本實用新型涉及機械制造與自動化控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大芯徑光纖熔融加工處理平臺。

背景技術(shù)：

以往的光纖熔融加工處理裝置，采用燃燒氣體獲得高溫火焰的方式來加熱和熔融光纖，火焰加熱不穩(wěn)定，易受環(huán)境干擾，火焰加熱產(chǎn)生，它進入光纖會造成光纖器件的損耗加大，降低光纖可靠性，且氣體燃燒加熱不安全。

另外，以往的光纖熔融加工處理裝置沒有視覺監(jiān)測系統(tǒng)，不能自動將二根光纖的相對面對齊、對準(zhǔn)，使得光纖熔接和拉錐質(zhì)量難以保證，生產(chǎn)產(chǎn)品一致性差，機器自動化水平低，生產(chǎn)效率及成品率低下，在技術(shù)水平與規(guī)?；潭壬吓c國際先進水平相比存在較大的差距。

中國實用新型專利（CN1924626A）公開了一種制造光纖器件的電阻加熱式熔融拉錐機， 其發(fā)熱材料為高溫金屬陶瓷，對發(fā)熱體形狀未做描述，并且，未采用隔熱板和隔熱罩，未將發(fā)熱體和外部環(huán)境隔絕，

中國實用新型專利（CN101672951A）公開了一種光纖熔融拉錐機，其加熱器為電弧放電加熱器，或氫氧火焰加熱器，電弧放電容易在光纖表面產(chǎn)生缺陷，降低光纖強度，電弧放電會在光纖表面沉積金屬顆粒，污染光纖，造成熔接區(qū)發(fā)熱，電極退化，需要不時調(diào)節(jié)熔接參數(shù) ?；鹧婕訜岵环€(wěn)定，易受環(huán)境干擾，氣體燃燒加熱不安全。

另外，以上二種實用新型專利都沒用考慮二根光纖精準(zhǔn)定位對齊控制，將極大地影響熔融拉錐質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種大芯徑光纖熔融加工處理平臺，能夠提高光纖熔融加工的質(zhì)量和效率，具體技術(shù)方案如下：

一種大芯徑光纖熔融加工處理平臺，包括機柜以及設(shè)置在機柜上的拉錐平臺和視覺監(jiān)測機構(gòu)，所述拉錐平臺包括拉錐機構(gòu)、加熱機構(gòu)、左光纖定位調(diào)節(jié)機構(gòu)和右光纖定位調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述加熱機構(gòu)布置在拉錐機構(gòu)中部，左光纖定位調(diào)節(jié)機構(gòu)和右光纖定位調(diào)節(jié)機構(gòu)分別安裝在拉錐機構(gòu)的兩側(cè)，并通過該拉錐機構(gòu)做相對運動，左光纖定位調(diào)節(jié)機構(gòu)和右光纖定位調(diào)節(jié)機構(gòu)用于將光纖校準(zhǔn)定位并夾持光纖，加熱機構(gòu)用于將光纖熔融加工。

進一步地，所述拉錐機構(gòu)包括兩側(cè)水平導(dǎo)軌，以及對稱布置在水平導(dǎo)軌內(nèi)的一對絲桿副，水平導(dǎo)軌上滑動連接有與絲桿副配合使用的左滑塊和右滑塊，左側(cè)絲桿副和左滑塊用于帶動左光纖定位調(diào)節(jié)機構(gòu)運動，右側(cè)絲桿副和右滑塊用于帶動右光纖定位調(diào)節(jié)機構(gòu)運動。

進一步地，所述加熱機構(gòu)包括熱源組件、升降裝置、水平移動裝置，以及用于連接升降裝置和水平移動裝置的機架，該熱源組件安裝在升降裝置上，水平移動裝置安裝在拉錐平臺上。

所述熱源組件包括隔熱板、置于隔熱板上的兩側(cè)夾持裝置，以及安裝在夾持裝置下端并穿過隔熱板的接線柱，兩側(cè)夾持裝置之間夾持有Ω形石墨加熱源，該隔熱板上設(shè)置有用于容置夾持裝置的隔熱罩。

所述隔熱板上的兩側(cè)設(shè)置有定位塊，所述隔熱罩的兩側(cè)開設(shè)有用于配合定位塊的缺口，該缺口的上側(cè)連通有用于穿入光纖的穿孔。

所述隔熱板上套設(shè)有加固件。

進一步地，所述視覺監(jiān)測機構(gòu)包括CCD相機以及三向調(diào)節(jié)裝置，該三向調(diào)節(jié)裝置通過支架與機柜連接。

由以上技術(shù)方案可知，本實用新型采用隔熱板和隔熱罩將發(fā)熱體與外部隔絕，為光纖熔融加工處理過程提供一個與周邊環(huán)境無關(guān)、高度穩(wěn)定的高溫?zé)嵩?；本實用新型采用Ω形狀的石墨材料作為熱源，確保光纖處于均勻的熱場中，受熱均勻，無需旋轉(zhuǎn)光纖，溫度連續(xù)可控，加熱方式潔凈，不會污染光纖；本實用新型采用視覺監(jiān)測機構(gòu)，光纖成像清晰，光纖對準(zhǔn)精度高，易于實現(xiàn)高質(zhì)量的熔接和拉錐，解決了錐體形狀控制的技術(shù)難題。

附圖說明

圖1為本實用新型的軸測圖；

圖2為本實用新型中拉錐平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型中拉錐機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型中加熱機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型中隔熱罩的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實用新型中熱源組件去除隔熱罩的軸測圖；

圖7為本實用新型中熱源組件去除隔熱罩的側(cè)視圖；

圖8位本實用新型中視覺監(jiān)測機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：10、機柜，20、拉錐平臺，30、視覺監(jiān)測機構(gòu)，31、CCD相機，32、三向調(diào)節(jié)裝置，33、支架，40、拉錐機構(gòu)，41、水平導(dǎo)軌，42、絲桿副，43、左滑塊，44、右滑塊，50、加熱機構(gòu)，51、升降裝置，52、水平移動裝置，53、機架，60、左光纖定位調(diào)節(jié)機構(gòu)，70、右光纖定位調(diào)節(jié)機構(gòu)，80、熱源組件，81、隔熱板，82、夾持裝置，83、接線柱，84、Ω形石墨加熱源，85、隔熱罩，851、窗口，852、石英玻璃，86、定位塊，87、缺口，88、穿孔，89、加固件。

具體實施方式

本實用新型的熔融加工處理平臺用于光纖的熔融加工，需要注意的是，本實用新型還可以作為其他類似材料的熔融加工。

以下結(jié)合附圖和具體實施例，對本實用新型進行詳細說明，在詳細說明本實用新型各實施例的技術(shù)方案前，對所涉及的名詞和術(shù)語進行解釋說明，在本說明書中，名稱相同或標(biāo)號相同的部件代表相似或相同的結(jié)構(gòu)，且僅限于示意的目的。

如圖1所示，所述大芯徑光纖熔融加工處理平臺包括機柜10以及設(shè)置在機柜上的拉錐平臺20和視覺監(jiān)測機構(gòu)30，該機柜上還安裝有計算機控制系統(tǒng)及其他配套附件。

如圖2所示，所述拉錐平臺20包括拉錐機構(gòu)40、加熱機構(gòu)50、左光纖定位調(diào)節(jié)機構(gòu)60和右光纖定位調(diào)節(jié)機構(gòu)70，所述加熱機構(gòu)布置在拉錐機構(gòu)中部，左光纖定位調(diào)節(jié)機構(gòu)和右光纖定位調(diào)節(jié)機構(gòu)分別安裝在拉錐機構(gòu)的兩側(cè)，能通過該拉錐機構(gòu)做相對運動，左光纖定位調(diào)節(jié)機構(gòu)和右光纖定位調(diào)節(jié)機構(gòu)用于夾持待熔融的光纖，能夠根據(jù)視覺監(jiān)測機構(gòu)的反饋對兩側(cè)光纖的位置進行調(diào)節(jié)，達到精準(zhǔn)定位、對齊控制的效果。

如圖3所示，所述拉錐機構(gòu)40包括兩側(cè)水平導(dǎo)軌41，以及對稱布置在水平導(dǎo)軌內(nèi)的一對絲桿副42，水平導(dǎo)軌上滑動連接有左滑塊43和右滑塊44。所述絲桿副包括絲桿、絲桿螺母以及驅(qū)動絲桿的伺服電機，該絲桿螺母與左滑塊及右滑塊配合使用，其中左側(cè)的絲桿螺母和左滑塊用于帶動左光纖定位調(diào)節(jié)機構(gòu)60運動，右側(cè)的絲桿螺母和右滑塊用于帶動右光纖定位調(diào)節(jié)機構(gòu)70運動。本實用新型拉錐機構(gòu)配坦克鏈，加熱機構(gòu)配坦克鏈，將相應(yīng)的電線放入坦克鏈中，在拉錐過程中，電線會隨著坦克鏈移動，不會將線絞入設(shè)備中，發(fā)生故障，既美觀又安全。

圖4～7示出了加熱機構(gòu)及組件的結(jié)構(gòu)示意圖。所述加熱機構(gòu)50用于將兩側(cè)光纖熔融加工，其包括熱源組件80、升降裝置51、水平移動裝置52，以及用于連接升降裝置和水平移動裝置的機架53，該熱源組件安裝在升降裝置上，水平移動裝置安裝在拉錐平臺上。

所述熱源組件80包括隔熱板81以及置于隔熱板上的兩側(cè)夾持裝置82，兩側(cè)夾持裝置之間夾持有Ω形石墨加熱源84，夾持裝置的下端安裝有穿出隔熱板的接線柱83，通過外部電纜將加熱源與電源連接。隔熱板由硅酸鈣材料制成，耐1000℃高溫，但其材料易斷，本實施例中在隔熱板81上套設(shè)有加固件89，使隔熱板得到加固，可以耐受接線柱上電纜的重量，使隔熱板不會變形或折斷。

采用Ω形狀的石墨材料作為發(fā)熱體，通過熱輻射和熱傳導(dǎo)，熱量直達光纖纖芯，光纖中心得到完全加熱，圓環(huán)形加熱區(qū)包裹光纖，確保光纖處于均勻的熱場中，受熱均勻，無需旋轉(zhuǎn)光纖，溫度連續(xù)可控，可以實現(xiàn)室溫到3000℃連續(xù)可調(diào)，加熱方式潔凈，不會污染光纖。

所述隔熱板81上設(shè)置有用于容置夾持裝置的隔熱罩85，該隔熱罩的頂部開設(shè)有便于測溫的窗口851，該窗口上鋪設(shè)有石英玻璃852，采用石英玻璃做隔熱罩上部，即耐高溫又透光性能強，不會影響溫度測量精度。所述隔熱板81上的兩側(cè)設(shè)置有定位塊86，隔熱罩85的兩側(cè)開設(shè)有用于配合定位塊的缺口87，該缺口的上側(cè)連通有用于穿入光纖的穿孔88。

光纖穿過石墨材料的Ω部位，光纖的兩端被左右光纖定位調(diào)節(jié)機構(gòu)夾持，使光纖不能滑動，拉錐機構(gòu)驅(qū)動，實現(xiàn)拉錐功能。

如圖8所示，所述視覺監(jiān)測機構(gòu)30包括CCD相機31以及三向調(diào)節(jié)裝置32，該三向調(diào)節(jié)裝置通過支架33與機柜連接。本實施例中，CCD相機下端設(shè)置有工業(yè)鏡頭34，對準(zhǔn)石墨的Ω部位上的光纖，起放大作用，CCD相機獲取圖像傳給工控機進行處理。

本實用新型通過調(diào)節(jié)視覺X、Z軸位置，使工業(yè)鏡頭對準(zhǔn)光纖，通過調(diào)節(jié)視覺Y軸位置，來調(diào)節(jié)工業(yè)CCD的焦距，使光纖成像清晰，通過工控機RJ45網(wǎng)口接入工業(yè)CCD，在顯示器上顯示光纖的圖像，通過軟件編程選擇曝光量和適當(dāng)?shù)拈撝?，并做二值化處理，從而檢測出光纖的邊緣，再通過軟件準(zhǔn)確檢測出二根光纖分別在X、Y軸之間的距離。進而驅(qū)動左、右光纖定位調(diào)節(jié)機構(gòu)移動相應(yīng)檢測結(jié)果的距離，使得二根光纖相對的端面精準(zhǔn)對齊，為實現(xiàn)高質(zhì)量的熔接和拉錐打下基礎(chǔ)。

本實用新型的工作流程如下：

加熱熔接：選好二根光纖，將光纖除去外表涂敷層，將第一根光纖的一端固定在左光纖定位調(diào)節(jié)機構(gòu)上，將第二根光纖的一端固定在右光纖定位調(diào)節(jié)機構(gòu)上，將二根光纖的另一端放在Ω形石墨加熱源的Ω部位上方。通過視覺監(jiān)測機構(gòu)測量二根光纖的距離，并驅(qū)動光纖定位調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)整光纖位置，使二根光纖對準(zhǔn)，合上溫度開關(guān)，此時，石墨按設(shè)定溫度加熱，將二根光纖熔接在一起。

拉錐：在程序界面設(shè)定拉錐長度、拉錐速度，點按“拉錐”按鈕，此時，啟動拉錐機構(gòu)，按設(shè)定的參數(shù)完成拉錐。

以上所述實施方式僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。