本技术光纤切断装置的前视图；
20.图4为本技术光纤切断装置的下夹组件、上夹组件及切刀的组合图；
21.图5为本技术光纤切断装置的下夹组件、上夹组件及切刀的前视图；
22.图6为图5所示虚线圈的局部放大图；
23.图7为沿图5所示a-a虚线的剖视图；
24.图8为本技术光纤切断装置中被裁切的光纤的截面图；
25.图9为本技术夹具的立体图；
26.图10为本技术夹具另一角度的立体图；
27.图11为图9所示虚线圈的局部放大图；
28.图12为沿图9所示b-b虚线的剖视图；
29.图13为沿图9所示c-c虚线的剖视图。
30.附图标记说明
31.机箱-10；台面-11；万向轮-12；支架-20；立柱-21；架体-22；夹具移动座-30；轨道座-31；滑块-32；底座-34；侧推机构-33；气缸-331；推动端部-332；推动凸起-333；光纤引导组件-40；卷料轮-41；第一送料轮-421；第二送料轮-422；第三送料轮-423；穿线板-424；张紧轮-43；感测器-44；第一定位轮-451；第二定位轮-452；第三定位轮-453；入料正位件-47；固定座-471；限位板-472；第一限位板-473；第二限位板-474；线孔-475,56,66；下拉组件-50；升降机构-51；下夹持件-52；第一夹板-521；第二夹板-522；夹持端-523；上侧部-524；下侧部-525；切刀槽-53；气缸-54；柔性件-55,65；上夹持件-60；连接件-61；第一夹爪-62；第二夹爪-63；切刀组件-70；动力源-71；切刀固定件-72；竖直固定部-721；连刀部-722；切刀-73；夹具-80；第一夹块-81；第二夹块-82；支撑边部-811,821；夹持端部-812,822；夹持面-813,823；第一夹槽-814；第二夹槽-824；排屑槽-815,825；定位孔-816；胶体-826；避空部-83；调节柱-84；暴露头部-841；弹簧-85；导向柱-86；支撑板-87；置入空隙-88；光纤-90；导光体-91；外包层-92。
具体实施方式
32.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
33.本技术以图1所示x方向为横向方向，以y方向为纵向方向，以z方向为垂直方向。
34.请参阅图8所示，本技术光纤切断装置用于按既定长度切断光纤90，所述光纤90包括透明用于传导光线的导光体91及包裹于所述导光体91外的外包层92。所述外包层92不透光以达到阻止光线穿透的可能，使光线只能通过所述导光体91传输。所述光纤90的尺寸非常小，其外径仅为0.5mm，用于在接近传感器中传递光线。现有研发中，对于所述光纤90的切断采用人工切断，难以保证每节光纤90的长度，且所述光纤90两端在切断后还需要进行打磨使其表面光滑无脏污，急需一种自动化切断技术及装夹技术来支撑后续的光纤打磨工艺。
35.请参阅图1至图3、图7所示，本技术光纤切断装置包括可移动机箱10、固定于所述机箱10上的支架20与夹具移动座30、固定于所述支架20上的光纤引导组件40、拉动光纤90移动的下拉组件50、在所述下拉组件50上侧夹紧所述光纤90的上夹持件60、在所述下拉组件50上切断所述光纤90的切刀组件70及置于所述夹具移动座30上用于接收被切断光纤90的夹具80。
36.所述机箱10包括用于固定所述支架20与夹具移动座30的台面11及装于所述机箱10下侧的万向轮12与固定脚。
37.所述支架20包括固定于所述台面上的立柱21及固定于所述立柱21上且沿横向方向延伸形成的架体22。所述光纤引导组件40包括固定于所述架体22横向第一侧且缠绕有光纤90的的卷料轮41、若干引导所述光纤90路径的送料轮、用于感应张紧力的张紧轮43与感测器44、若干使所述光纤90保持准确路径的定位轮及在垂直方向延伸并将所述光纤90现位于内的入料正位件47。
38.所述送料轮包括位于所述卷料轮41右下侧位置处的第一送料轮421、位于所述第一送料轮421右上侧的第二送料轮422及位于所述第二送料轮422右上侧的第三送料轮423。所述第一送料轮421与所述第二送料轮422之间的距离大于所述第二送料轮422与第三送料轮423之间的距离。所述第一送料轮421与所述第二送料轮422之间设有穿线板424，所述穿线板424更靠近所述第二送料轮422。所述张紧轮44设于所述第三送料轮423右侧，且所述张紧轮44通过所述感测器44连接于所述架体22上，所述张紧轮44可随所述感测器44上下移动并检测到张紧程度，若张紧力达到预定值时，所述卷料轮41会转动释放光纤90。
39.所述定位轮包括位于所述张紧轮44右侧的第一定位轮451、位于所述第一定位轮451右下侧的第二定位轮452及位于所述第一定位轮451下侧的第三定位轮453。所述光纤90从所述卷料轮41下侧拉出，经由所述第一送料轮421下侧、穿线板424、第二送料轮422与第三送料轮423上侧后绕入所述张紧轮43下侧、向上绕入所述第一定位轮451上侧后、最后经由所述第二定位轮452左侧与所述第三定位轮453右侧向下穿出。所述第二定位轮452位于所述第一定位轮451与所述第三定位轮453之间，且所述第一定位轮451与第三定位轮453的线槽与所述第二定位轮452的线槽的垂直距离等于所述光纤90的直径。
40.请继续参阅图2、图4至图7所示，所述入料正位件47包括一对供所述光纤90向下穿越的限位板472及将所述限位板472的固定于所述架体22上的固定座471。所述限位板472包括第一限位板473与第二限位板474，所述第一限位板473与所述第二限位板474配合后形成有供所述光纤90穿越的线孔475。所述线孔475的内径大于所述光纤90的外径，使所述线孔475不会阻碍所述光纤90向下移动，所述线孔475顶端进线口呈漏斗状，避免刮擦所述光纤90的外包层92。
41.所述入料正位件47下方设有所述上夹持件60，所述上夹持件60包括连接于所述架体22上的连接件61、通过所述连接件61与所述架体22上的气缸连接的一对夹爪，所述夹爪包括第一夹爪62与第二夹爪63。一对所述夹爪62,63可以在张开与夹紧状态下切换以松开所述光纤90或夹紧所述光纤90。一对所述夹爪62，63之间形成有容纳所述光纤90的线孔66。
42.所述上夹持件60下侧设有下拉组件50，所述下拉组件50包括固定于所述架体22左侧的升降机构51、固定于所述升降机构51下的气缸54及固定于所述升降机构51上并与所述气缸54连接的下夹持件52。所述下夹持件52包括一对夹板，所述夹板包括相互配合的第一夹板521、第二夹板522。所述第一夹板521与所述第二夹板522包括延伸至所述上夹持件60下方的夹持端523。所述夹持端523从右向左开设有切刀槽53，所述第一夹板521与第二夹板522配合后还在所述夹持端523形成有线孔56。所述切刀槽53将所述夹持端523分割为上侧部524与下侧部525。
43.所述上夹持件60与所述下夹持件52的线孔66,56内壁面上设有柔性件65,55，所述柔性件65,55保证对所述光纤90的夹持具有一定弹性，且不损坏所述光纤90的外包层92。所述柔性件65,55的选材需要具备能够夹紧所述光纤90又不损伤光纤90外壁的情况，优选采用peek材料，即聚醚醚酮。所述下夹持件52的切刀槽523的上侧部524内的线孔56大于所述光纤90的外径，以在所述切刀槽523内切断所述光纤90时，上侧部524内的光纤90并未被完全固定住，而可以提供一定的张力并传导至所述切刀槽523内，从而使所述光纤90在所述切刀槽523产生一定拉力的情况下被切断。
44.所述切刀组件70位于所述下夹持件52右侧并固定于所述架体22上，所述切刀组件
70包括固定于所述架体22上的动力源71、连接在所述动力源71左侧的切刀固定件72及安装于所述切刀固定建72左端的切刀73。所述切刀73在横向方向上正对所述切刀槽53，所述切刀73在所述动力源71(优选气缸)的推动下向左移动并进入所述切刀槽53内，并在所述切刀槽53内将所述光纤90切断成预定长度的光纤段。所述切刀固定件72包括竖直固定部721及自所述竖直固定部721底部左侧向左延伸形成的连刀部722，所述切刀73固定于所述连刀部722左端，所述竖直固定部721的设置是为了避让其他组件。
45.被所述切刀73切断的光纤段会精确落入所述夹具80的预定夹位上，而所述夹具80一次可以装夹若干光纤段，所述夹具80被固定于所述夹具移动座30上来实现纵向移动从而使不同夹位正对所述下夹持件52下侧。具体地，所述夹具移动座30包括沿纵向固定于所述机箱10台面11上的轨道座31、可于所述轨道座31上前后移动的滑块32、架设于所述滑块32上的底座34及固定于所述底座34右侧的侧推机构33。所述夹具80被定位于所述底座34上表面并通过滑块32的纵向移动来变换所述夹具80的装夹位置。所述侧推机构33包括固定于所述底座34右侧的气缸331、连接于所述气缸331左侧的推动端部332及自所述推动端部332向左凸出形成的若干推动凸起333。
46.以下将介绍本技术光纤切断装置的工作原理：
47.先将所述卷料轮41内的光纤90的自由端沿既定路径拉动至所述下拉组件50的下夹持件52的上侧部524内线孔56内，所述光纤90自由端暴露于所述切刀槽53内即可，此时，所述光纤90主要通过所述上夹持件60固定。
48.启动机器后，所述下拉组件50的下夹持件52打开并在所述升降机构51带动下上移一定距离，随后，所述下夹持件52夹紧所处位置长度的光纤90，所述光纤90的自由端向下暴露于所述下夹持件52下方。所述上夹持件60打开对所述光纤90的夹持，所述下拉组件50的下夹持件52在所述升降机构51的带动下向下移动至预定位置停止，所述上夹持件60再次夹紧所述光纤90。所述切刀组件70的切刀73在所述动力源71的推动下向左插入所述下夹持件52的切刀槽53内并切断所述光纤90，被所述切刀73切断的光纤段落入所述夹具80对应的夹位内。而后，再次重复上述动作对所述光纤90进行切断。
49.在光纤90拉动过程中，所述张紧轮43感受到拉力或松弛力，驱使所述卷料轮41正转或反转来恒定所述光纤90处于适当的张力上。
50.本技术光纤切断装置通过设置上夹持件60与下拉组件50，并在所述下拉组件50内设置下夹持件52与切刀槽53,通过所述下拉组件50的上下移动来控制切断光纤90的长度，而通过切刀槽53与所述切刀73的配合使切断端口尽量齐整，便于后续打磨。相较于现有手动切断技术，大大提升了效率与切断质量。同时，被切断的光纤90直接被夹持于所述夹具80内，降低了后续装夹的困难。
51.请继续参阅图9至图13所示，本技术夹具80包括在左右方向上设置的第一夹块81与第二夹块82、将所述第一夹块81与所述第二夹块82连接在一起的调节柱84与导向柱86及弹簧85。
52.所述第一夹块81包括位于右侧的支撑边部811、自所述支撑边部811向左延伸形成的夹持端部812、形成于所述夹持端部812左端面上的夹持面813及在垂直方向开设于所述夹持面813上的若干第一夹槽814。所述第一夹槽814内壁面呈弧形结构且介于四分之一圆弧至半圆之间。所述夹持端部812边缘的上下表面均凹陷形成有排屑槽815，所述排屑槽815
的表面不超过所述夹持端部812的上表面与下表面。所述第一夹槽814的顶部与底部边缘设有倒角以便于所述光纤段进入。所述第一夹块81的支撑边部811上下贯穿形成有至少两个定位孔816。
53.所述第二夹块82包括位于左侧的支撑边部821、自所述支撑边部821向右延伸形成的夹持端部822、形成于所述夹持端部822右端面上的夹持面823及在垂直方向开设于所述夹持面823上的若干第二夹槽824。所述夹持端部822边缘的上下表面均凹陷形成有排屑槽825，所述排屑槽825的表面不超过所述夹持端部822的上表面与下表面。所述第二夹槽825内镶嵌有胶体826，所述胶体826向左插入所述夹持端部822内，所述胶体826的右侧表面与所述夹持面823平齐。
54.所述第一夹块81与所述第二夹块82的夹持端部812,822的厚度小于所述支撑边部812,822的厚度，以在所述夹持端部812,822下侧形成避空部83。所述避空部83是自所述夹持端部812,822底面向上挖空形成的。所述支撑边部811,821下部分沿横向开设有若干供所述导向柱86与调节柱84穿过的锁孔(未标号)，一对所述导向柱86分别在纵向两端连接所述第一夹块81与第二夹块82。所述调节柱84一端固定于所述第二夹块82的锁孔内，另一端穿出所述第一夹块81的支撑边部811右侧，所述调节柱84右端形成有位于所述第一夹块81右侧外的暴露头部841，所述弹簧85被夹持于所述第一夹块81的支撑边部811的右侧面与所述暴露头部841之间，通过所述弹簧85的弹力使所述第一夹块81与第二夹块82在自然状态下，始终处于夹持状态，只有在将所述第一夹块81固定，并向左推动所述调节柱84时，才会使所述第一夹块81与所述第二夹块82处于打开状态。所述导向柱86与所述调节柱84均不超出所述支撑边部811,821的底面。
55.请参阅图1至图13所示，本技术夹具80在应用于所述光纤切断装置上时，所述夹具80的第一夹块81通过所述定位孔816固定在所述夹具移动座30的底座34上，所述底座34上设有定位所述第一夹块81的一对定位柱(未标号)。所述调节柱84的暴露头部正对所述侧推机构33的推动凸起333。在裁切所述光纤90时，所述侧推机构33向左推动所述调节柱84使所述第一夹块81与所述第二夹块82打开，在打开状态下，所述第一夹块81的夹持面813与所述第二夹块82的夹持面823之间的置入缝隙88的宽度h小于所述光纤90的直径。以确保落入所述第一夹槽814内的光纤段不会倒下而脱离所述第一夹槽814。所述夹具移动座30在每切断一截光纤90时沿纵向移动一个夹位，直至所有的第一夹槽814位均插入有光纤段时，所述侧推机构33向右回位，通过弹簧85使所述第一夹块81与第二夹块82将所述光纤段夹持住。而后再取下所述夹具80。所述底座34上对应所述第一夹块81与第二夹块82的夹持面813,823位置处设有一个支撑板87，所述支撑板87支撑所述光纤段不会向下掉落。
56.本技术夹具80通过设置第一夹块81与第二夹块82，并采用弹簧85来使所述第一夹块81与第二夹块82始终处于夹持状态，特别适合于微小型产品的装夹。在应用于本技术的光纤切断装置时，通过侧推机构推开所述第一夹块81与所述第二夹块82使之处于打开状态下以便于落料，使用方便，实现了自动化装夹。
57.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
58.以上实施例仅表达了本实用新型的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但
并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。