[發明專利]錐形光纖自動拋磨設備及拋磨方法

在審

• 申請號: 201910361405.0
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN109986440A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 郭建輝;關培;居媛;何志剛;張斌
• 申請（專利權）人: 武漢楚星光纖應用技術有限公司
• 主分類號: B24B19/22
• 分類號: B24B19/22;B24B41/06;B24B49/12;G02B6/38
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 秦曼妮

本發明提供了一種錐形光纖自動拋磨設備及拋磨方法，包括拋磨盤機構、拋磨軸機構、CCD監控機構、偏心調中機構以及拋磨控制器，拋磨盤機構包括拋磨盤以及驅動拋磨盤旋轉的電機，拋磨軸機構包括拋磨軸以及驅動所述拋磨軸轉動的步進電機，所述拋磨軸的前端具有光纖夾頭，偏心調中機構包括Z軸電動平移臺，拋磨軸與Z軸電動平移臺的滑塊相連，CCD監控機構用于采集光纖旋轉到各個方向時光纖頭部的投影圖像并通過圖像處理計算出光纖頭部相對于旋轉軸的偏心距離，拋磨控制器用于在拋磨時控制Z軸電動平移臺對拋磨軸的高度進行實時調整。本發明能自動完成拋磨過程，降低了勞動強度，且拋磨尺寸一致性好，生產效率高。

技術領域

本發明涉及光纖加工技術領域，尤其涉及一種錐形光纖自動拋磨設備及拋磨方法。

背景技術

目前，錐形光纖的制作方法一般為采用熔融拉錐、機械拋磨、激光切割等手段使光纖在軸向上發生變化，形成錐區以實現光耦合、光傳感、光纖傳感、光纖器件以及其他研究領域的應用。熔融拉錐和激光切割工藝加工合格率低，產品的一致性不好，且二次熔化對光纖的結構有影響。機械拋磨相對于前兩種加工工藝有加工尺寸、加工精度可控的優點，且加工過程對光纖的結構無影響。

目前市場上常見的錐形光纖加工方式為機械拋磨，拋磨加工尺寸及同心度都是人工控制，導致機械拋磨存在以下問題：1、拋磨尺寸一致性不好，都是憑經驗，不能量化控制；2、對工人的技術要求較高，工人的勞動強度大，通常一個熟練的技術工人需要培訓6個月以上。

針對上述情況，有必要改變落后的生產方式，提供一種自動化程度高，生產效率高，又能夠改善勞動強度的錐形光纖自動拋磨設備及拋磨方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種錐形光纖自動拋磨設備及拋磨方法，旨在用于解決現有的錐形光纖機械拋磨方式需要人工控制，導致拋磨尺寸一致性不好、工人勞動強度大的問題。

本發明是這樣實現的：

一方面，本發明提供一種錐形光纖自動拋磨設備，包括拋磨盤機構、拋磨軸機構、CCD監控機構、偏心調中機構以及拋磨控制器，所述拋磨盤機構包括拋磨盤以及驅動所述拋磨盤旋轉的電機，所述拋磨軸機構包括水平設置的拋磨軸以及驅動所述拋磨軸轉動的步進電機，所述拋磨軸的中心具有沿軸向延伸的光纖孔，所述拋磨軸的前端具有光纖夾頭，所述光纖夾頭朝向所述拋磨盤，所述偏心調中機構包括Z軸電動平移臺，所述拋磨軸與所述Z軸電動平移臺的滑塊相連，所述CCD監控機構用于采集光纖旋轉到各個方向時光纖頭部的投影圖像并通過圖像處理計算出光纖頭部相對于旋轉軸的偏心距離，所述拋磨控制器用于在光纖拋磨時控制所述Z軸電動平移臺對拋磨軸的高度進行實時調整使得光纖頭部的高度始終與拋磨軸處于拋磨起始位置時的中心線的高度一致。

進一步地，還包括有源探測機構，所述有源探測機構包括位于拋磨軸后方的激光器以及位于拋磨盤一側的有源探測器，所述有源探測器用于檢測拋磨后的錐形光纖各個方向的出光值。

進一步地，還包括X軸電動平移臺和Y軸電動平移臺，所述拋磨盤機構和所述有源探測器均固定在所述Y軸電動平移臺的滑塊上，所述Z軸電動平移臺固定在所述X軸電動平移臺的滑塊上。

進一步地，所述有源探測器通過支架固定在所述Y軸電動平移臺的滑塊上，所述支架上還固定有LED照明燈。

進一步地，所述CCD監控機構固定于所述Z軸電動平移臺的滑塊上。

進一步地，所述拋磨軸的后方設置有光纖盤，所述光纖盤上固定有法蘭盤，所述法蘭盤的一端連接所述激光器，另一端連接光纖尾部的連接器。

進一步地，所述拋磨軸機構還包括軸承套以及位于軸承套內的軸承，所述軸承的外圈與所述軸承套固定，所述拋磨軸穿過所述軸承并與所述軸承的內圈固定。