一種自動剝除光纖中段涂覆層的設備的制作方法

本實用新型涉及一種自動剝除光纖中段涂覆層的設備，是激光行業中進行光纖涂覆層剝除的一種新設備。

背景技術：

光纖激光器具有轉化效率高、穩定性好的特點，今年來一直是研究的熱點。為了提高光纖激光器光束質量，需要將泵浦光在光纖中傳輸時產生的包含信號光的高階模成分及未被吸收的泵浦光從光纖中剝離出去，即需要包層功率剝離器。制作包層功率剝離器的一項關鍵技術為剝除光纖中段部分涂覆層，形成將包層光泄露出去的窗口。光纖中段涂覆層的剝除質量決定了最終包層光剝除的效果，直接影響最終光束質量。目前光纖中段涂覆層剝除多為人工通過刀片手動剝除，剝除效率低、質量不穩定且容易損傷光纖。使用光纖剝除器只適合剝除尾端光纖，進行光纖中段涂覆層剝除時涂覆層堆積于剝除末端，剝除質量差，剝除過程中極易拉斷光纖。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足與缺陷，提供一種可靠有效的光纖中段涂覆層剝除設備。本實用新型通過直線位移機構及渦輪蝸桿機構實現刀具的運動及光纖的旋轉，通過操作平臺控制這些運動的啟停及速度。

本實用新型的技術方案為：

一種自動剝除光纖中段涂覆層的設備，包括左端光纖夾、旋轉機構、垂直位移機構、切削機構、基座、光纖槽、右端光纖夾、橫向位移機構、操作平臺，其特征在于：左端光纖夾與旋轉機構的渦輪連接，右端光纖夾固定在基座上；光纖槽固定于旋轉機構的渦輪蝸桿固定座上；旋轉機構的渦輪蝸桿固定座、橫向位移機構的橫向滾珠絲桿滑軌連接固定于基座上，垂直位移機構的垂直滾珠絲桿滑軌連接固定于橫向位移機構的橫向滑塊上；切削機構的支座連接固定于垂直位移機構的垂直滑塊上；操作平臺與基座連接，操作平臺通過線路與垂直位移機構的垂直控制器、橫向位移機構的橫向控制器及旋轉機構的控制器連接，實現對整個設備的控制。操作平臺包括人機交互界面、外部殼體，便于操作人員操作。左端光纖夾將光纖夾緊并和旋轉機構相連，帶動光纖旋轉；右端光纖夾將光纖限位與夾槽內，保證光纖的平直，光纖在右端夾槽內可自由旋轉。

所述旋轉機構由渦輪、蝸桿、渦輪蝸桿固定座、控制器、驅動電機組成，渦輪蝸桿固定座固定于基座上，渦輪、驅動電機安裝在渦輪蝸桿固定座上，蝸桿一端與驅動電機相連，且蝸桿能驅動渦輪；控制器控制驅動電機。通過驅動電機帶動蝸桿齒輪結構實現光纖的旋轉，可以通過操作平臺控制每次的旋轉角度及旋轉次數。

所述橫向位移機構由橫向滾珠絲桿滑軌、橫向滑塊、橫向驅動電機、橫向控制器組成，橫向滾珠絲桿滑軌固定于基座上，橫向滑塊套在滾珠絲桿滑軌上并能自由滑動，橫向驅動電機的輸出軸與橫向滾珠絲桿滑軌相連，橫向控制器控制橫向驅動電機。

所述垂直位移機構由垂直滾珠絲桿滑軌、垂直滑塊、垂直驅動電機、垂直控制器組成；垂直滾珠絲桿滑軌固定于橫向位移機構的橫向滑塊上，垂直驅動電機的輸出軸與垂直滾珠絲桿滑軌相連，垂直滑塊套在垂直滾珠絲桿滑軌上并能自由滑動，垂直控制器控制垂直驅動電機。

所述切削機構由刀片、刀片夾、轉向座、支座組成；支座固定于垂直位移機構的垂直滑塊上，轉向座固定在支座上，刀片夾固定在轉向座上，刀片固定在刀片夾上。所述切削機構可以旋至基座側面，方便光纖的取放，刀具在切削機構的位置可進行微調，滿足剝除不同尺寸光纖涂覆層的需求。

所述光纖槽可以方便的進行安裝拆卸，換用不同尺寸的光纖槽即可實現對不同尺寸光纖的定位。

所述操作平臺通過PLC或單片機完成對垂直位移機構、橫向位移機構及旋轉機構的控制，可以實現對這三個機構起停位置、進給量、進給速度的控制。

本實用新型涉通過操作平臺實現剝除的啟停、剝除長度的設定、剝除速度的設定，可以在行程范圍內剝除指定長度的涂覆層，可以設定完成剝除的旋轉次數，可以設定刀具運動速度。光纖放置于光纖槽中，通過左端光纖夾夾緊，右端光纖夾僅對光纖起限位作用，光纖可在右端光纖夾內自由旋轉。光纖夾緊后刀具通過垂直位移機構實現進刀及退刀。刀具通過橫向位移機構實現切削工進及快退。剝除完成后切削機構可旋至基座側邊，方便將光纖取出。

與傳統的光纖中段涂覆層剝除技術相比較，本實用新型有如下優點：一、剝除質量好，傳統手工涂覆層剝除技術質量不穩定，且由于人工操作易損傷光纖，通過機器進行自動化剝除，通過程序精準控制切削量及切削速度，剝除涂覆層的光纖質量高、統一性好；二、剝除效率高，傳統手工剝除效率由操作人員熟練度決定，需要耗費大量時間來熟練涂覆層剝除過程，在此設備中，只需將光纖夾緊，隨后啟動設備，刀具快速運動實現剝除，效率較手工剝除高很多；三、剝除長度精準可控，傳統人工涂覆層剝除長度難以精確控制，往往會有幾毫米誤差，在此設備中可在操作平臺設定剝除長度，實現不同剝除長度的需要且精準可靠。

附圖說明

圖1為本實用新型的旋轉機構結構圖。

圖2為本實用新型的垂直位移機構結構圖。

圖3為本實用新型的切削機構結構圖。

圖4為本實用新型的橫向位移機構結構圖。

圖5為本實用新型在進行光纖中段涂覆層剝除時的俯視圖。

圖6為本實用新型在進行光纖中段涂覆層剝除時的主視圖。

圖7為本實用新型在未進行光纖涂覆層剝除時的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實例對本實用新型作進一步說明。

如圖5、圖6、圖7所示，本實用新型包括左端光纖夾102、旋轉機構103、垂直位移機構104、切削機構105、基座106、光纖槽107、右端光纖夾108、橫向位移機構109、操作平臺110，左端光纖夾102通過螺紋及銷與旋轉機構103的渦輪201連接，右端光纖夾108固定在基座106上；光纖槽107通過螺紋及銷固定于旋轉機構103的渦輪蝸桿固定座203上；旋轉機構103的渦輪蝸桿固定座203、橫向位移機構109的橫向滾珠絲桿滑軌503通過螺紋連接固定于基座106上，垂直位移機構104的垂直滾珠絲桿滑軌303通過螺紋連接固定于橫向位移機構109的橫向滑塊504上；切削機構105的支座404通過螺紋連接固定于垂直位移機構104的垂直滑塊302上；操作平臺110通過螺紋與基座106連接，操作平臺110通過線路與垂直位移機構104的垂直控制器304、橫向位移機構109的橫向控制器502及旋轉機構103的控制器204連接，實現對整個設備的控制。操作平臺110包括人機交互界面、外部殼體，便于操作人員操作。

如圖1所示，所述旋轉機構103由渦輪201、蝸桿202、渦輪蝸桿固定座203、控制器204、驅動電機205組成，渦輪蝸桿固定座203固定于基座106上，渦輪201、驅動電機205安裝在渦輪蝸桿固定座203上，蝸桿202一端與驅動電機205相連，且蝸桿202能驅動渦輪201；控制器204控制驅動電機205。

如圖4所示，所述橫向位移機構109由橫向滾珠絲桿滑軌503、橫向滑塊504、橫向驅動電機501、橫向控制器502組成，橫向滾珠絲桿滑軌503固定于基座106上，橫向滑塊504套在滾珠絲桿滑軌503上并能自由滑動，橫向驅動電機501的輸出軸與橫向滾珠絲桿滑軌503相連，橫向控制器502控制橫向驅動電機501。

如圖2所示，所述垂直位移機構104由垂直滾珠絲桿滑軌303、垂直滑塊302、垂直驅動電機301、垂直控制器304組成；垂直滾珠絲桿滑軌303固定于橫向位移機構109的橫向滑塊504上，垂直驅動電機301的輸出軸與垂直滾珠絲桿滑軌303相連，垂直滑塊302套在垂直滾珠絲桿滑軌303上并能自由滑動，橫向控制器304控制垂直驅動電機301。

如圖3所示，所述切削機構105由刀片402、刀片夾401、轉向座403、支座404組成；支座404固定于垂直位移機構104的垂直滑塊302上，轉向座403固定在支座404上，刀片夾401固定在轉向座403上，刀片402固定在刀片夾401上。

實施例一

使用時，將光纖101需要剝除涂覆層的部分放置于光纖槽107中，通過左端光纖夾102，右端光纖夾108將光纖夾緊。將切削機構105從未進行涂覆層剝除時的位置旋至將進行涂覆層剝除的位置，刀片402與光纖槽107面呈30度。通過操作平臺110設定切削速度(未設定按默認速度)、切削次數(未設定按默認次數6次)、切削長度(未設定按默認長度80mm)，按下“開始”鍵后開始切削過程。下面按默認值對涂覆層剝除過程進行說明。

切削過程自動進行。首先切削機構105通過垂直位移機構104向下進給完成進刀，接著通過橫向位移機構109向右運動完成切削工進，剝除光纖涂覆層，橫向進給到80mm后，通過垂直位移機構104實現退刀，同時旋轉機構103帶動左端光纖夾102旋轉60°，切削機構105通過橫向位移機構109向左運行完成快退返回起始切削位置。上述過程重復6遍完成光纖101中段涂覆層剝除。

實施例二

本實例與實例一過程相同。不同之處為，首先將光纖槽107從基座106上取下，換裝另一尺寸光纖槽，隨后裝入不同尺寸的光纖，實現對不同尺寸光纖的涂覆層剝除。