CN115857103A - 一种光纤拉锥*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光纤拉锥***，包括光纤拉锥平台和设置于光纤拉锥平台上、用于夹持光纤两端且通过移动来拉伸光纤的光纤夹持装置，以及通过三维电机组带动实现三维运动、用于给光纤加热直至熔融的火焰头；所述光纤夹持装置包括用于夹持光纤的光纤夹具和分别带动两端的光纤夹具移动的四号电机和五号电机；所述三维电机组包括带动火焰头沿z轴方向任意移动的一号电机、带动火焰头沿y轴方向任意移动的二号电机和带动火焰头沿x轴方向任意移动的三号电机；所述一号电机、二号电机、三号电机、四号电机和五号电机分别与控制器电性连接，且控制器与计算机电性连接，本发明***结构简单，操作便捷，并且具有很高的适用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种光纤拉锥***，属于光纤技术领域。
背景技术
光纤熔融拉锥***被广泛用于各种光纤耦合器件的研发与制备领域。当前光纤拉锥***的工作方式多数采用真空吸附方式和特制夹具配合一起将多根光纤定位并夹紧在光学平台上，以特定的方式使涂覆层的多根裸纤旋转、对轴靠拢，在氢氧焰里加热熔融，同时将以机器所设定的速度左右拉伸，最终形成双锥体形式的特殊波导结构使其处于加热区位置，从而制作出各种光纤耦合器件。
市面上已有的自动化设备均有火焰加热单元参数相对固定的问题，而使用此类设备的受众对于设备的具体要求不同往往需要不同的功能，目前的光纤自动化拉锥设备在出厂时整体结构相对完备，即具体功能往往已经确定，无法再针对性地根据用户需求完成个性化的功能。
基于以上情况，本发明提出了一种光纤拉锥***，可有效解决以上问题。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供一种光纤拉锥***，可以通过计算机使用控制软件进行控制，结构简单，操作便捷，并且可以根据用户的不同需求来改变火焰加热单元的参数，具有很高的适用性。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种光纤拉锥***，包括光纤拉锥平台和设置于光纤拉锥平台上、用于夹持光纤两端且通过移动来拉伸光纤的光纤夹持装置，以及通过三维电机组带动实现三维运动、用于给光纤加热直至熔融的火焰头；
所述光纤夹持装置包括用于夹持光纤的光纤夹具和分别带动两端的光纤夹具移动的四号电机和五号电机；
所述火焰头通过连接管道与氢气发生装置连接；且氢气发生装置与控制器电性连接；
所述三维电机组包括带动火焰头沿z轴方向任意移动的一号电机、带动火焰头沿y轴方向任意移动的二号电机和带动火焰头沿x轴方向任意移动的三号电机；
所述一号电机、二号电机、三号电机、四号电机和五号电机分别与控制器电性连接，且控制器与计算机电性连接。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述二号电机通过转轴和滑轨带动滑板沿y轴方向移动，且二号电机的正反转实现滑板的往复运动；所述滑板的顶面设置有沿x轴方向移动的滑块，且滑板的一侧固定设置有挡板，挡板上固定设置有通过转轴和滑轨带动滑块移动的三号电机，三号电机的正反转实现滑块的往复运动；所述滑块的顶面固定设置有固定框，固定框上设置有一号电机，且一号电机通过转轴和滑轨带动火焰头沿z轴方向移动，一号电机的正反转实现火焰头的往复运动。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述一号电机、二号电机和三号电机采用步进电机。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述光纤拉锥平台的两端分别设置有使四号电机和五号电机运行至两端点时能够停止运行的限位保护装置，且限位保护装置与控制器电性连接。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述控制器采用32位单片机作为主控芯片，引脚1为0位光电开关，连接光电开关光敏管正极；引脚2为低位限位开关，连接低位限位开关NC端；引脚3为高位限位开关，连接高位限位开关NC；引脚4为开关信号的电源负极，连接高、低限位开关C端和光电开关发光管负极、光敏管负极；引脚5为0位光电开关发光管驱动电源正极，连接光电开关发光管正极。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
本发明通过控制器来向下位机传递计算机的指令与参数等数据，确保了拉锥操作的高度可控性，同时自动化的拉锥***降低了人工操作成本，提高了工作效率；
本发明采用三维电机组来调节火焰加热单元的参数，来实现火焰头位置可动、火焰头前进距离可调、火焰头扫描速度可控，可以根据用户对火焰加热单元指数的不同需求通过计算机软件进行个性化设置。
附图说明
图1是本发明的结构简图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明的三维电机组的结构示意图；
图4是本发明光纤拉锥运动平台的电路原理图；
其中，1、氢气发生装置，2、火焰头，3、电机运行支座，4、光纤拉锥平台，5、控制器，6、一号电机，7、二号电机，8、三号电机，9、四号电机，10、五号电机，11、光纤夹具，12、限位保护装置，13、计算机，14、滑板，15、滑块，16、固定框。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
如图1和2所示，本发明提供了一种光纤拉锥***，包括
氢气发生装置1，其中一侧通过连接管道与火焰头2相连，另一侧连接到控制器5，可以通过计算机软件对该发生装置单位时间内向火焰头2输出的氢气含量进行控制，用于向火焰头2输送氢气；
火焰头2，用于给光纤加热直至熔融状态的部件；
三维电机组，由三个方向的步进电机组成，火焰头2通过连接装置固定于电机组下方，可以通过计算机的软件对三维电机组进行控制，使三个维度的电机皆可以在各自的方向上控制火焰头2的行进距离与扫描速度等具体参数：一号电机6位于整个电机组的上方保证火焰头2可以在z轴方向上任意移动，同理三号电机8位于整个电机组的后面保证火焰头2可以在x轴方向上任意移动，二号电机7位于整个电机组的左侧保证火焰头2可以在y轴方向上任意移动，用于调节火焰加热单元的高度、位置以及扫描速度，使火焰头2在相应位置进行三维运动；
光纤拉锥平台4上对称间隔设置有两个用于固定光纤保持水平的光纤夹具11，且光纤夹具11通过左右两侧的四号电机9和五号电机10带动向两侧运动，可通过计算机软件对四号电机9和五号电机10同步控制，用于向两相反的方向移动来拉伸光纤；
控制器5，用于向氢气发生装置1、三维电机组、四号电机9和五号电机10以及限位保护装置12传递计算机的指令与参数等数据。
如图3所示，二号电机7通过转轴和滑轨带动滑板14沿y轴方向移动，且二号电机7的正反转实现滑板14的往复运动；所述滑板14的顶面设置有沿x轴方向移动的滑块15，且滑板14的一侧固定设置有挡板，挡板上固定设置有通过转轴和滑轨带动滑块15移动的三号电机8，三号电机8的正反转实现滑块15的往复运动；所述滑块15的顶面固定设置有固定框16，固定框16上设置有一号电机6，且一号电机6通过转轴和滑轨带动火焰头2沿z轴方向移动，一号电机6的正反转实现火焰头2的往复运动。
一号电机6、二号电机7和三号电机8采用步进电机。
如图4所示，控制器可以采用32位单片机作为主控芯片。引脚1为0位光电开关，连接光电开关光敏管正极；引脚2为低位限位开关，连接低位限位开关NC端；引脚3为高位限位开关，连接高位限位开关NC；引脚4为开关信号的电源负极，连接高、低限位开关C端和光电开关发光管负极、光敏管负极；引脚5为0位光电开关发光管驱动电源正极，连接光电开关发光管正极。
32位主控制器拥有更为丰富的内部资源，存储空间相对较大，而且程序的修改，功能的扩展以及维护都较8/16位的单片机简单,并计划将控制平台代码及上位机代码全部开源，留出个性化接口和板级支持包以便于使用者根据自身具体需求添加功能。
一种光纤拉锥***，将光纤安装在光纤拉锥运动平台的光纤夹具上，火焰头由氢气发生装置输送氢气，在三维电机组的牵动下，受控于计算机软件中所设置的指令与参数，火焰头于特定的位置、高度和扫描速度对光纤进行加热熔融，同时光纤拉锥运动平台左右两侧的步进电机在计算机的指令下进行拉锥，期间接受控制器的控制，由计算机软件控制可随时实现光纤拉锥参数的调节，拉锥完毕后拉锥运动平台两侧的步进电机靠近限位保护装置触发限位保护，拉锥***自动停止，可将光纤取下完成封装，至此，光纤熔融拉锥工艺全部完成。
依据本发明的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本发明的光纤拉锥***，并且能够产生本发明所记载的积极效果。
如无特殊说明，本发明中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。
除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种光纤拉锥***，其特征在于：包括光纤拉锥平台(4)和设置于光纤拉锥平台(4)上、用于夹持光纤两端且通过移动来拉伸光纤的光纤夹持装置，以及通过三维电机组带动实现三维运动、用于给光纤加热直至熔融的火焰头(2)；
所述光纤夹持装置包括用于夹持光纤的光纤夹具(11)和分别带动两端的光纤夹具(11)移动的四号电机(9)和五号电机(10)；
所述火焰头(2)通过连接管道与氢气发生装置(1)连接；且氢气发生装置(1)与控制器(5)电性连接；
所述三维电机组包括带动火焰头(2)沿z轴方向任意移动的一号电机(6)、带动火焰头(2)沿y轴方向任意移动的二号电机(7)和带动火焰头(2)沿x轴方向任意移动的三号电机(8)；
所述一号电机(6)、二号电机(7)、三号电机(8)、四号电机(9)和五号电机(10)分别与控制器(5)电性连接，且控制器(5)与计算机(13)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种光纤拉锥***，其特征在于：所述二号电机(7)通过转轴和滑轨带动滑板(14)沿y轴方向移动，且二号电机(7)的正反转实现滑板(14)的往复运动；所述滑板(14)的顶面设置有沿x轴方向移动的滑块(15)，且滑板(14)的一侧固定设置有挡板，挡板上固定设置有通过转轴和滑轨带动滑块(15)移动的三号电机(8)，三号电机(8)的正反转实现滑块(15)的往复运动；所述滑块(15)的顶面固定设置有固定框(16)，固定框(16)上设置有一号电机(6)，且一号电机(6)通过转轴和滑轨带动火焰头(2)沿z轴方向移动，一号电机(6)的正反转实现火焰头(2)的往复运动。
3.根据权利要求2所述的一种光纤拉锥***，其特征在于：所述一号电机(6)、二号电机(7)和三号电机(8)采用步进电机。
4.根据权利要求1所述的一种光纤拉锥***，其特征在于：所述光纤拉锥平台(4)的两端分别设置有使四号电机(9)和五号电机(10)运行至两端点时能够停止运行的限位保护装置(12)，且限位保护装置(12)与控制器(5)电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种光纤拉锥***，其特征在于：所述控制器(5)采用32位单片机作为主控芯片，引脚1为0位光电开关，连接光电开关光敏管正极；引脚2为低位限位开关，连接低位限位开关NC端；引脚3为高位限位开关，连接高位限位开关NC；引脚4为开关信号的电源负极，连接高、低限位开关C端和光电开关发光管负极、光敏管负极；引脚5为0位光电开关发光管驱动电源正极，连接光电开关发光管正极。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117518357A (zh) * | 2024-01-04 | 2024-02-06 | 南京迪威普光电技术股份有限公司 | 一种用于光纤拉锥的可调节加热装置 |
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2022
- 2022-12-08 CN CN202211571902.1A patent/CN115857103A/zh active Pending
Cited By (2)
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| CN117518357B (zh) * | 2024-01-04 | 2024-04-12 | 南京迪威普光电技术股份有限公司 | 一种用于光纤拉锥的可调节加热装置 |
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