可控壓力精密柔性板自動布纖設備及其自動布纖方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及的機械裝備及自動化領域，具體是一種可控壓力精密柔性板自動布纖設備及其自動布纖方法。
【背景技術】
[0002]柔性板自動布纖工藝的實現，因此需要解決如下問題:1)布纖精度:布纖精度依賴于運動進給機構的運動精度及可靠性，但更依賴于布纖機構在布纖過程中對張力、壓力的檢測控制，以及轉向的定位控制，而現有的布纖機構，無法檢測和控制布纖過程中的張力、壓力，不能進行精確的轉向定位；2)光纖夾取及剪斷:布纖時通常需要在一定長度和位置處切斷光纖，并需要固定好光纖自由端以便從新的位置繼續布纖，現有的布纖機構難以準確地完成上述動作；3)柔性板定位與緊固:現有技術缺少有效的定位緊固措施，而柔性板容易變形對布纖造成影響，普通的壓緊裝置在固定柔性板時，為了避開光纖布排區域，僅在柔性板的周圍施加壓力，難以保證柔性板中間部位的有效固定；4)柔性切割:在光纖布排前或者布排后需要對其邊緣輪廓做切割修整，手工修整難以保證修整的精度和效率；5)膠水噴涂:光纖在柔性板上布排粘黏后，其粘黏效果有限，為更可靠的保護光纖，需在布排好的光纖上噴涂黏性膠體，而現有技術中難以實現均勻噴涂。
【發明內容】
[0003]本發明針對現有技術存在的上述不足，提出了一種可控壓力精密柔性板自動布纖設備及其自動布纖方法，通過改進布纖精度、優化光纖夾取剪斷、對柔性板進行定位并完善對柔性板的緊固實現自動化布纖并進一步提高了光纖柔性板的質量。
[0004]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0005]本發明涉及一種可控壓力精密柔性板自動布纖設備，包括:機床本體、負壓工作臺、切割機構、至少一個布纖機構、抽吸機構、膠黏劑噴涂固化機構、光纖夾取剪斷機構、若干定位擋板和控制單元，其中:定位擋板設置于機床本體上，負壓工作臺設置機床本體上，抽吸機構與負壓工作臺相連，光纖夾取剪斷機構設置于負壓工作臺一側并沿該側移動，布纖機構與機床本體相連并相對設置于負壓工作臺上方，膠黏劑噴涂固化機構和切割機構對應設置于布纖機構上。
[0006]所述的控制單元與機床本體相連并傳輸機床本體的三維位置坐標信息，控制機床本體在X、Y、Z三個方向上的移動；控制單元與切割機構相連并傳輸切割機構在Ζ方向上的位置坐標信息和切割速度信息，控制切割機構升降和切割速度；控制單元與布纖機構相連并傳輸布纖信息，控制布纖機構布纖；控制單元與抽吸機構相連并傳輸抽吸壓力信息，控制抽吸機構的抽吸壓力；控制單元與膠黏劑噴涂固化機構相連并傳輸膠黏劑噴涂固化機構在Ζ方向上的位置坐標信息和膠粘固化信息，控制膠黏劑噴涂和固化的速度；控制單元與光纖夾取剪斷機構相連并傳輸光纖夾取剪斷機構三維位置坐標信息、夾取信息和剪斷信息，控制光纖夾取剪斷機構夾取和剪斷光纖；控制單元與定位擋板相連并傳輸定位擋板在X和Y方向上的位置信息，控制定位擋板前后移動。
[0007]所述的布纖信息包括:運纖張力信息、布纖壓力信息、放纖速度信息、布纖速度信息、布纖長度信息和布纖轉向角度信息。
[0008]所述的控制布纖機構布纖是指調整布纖機構的放纖速度、布纖速度、布纖長度和布纖轉向角度，并使放纖速度和布纖速度相匹配。
[0009]所述的膠粘固化信息包括:噴涂壓力信息、噴涂速度信息、紫外線照度信息、固化溫度信息和固化劑儲量信息。
[0010]所述的夾取和剪斷信息包括:夾取光纖開度信息、夾取壓力信息、剪斷光纖開度信息和剪斷壓力信息。
[0011]所述的負壓工作臺設有若干與抽吸機構連通的抽吸孔。
[0012]所述的膠黏劑噴涂固化機構設有若干分布均勻的噴膠孔。
[0013]所述的光纖夾取剪斷機構包括:光纖夾取器和光纖剪斷器。
[0014]本發明涉及上述設備的自動布纖方法，包括以下步驟:
[0015]1)第一步，控制單元控制機床本體在Ζ方向運動以提供足夠的布纖操作空間，并設置布纖操作原點；然后根據柔性板的尺寸，調整定位擋板的位置，將柔性板沿定位擋板確定的X方向和Υ方向放置，初步定位完成后開啟抽吸機構，通過負壓工作臺的抽吸孔吸取柔性板，將柔性板固定；
[0016]2)第二步，控制單元控制切割機構在Ζ方向向下運動到達加工工位，對柔性板進行切割修整，之后回到布纖操作原點；然后控制模塊控制定位擋板對切割修整后的柔性板進行最終定位；
[0017]3)第三步，控制單元控制切割機構和膠黏劑噴涂固化機構收縮至不妨礙布纖機構運動的安全高度；然后控制光纖夾取剪斷機構夾取光纖自由端，布纖機構開始布纖；
[0018]當布纖機構到達一個布纖工位需要剪斷光纖時，控制單元控制光纖夾取剪斷機構松開光纖并整體移動至需剪斷的工位夾取和剪斷光纖；然后控制模塊同步控制光纖夾取剪斷機構和布纖機構移動，返回至柔性板布纖范圍內繼續布纖，完成布纖操作后返回布纖操作原點；
[0019]4)第四步，控制單元控制膠黏劑噴涂固化機構在Ζ方向向下運動，到達加工工位后按預設的速度和路徑對柔性板進行膠黏劑噴涂、固化，完成后返回布纖操作原點；
[0020]5)第五步，控制模塊控制切割機構在Ζ方向向下運動，到達加工工位對柔性板進行最后的切割得到光纖柔性板成品，完成后返回布纖操作原點并關閉抽吸機構。
技術效果
[0021]與現有技術相比，本發明通過以下技術手段解決了柔性板布纖中存在的問題，實現了柔性板自動布纖并進一步提高了光纖柔性板的質量:1)通過對布纖過程中張力、壓力的檢測控制以及對轉向定位的控制提高布纖精度；2)通過光纖夾取剪斷裝置的運動進給優化布纖中光纖的接續；3)通過負壓抽吸和定位固定好柔性板，抽吸孔可有效減小柔性板及光纖承受的應力，避免光纖布排出現混亂的同時又能減少光纖在布排過程中出現損傷；
4)通過膠黏劑均勻噴涂使布排光纖與柔性板緊密粘結；5)通過自動切割提高柔性板修整精度與加工效率。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明立體結構示意圖；
[0023]圖2為本發明立體結構示意圖；
[0024]圖3為本發明中布纖機構立體結構示意圖；
[0025]圖4為本發明中光纖夾取剪斷機構立體結構示意圖；
[0026]圖5a?5c分別為本發明三視圖；
[0027]圖中:機床本體1、光纖2、柔性板3、切割機構4、布纖機構5、放纖機構51、壓輪機構52、壓力控制機構53、轉向控制機構54、抽吸機構6、膠黏劑噴涂固化機構7、負壓工作臺8、光纖夾取剪斷機構9、光纖夾取器91、光纖剪斷器92、若干定位擋板10、控制單元11。
【具體實施方式】
[0028]下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
實施例1
[0029]如圖1、圖2及圖5a?5c所示，本實施例包括:機床本體1、切割機構4、布纖機構5、抽吸機構6、膠黏劑噴涂固化機構7、負壓工作臺8、光纖夾取剪斷機構9、若干定位擋板10和控制單元11，其中:機床本體1設有定位擋板10，負壓工作臺8設置在機床本體1上，抽吸機構6與負壓工作臺8相連，光纖夾取剪斷機構9設置于負壓工作臺8 一側并沿該側移動，布纖機構5與機床本體1相連并相對設置于負壓工作臺8上方，切割機構4和膠黏劑噴涂固化機構7對應設置于布纖機構5上；
[0030]所述的機床本體1、切割機構4、布纖機構5、抽吸機構6、膠黏劑噴涂固化機構7、光纖夾取剪斷機構9和定位擋板10均設有與控制單元11相連的傳感器；
[0031]所述的控制單元11與機床本體1的傳感器相連并傳輸機床本體1的三維位置坐標信息，控制機床本體1在X、Y、Z三個方向上的移動；所述的控制單元11與切割機構4的傳感器相連并傳輸切割機構4在Ζ方向上的位置坐標信息和切割速度信息，控制切割機構4升降和切割速度；所述的控制單元11與布纖機構5的傳感器相連并傳輸運纖張力信息、布纖壓力信息、放纖速度信息、布纖速度信息、布纖長度信息和布纖轉向角度信息，控制布纖機構5的放纖速度、布纖速度、布纖長度和布纖轉向角度，使放纖速度和布纖速度相匹配，減少光纖2在布排中損傷、斷裂，提高光纖布排效率；所述的控制單元1與抽吸機構6的傳感器相連并傳輸抽吸壓力信息，控制抽吸機構6的抽吸壓力；所述的控制單元11與膠黏劑噴涂固化機構7的傳感器相連并傳輸膠黏劑噴涂固化機構7在Ζ方向上的位置坐標信息、噴涂壓力信息、噴涂速度信息、紫外線照度信息、固化溫度信息和固化劑儲量信息，控制和匹配膠黏劑噴涂和固化的速度，使光纖2能夠有效粘黏在柔性板3上；所述的控制單元11與光纖夾取剪斷機構9的傳感器相連并傳輸光纖夾取剪斷機構9的三維位置坐標信息、夾取光纖開度信息、夾取壓力信息、剪斷光纖開度信息和剪斷壓力信息，控制光纖夾取剪斷機構9夾取和剪斷光纖；所述的控制單元11與定位擋板10的傳感器相連并傳輸定位擋板10在X和Υ方向上的位置信息，控制定位擋板10前后移動定位。
[0032]所述的負壓工作臺8上設有若干與抽吸機構連通的抽吸孔，便于抽吸機構6通過負壓工作臺8完成對柔性板3的抽吸、緊固，保證柔性板3的有效固定，同時減小光纖在布排過程中因過大的抽吸壓力出現損傷。
[0033]所述的機床本體1優選為設有若干與定位擋板10配合的卡槽，便于定位擋板10移動并對柔性板3進行準確定位。
[0034]如圖3所示，所述的布纖機構5包括:放纖機構51、壓輪機構52、壓力控制機構53和轉向控制機構54，