[发明专利]一种高精度光纤锥形熔接控制装置及方法

权利要求书

1.一种高精度光纤锥形熔接控制装置，其特征在于，包括左右对称设置的第一光纤夹持机构和第二光纤夹持机构，第一光纤夹持机构下方设有距离传感器，第二光纤夹持机构下方设有距离传感器参考面；

还包括推进机构、推进步进电机、A/D转换模块、CPU处理器、调芯机构、调芯步进电机、图像采集模块、高压放电模块以及电极；所述CPU处理器通过线路与距离传感器、A/D转换模块、图像采集模块、高压放电模块、推进步进电机以及调芯步进电机连接；

所述距离传感器，被配置为用于测量至距离传感器参考面的距离，并将其以模拟电压的形式输出至A/D转换模块；

所述A/D转换模块，被配置为用于将距离传感器输出信号转换为数字信号，并发送给CPU处理器；

所述CPU处理器，被配置为用于将距离传感器输出根据数字信号控制推进步进电机和调芯步进电机，从而实现高精度锥形熔接控制；

所述推进机构，被配置为用于在推进步进电机带动下推动第一光纤夹持机构和第二光纤夹持机构相向运动或相背运动；

所述调芯机构，被配置为用于在调芯步进电机带动下使光纤夹持机构上的光纤三维对准；

所述图像采集模块，被配置为用于光纤图像的采集；

所述高压放电模块，被配置为使电极产生高压电弧从而熔化光纤。

2.根据权利要求1所述的一种高精度光纤锥形熔接控制装置，其特征在于，所述推进机构与推进步进电机传动连接，推进机构与光纤夹持机构接触连接。

3.一种高精度光纤锥形熔接控制方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的一种高精度光纤锥形熔接控制装置，包括以下步骤：

S1、将两根光纤分别放入第一光纤夹持机构和第二光纤夹持机构，图像采集模块采集图像信息传给CPU处理器；

S2、CPU处理器通过计算判断出光纤位置，并控制推进步进电机正向转动，从而使推进机构推动第一光纤夹持机构和第二光纤夹持机构相向运动，使两根光纤间距调整到合适的范围内；

S3、CPU处理器通过控制调芯步进电机使调芯机构进行调芯操作，从而使两根光纤三维对准；CPU控制器控制高压放电模块使电极进行放电，同时控制推进步进电机正转使两根光纤熔合在一起；

S4、待两根光纤熔合后，距离传感器采集表征距离信息的模拟电压并经过A/D转换模块转换成数字信号输出至CPU处理器，此时距离传感器测得的第一光纤夹持机构和第二光纤夹持机构之间的距离记为D_T；

S5、电极继续放电，CPU处理器控制推进步进电机快速反转，第一光纤夹持机构和第二光纤夹持机构相背运动，同时CPU处理器监测距离传感器表征的第一夹持机构和第二夹持机构之间的距离D₀，直到D₀D_T，以此作为锥形熔接的开始点；

S6、电极继续放电，推进步进电机继续反转，距离传感器继续采集数据，检测第一光纤机构与第二光纤机构的距离，直到达到预先设定值D_F，CPU处理器控制推进步进电机停止转动，控制高压放电模块使电极停止放电，两根光纤完成锥形熔接。