CN109813534A - 一种用于整盘光纤光学参数测试的自动测试平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于整盘光纤光学参数测试的自动测试平台，包括自动传输装置、光纤测试台面和搬运机械手，自动传输装置和光纤测试台面分别设置于搬运机械手的两侧，光纤测试台面上设有多组光纤耦合器，光纤测试台面的一侧设有检测机械手，自动传输装置用于运载光纤托盘，光纤托盘用于装载光纤盘。实现整盘光纤的自动运输、夹持、搬运、定位和测试，提高自动化程度和生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及光纤测试加工技术领域，具体涉及一种用于整盘光纤光学参数测试的自动测试平台。
背景技术
光纤测试是光纤生产过程中的重要环节，根据测试结果可以判定生产光纤合格与否。其中多数光纤参数需要以整盘光纤为测试对象进行测试，因此实现光纤测试环节的自动化就必须实现整盘光纤的自动流转，柔性测试等技术。目前的整盘光纤测试是通过许多操作人员从装载有许多整盘光纤的手推车上取下光纤，放在在测试设备上进行测试。整盘光纤放置在手推车上，手动地在不同的测试设备之间流转。大量的手工操作导致测试环节需要较高的人工成本。从而增加了光纤的制造成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种用于整盘光纤光学参数测试的自动测试平台，实现整盘光纤的自动运输、夹持、搬运、定位和测试，提高自动化程度和生产效率。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种用于整盘光纤光学参数测试的自动测试平台，包括自动传输装置、光纤测试台面和搬运机械手，自动传输装置和光纤测试台面分别设置于搬运机械手的两侧，光纤测试台面上设有多组光纤耦合器，光纤测试台面的一侧设有检测机械手，自动传输装置用于运载光纤托盘，光纤托盘用于装载光纤盘。
按照上述技术方案，所述的用于整盘光纤光学参数测试的自动测试平台还包括控制***、RFID读取装置和智能相机，每个光纤托盘上设有RFID芯片和工艺数据二维码，控制***分别与RFID读取装置和智能相机连接，RFID读取装置和智能相机设置于自动传输装置，用于识别自动传输装置上的光纤托盘上的RFID芯片和工艺数据二维码，控制***分别与自动传输装置、光纤测试台面、搬运机械手和检测机械手连接。
按照上述技术方案，光纤托盘包括托盘和两个托辊，两个托辊相对平行设置于托盘上，托盘四周分布有导向轮，托盘的底部分布有定位销套，托盘的两侧均布置有吊耳，托盘上设有两个光纤夹定位块，导向轮便于在输送线上运输，方便输送线对托盘的导向。
按照上述技术方案，自动传输装置包括输送线，输送线上相应位置设有定位装置，对光纤托盘进行精确定位，定位装置包括升降气缸和升降板，升降气缸设置于输送线上，升降板设置于升降气缸上，升降板上分布有第二定位销，与托盘底部的定位销套相对布置，升降气缸通过升降板带动第二定位销升降，并***托盘底部的定位销套中，对托盘进行定位。
按照上述技术方案，输送线上设有阻挡装置。
按照上述技术方案，光纤盘上的光纤的端部设有光纤夹；检测机械手连接有光纤夹持装置，光纤夹持装置包括夹持气缸，夹持气缸上连接有一对夹指，夹持气缸通过两个夹指对光纤端部的光纤夹夹持。
按照上述技术方案，光纤夹定位块上设有磁铁；通过磁铁可将光纤夹吸合定位，将其固定于光纤夹定位块上，实现对光纤的端部进行定位，便于外部机器人对光纤端部进行夹持导入相应的位置中，对光纤的自动检测加工。
按照上述技术方案，托盘的前后两端均布置有防撞块；防撞块是由弹性材料制成，用于避免在输送线上的相互靠近的两个托盘刚醒碰撞。
按照上述技术方案，托辊上沿纵向对称布置多个凹槽；通过对称布置的凹槽对托盘的盘边进行限定卡位，防止光纤盘沿托辊轴向移动，可使用于多种不同规格的光纤盘。
按照上述技术方案，光纤耦合器配有自动加油泵，用于添加光纤耦合是需要的匹配油。
按照上述技术方案，搬运机械手的连接有机械手夹持具；机械手夹持具包括夹紧气缸，夹紧气缸的两端均连接有夹板，夹板的内侧布置有第一定位销，与托盘两侧的吊耳相对布置，夹紧气缸收缩后，两个夹板靠拢，夹板上的第一定位销***至吊耳中，对托盘形成夹持，以便机器人将托盘搬运移动。
本发明具有以下有益效果：
自动传输装置用于整盘光纤的流入、流转和流出，搬运机械手用于将自动传输装置上载有光纤的光纤托盘搬运至光纤测试台面上，光纤测试台面用于放置光纤托盘，并精准定位，光纤测试台面上分布有多组光纤耦合器形成多个不同测试位，检测机械手用于将待测光纤的两端送入相应的光纤耦合器中，通过光线测试台面对光纤进行测试，测试完成后，检测机械手将光纤的两端从相应的光纤耦合器中拔出，搬运机械手再将载有光纤的光纤托盘搬运至自动传输装置的另一端上，实现整盘光纤的自动运输、夹持、搬运、定位和测试，提高自动化程度和生产效率。
附图说明
图1是本发明实施例中用于整盘光纤光学参数测试的自动测试平台的前向轴侧视图；
图2是本发明实施例中用于整盘光纤光学参数测试的自动测试平台的后向轴侧视图；
图3是本发明实施例中用于整盘光纤光学参数测试的自动测试平台的平面布置图；
图4是本发明实施例中光纤托盘的正轴测视图；
图5是本发明实施例中光纤托盘的仰视轴侧图；
图6是本发明实施例中夹取光纤夹的机器人抓手的结构示意图；
图7是本发明实施例中定位装置的结构示意图；
图8是本发明实施例中机械手夹持具的结构示意图；
图9是图8的K局部示意图；
图10是本发明实施例中光纤测试流程示意图；
图中，1-自动传输装置，2-光纤托盘，3-大负载搬运机械手，4-小负载搬运机械手，5-光纤测试台面，6-测试设备及上位机放置台，7-光纤耦合器，8-上盘位，9-下盘位，10-测试分配位，11-测试位，12-机械手夹持具，13-光纤夹持装置；
2-1-光纤盘，2-2-导向轮，2-3-防撞块，2-4-光纤夹定位块，2-5-吊耳，2-6-定位销套，2-7-RFID芯片，2-8-二维码，2-9-第一定位销，2-10-夹紧气缸，2-11-第二定位销，2-12-升降气缸，2-13-升降板，2-14-托盘，2-15-夹持气缸，2-16-夹指，2-17-光纤夹，2-18-光纤。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
参照图1～图10所示，本发明提供的一个实施例中的用于整盘光纤光学参数测试的自动测试平台，包括自动传输装置1、光纤测试台面5和搬运机械手，自动传输装置1和光纤测试台面5分别设置于搬运机械手的两侧，光纤测试台面5上设有多组光纤耦合器7，光纤测试台面5的一侧设有检测机械手，自动传输装置1用于运载光纤托盘，光纤托盘用于装载光纤盘2-1；自动传输装置1用于整盘光纤的流入、流转和流出，搬运机械手用于将自动传输装置1上载有光纤的光纤托盘搬运至光纤测试台面5上，光纤测试台面5用于放置光纤托盘，并精准定位，光纤测试台面5上分布有多组光纤耦合器7形成多个不同测试位11，检测机械手用于将待测光纤的两端送入相应的光纤耦合器7中，通过光线测试台面对光纤进行测试，测试完成后，检测机械手将光纤的两端从相应的光纤耦合器7中拔出，搬运机械手再将载有光纤的光纤托盘搬运至自动传输装置1的另一端上。
进一步地，搬运机械手为大负载搬运机械手3，检测机械手为小负载搬运机械手4；搬运机械手用于搬运光纤托盘，其中的大负载机械手可将光纤托盘连带整盘光纤，由整盘光纤流入方向，根据工艺要求，搬运至光纤测试台面5的不同测试位11。其中的小负载机械手可拿起光纤托盘上的光纤AB两端的光纤夹，将光纤的AB两端送入光纤耦合器7，闭合完整的测试回路。
进一步地，所述的用于整盘光纤光学参数测试的自动测试平台还包括控制***、RFID读取装置和智能相机，每个光纤托盘上设有RFID芯片2-7和工艺数据二维码2-8，控制***分别与RFID读取装置和智能相机连接，RFID读取装置和智能相机设置于自动传输装置1，用于识别自动传输装置1上的光纤托盘上的RFID芯片2-7和工艺数据二维码2-8，控制***分别与自动传输装置、光纤测试台面、搬运机械手和检测机械手连接；控制***通过RFID读取装置和智能相机，可以识别光纤托盘上的RFID芯片2-7和二维码2-8中的工艺数据，识别的工艺数据可由控制***(控制***即为FIS***)柔性的安排测试流程。
进一步地，光纤托盘包括托盘2-14和两个托辊，两个托辊相对平行设置于托盘2-14上，托盘2-14四周分布有导向轮2-2，托盘2-14的底部分布有定位销套2-6，托盘2-14的两侧均布置有吊耳2-5，托盘2-14上设有两个光纤夹定位块2-4，导向轮2-2便于在输送线上运输，方便输送线对托盘2-14的导向。
进一步地，自动传输装置1包括输送线，输送线上相应位置设有定位装置，对光纤托盘进行精确定位，定位装置包括升降气缸2-12和升降板2-13，升降气缸2-12设置于输送线上，升降板2-13设置于升降气缸2-12上，升降板2-13上分布有第二定位销2-11，与托盘2-14底部的定位销套2-6相对布置，升降气缸2-12通过升降板2-13带动第二定位销2-11升降，并***托盘2-14底部的定位销套2-6中，对托盘2-14进行定位。
进一步地，输送线上设有阻挡装置；阻挡装置用于实现光纤托盘的停止和放行，其后的托盘正常流转不受影响，配合定位装置对光纤托盘进行定位。
进一步地，光纤盘上的光纤的端部设有光纤夹；检测机械手连接有光纤夹持装置，光纤夹持装置包括夹持气缸，夹持气缸上连接有一对夹指，夹持气缸通过两个夹指对光纤端部的光纤夹夹持。
进一步地，输送线上设有多个光纤托盘流转工作位，其中一个光纤托盘流转工作位作为托盘精确定位工作位，输送线从入口端到出口端，依次设有流入位、上盘位8、下盘位9和测试分配位10，光纤测试台面5上设有测试位11。
光纤托盘精准定位的位置上安装有RFID读写器或智能相机，可以读取当前位置上光纤托盘的工艺参数。
进一步地，光纤夹定位块2-4上设有磁铁；通过磁铁可将光纤夹吸合定位，将其固定于光纤夹定位块2-4上，实现对光纤的端部进行定位，便于外部机器人对光纤端部进行夹持导入相应的位置中，对光纤的自动检测加工。
进一步地，托盘2-14的前后两端均布置有防撞块2-3；防撞块2-3是由弹性材料制成，用于避免在输送线上的相互靠近的两个托盘2-14刚醒碰撞。
进一步地，托辊上沿纵向对称布置多个凹槽；通过对称布置的凹槽对托盘2-14的盘边进行限定卡位，防止光纤盘2-1沿托辊轴向移动，可使用于多种不同规格的光纤盘2-1。
进一步地，光纤耦合器配有自动加油泵，用于添加光纤耦合是需要的匹配油；光纤耦合器7用于测试设备构造完整的测试回路。
进一步地，搬运机械手的连接有机械手夹持具12；机械手夹持具12包括夹紧气缸2-10，夹紧气缸2-10的两端均连接有夹板，夹板的内侧布置有第一定位销2-9，与托盘2-14两侧的吊耳2-5相对布置，夹紧气缸2-10收缩后，两个夹板靠拢，夹板上的第一定位销2-9***至吊耳2-5中，对托盘2-14形成夹持，以便机器人将托盘2-14搬运移动。
进一步地，光纤测试台面5设有光路切换装置，光路切换装置分别与各光纤耦合器7连接，光路切换装置主要用于不同测试设备和共用光纤耦合器之间的测试光回路的切换，从而实现一次光纤耦合器，完成多种光纤参数的测试。
进一步地，托盘2-14的两侧均布置有吊耳2-5一般与外部设备机器人的机械手夹持具12配合使用，机械手夹持具12包括夹紧气缸2-10，夹紧气缸2-10的两端均连接有夹板，夹板的内侧布置有第一定位销2-9，与托盘2-14两侧的吊耳2-5相对布置，夹紧气缸2-10收缩后，两个夹板靠拢，夹板上的第一定位销2-9***至吊耳2-5中，对托盘2-14形成夹持，以便机器人将托盘2-14搬运移动。
进一步地，导向轮2-2的个数至少为4个，布置于托盘2-14的周边；使光纤托盘2适用于各类输送线。
进一步地，定位销套2-6的个数为多个，多个定位销套2-6中，其中有一个为圆孔定位销套2-6，其余的为腰圆孔定位销套2-6；定位销套2-6用于配合外部的定位销使用，用于对光纤托盘2的定位，并且可用于托起托盘2-14。
进一步地，定位销套2-6的个数至少为4个。
进一步地，吊耳2-5的个数为4个，对称布置于托盘2-14的两侧；吊耳2-5用于外部机械抓手将该托盘2-14整体抓起。
进一步地，吊耳2-5上设有菱形孔；菱形孔用于与外部机械抓手上的圆锥销配合使用，菱形孔可将圆锥销引导定位至理想位置。
进一步地，防撞块2-3的个数为4个，对称布置于托盘2-14的前后两端，布置于同一侧的两个防撞块2-3之间留有间距，配合输送线上的阻挡装置使用，阻挡装置可***同侧的两个防撞块2-3之间，便于定位以及将相互靠近的托盘2-14分割开。
进一步地，光纤盘2-1定位结构可稳定固定至少两种类型的光纤盘2-1，两种类型的光纤盘2-1是生产中根据光纤长度的不同而选择的。
进一步地，光纤测试台面5连接有测试设备及上位机放置台6，利用上位机实现多台测试设备的设备状态和测试程序控制***的管理。
本发明的工作原理：
自动传输装置1上有多个暂停其上光纤托盘2流转的工作位，这些工作位可定义为包括光纤盘2-1的上盘位8和下盘位9等工作位，某一托盘被暂停之后可以在不影响其后方的光纤托盘2继续流转。自动测试平台开始运行伊始，光纤托盘2上没有光纤盘2-1，由人工或自动设备，将待测光纤盘2-1装入流入位的托盘上，自动传输装置1检测到光纤盘2-1后将其放行，进入自动测试平台；
在上盘位8时扫描光纤盘ID和托盘RFID芯片2-7，将两者在FIS***内进行配对。当装有待测光纤盘的托盘流转到自动传输装置1的测试分配位10时，扫描托盘上的RFID芯片2-7，查询FIS***得到该盘光纤的测试分配方案。根据测试工艺参数，柔性地分配测试项目，由大负载机械手搬运托盘至光纤测试台面5的目标测试上位。在测试位11上准确定位后，由小负载机械手抓取托盘上夹紧光纤AB端的光纤夹，装载到光纤耦合器7上，构造成完整的光学测试回路，开始测试。测试位11上的RFID读取器将光纤盘ID信息上传至FIS***，测试设备上位机将该盘光纤的测试结果上传至FIS***。其中，光纤耦合器7中的油泵可根据需要自动填充光纤耦合所需要的匹配油。后续的待测光纤盘，可由物流控制***根据测试位11的使用情况决定是否将后续的待测光纤盘送入空闲的测试位11。已完成部分测试项目的光纤盘，由物流控制***调度，完成剩余项目的测试。测试完成的光纤盘，由大负载机械手搬运托盘放置自动流转装置的测后分配位。在下盘位9由人工或自动设备根据测试结果分拣至不同的库位。
综上所述，本发明所要解决的问题是实现光纤测试中以整盘光纤为测试对象的光纤参数的自动测试。在光纤的光学参数测试中，如PMD、CD、衰耗等参数需要用整盘光纤构造测量回路进行测量。该平台的硬件设备主要包含自动传输装置1(含托盘)、搬运机械手、光纤测试台面5、测试设备放置台、光纤耦合器7、光路切换装置和多台光纤参数测试仪器等设备。该平台的软件控制***架构主要包含FIS***、测试设备上位机***、物流控制***等构成。该平台实现了整盘光纤在离开自动传输装置1下的整盘光纤光学参数的自动测试。
以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于整盘光纤光学参数测试的自动测试平台，其特征在于，包括自动传输装置、光纤测试台面和搬运机械手，自动传输装置和光纤测试台面分别设置于搬运机械手的两侧，光纤测试台面上设有多组光纤耦合器，光纤测试台面的一侧设有检测机械手，自动传输装置用于运载光纤托盘，光纤托盘用于装载光纤盘。
2.根据权利要求1所述的用于整盘光纤光学参数测试的自动测试平台，其特征在于，所述的用于整盘光纤光学参数测试的自动测试平台还包括控制***、RFID读取装置和智能相机，每个光纤托盘上设有RFID芯片和工艺数据二维码，控制***分别与RFID读取装置和智能相机连接，RFID读取装置和智能相机设置于自动传输装置，用于识别自动传输装置上的光纤托盘上的RFID芯片和工艺数据二维码，控制***分别与自动传输装置、光纤测试台面、搬运机械手和检测机械手连接。
3.根据权利要求1所述的用于整盘光纤光学参数测试的自动测试平台，其特征在于，光纤托盘包括托盘和两个托辊，两个托辊相对平行设置于托盘上，托盘四周分布有导向轮，托盘的底部分布有定位销套，托盘的两侧均布置有吊耳，托盘上设有两个光纤夹定位块，导向轮便于在输送线上运输，方便输送线对托盘的导向。
4.根据权利要求3所述的用于整盘光纤光学参数测试的自动测试平台，其特征在于，自动传输装置包括输送线，输送线上相应位置设有定位装置，对光纤托盘进行精确定位，定位装置包括升降气缸和升降板，升降气缸设置于输送线上，升降板设置于升降气缸上，升降板上分布有第二定位销，与托盘底部的定位销套相对布置，升降气缸通过升降板带动第二定位销升降，并***托盘底部的定位销套中，对托盘进行定位。
5.根据权利要求3所述的用于整盘光纤光学参数测试的自动测试平台，其特征在于，光纤盘上的光纤的端部设有光纤夹；检测机械手连接有光纤夹持装置，光纤夹持装置包括夹持气缸，夹持气缸上连接有一对夹指，夹持气缸通过两个夹指对光纤端部的光纤夹夹持。
6.根据权利要求3所述的用于整盘光纤光学参数测试的自动测试平台，其特征在于，光纤夹定位块上设有磁铁；通过磁铁可将光纤夹吸合定位，将其固定于光纤夹定位块上，实现对光纤的端部进行定位，便于外部机器人对光纤端部进行夹持导入相应的位置中，对光纤的自动检测加工。
7.根据权利要求3所述的用于整盘光纤光学参数测试的自动测试平台，其特征在于，托盘的前后两端均布置有防撞块；防撞块是由弹性材料制成，用于避免在输送线上的相互靠近的两个托盘刚醒碰撞。
8.根据权利要求3所述的用于整盘光纤光学参数测试的自动测试平台，其特征在于，托辊上沿纵向对称布置多个凹槽；通过对称布置的凹槽对托盘的盘边进行限定卡位，防止光纤盘沿托辊轴向移动，可使用于多种不同规格的光纤盘。
9.根据权利要求1所述的用于整盘光纤光学参数测试的自动测试平台，其特征在于，光纤耦合器配有自动加油泵。
10.根据权利要求1所述的用于整盘光纤光学参数测试的自动测试平台，其特征在于，搬运机械手的连接有机械手夹持具；机械手夹持具包括夹紧气缸，夹紧气缸的两端均连接有夹板，夹板的内侧布置有第一定位销，与托盘两侧的吊耳相对布置，夹紧气缸收缩后，两个夹板靠拢，夹板上的第一定位销***至吊耳中，对托盘形成夹持，以便机器人将托盘搬运移动。
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