[发明专利]锥形光纤自动抛磨设备及抛磨方法

说明书

本发明提供了一种锥形光纤自动抛磨设备及抛磨方法，包括抛磨盘机构、抛磨轴机构、CCD监控机构、偏心调中机构以及抛磨控制器，抛磨盘机构包括抛磨盘以及驱动抛磨盘旋转的电机，抛磨轴机构包括抛磨轴以及驱动所述抛磨轴转动的步进电机，所述抛磨轴的前端具有光纤夹头，偏心调中机构包括Z轴电动平移台，抛磨轴与Z轴电动平移台的滑块相连，CCD监控机构用于采集光纤旋转到各个方向时光纤头部的投影图像并通过图像处理计算出光纤头部相对于旋转轴的偏心距离，抛磨控制器用于在抛磨时控制Z轴电动平移台对抛磨轴的高度进行实时调整。本发明能自动完成抛磨过程，降低了劳动强度，且抛磨尺寸一致性好，生产效率高。

技术领域

本发明涉及光纤加工技术领域，尤其涉及一种锥形光纤自动抛磨设备及抛磨方法。

背景技术

目前，锥形光纤的制作方法一般为采用熔融拉锥、机械抛磨、激光切割等手段使光纤在轴向上发生变化，形成锥区以实现光耦合、光传感、光纤传感、光纤器件以及其他研究领域的应用。熔融拉锥和激光切割工艺加工合格率低，产品的一致性不好，且二次熔化对光纤的结构有影响。机械抛磨相对于前两种加工工艺有加工尺寸、加工精度可控的优点，且加工过程对光纤的结构无影响。

目前市场上常见的锥形光纤加工方式为机械抛磨，抛磨加工尺寸及同心度都是人工控制，导致机械抛磨存在以下问题：1、抛磨尺寸一致性不好，都是凭经验，不能量化控制；2、对工人的技术要求较高，工人的劳动强度大，通常一个熟练的技术工人需要培训6个月以上。

针对上述情况，有必要改变落后的生产方式，提供一种自动化程度高，生产效率高，又能够改善劳动强度的锥形光纤自动抛磨设备及抛磨方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锥形光纤自动抛磨设备及抛磨方法，旨在用于解决现有的锥形光纤机械抛磨方式需要人工控制，导致抛磨尺寸一致性不好、工人劳动强度大的问题。

本发明是这样实现的：

一方面，本发明提供一种锥形光纤自动抛磨设备，包括抛磨盘机构、抛磨轴机构、CCD监控机构、偏心调中机构以及抛磨控制器，所述抛磨盘机构包括抛磨盘以及驱动所述抛磨盘旋转的电机，所述抛磨轴机构包括水平设置的抛磨轴以及驱动所述抛磨轴转动的步进电机，所述抛磨轴的中心具有沿轴向延伸的光纤孔，所述抛磨轴的前端具有光纤夹头，所述光纤夹头朝向所述抛磨盘，所述偏心调中机构包括Z轴电动平移台，所述抛磨轴与所述Z轴电动平移台的滑块相连，所述CCD监控机构用于采集光纤旋转到各个方向时光纤头部的投影图像并通过图像处理计算出光纤头部相对于旋转轴的偏心距离，所述抛磨控制器用于在光纤抛磨时控制所述Z轴电动平移台对抛磨轴的高度进行实时调整使得光纤头部的高度始终与抛磨轴处于抛磨起始位置时的中心线的高度一致。

进一步地，还包括有源探测机构，所述有源探测机构包括位于抛磨轴后方的激光器以及位于抛磨盘一侧的有源探测器，所述有源探测器用于检测抛磨后的锥形光纤各个方向的出光值。

进一步地，还包括X轴电动平移台和Y轴电动平移台，所述抛磨盘机构和所述有源探测器均固定在所述Y轴电动平移台的滑块上，所述Z轴电动平移台固定在所述X轴电动平移台的滑块上。

进一步地，所述有源探测器通过支架固定在所述Y轴电动平移台的滑块上，所述支架上还固定有LED照明灯。

进一步地，所述CCD监控机构固定于所述Z轴电动平移台的滑块上。

进一步地，所述抛磨轴的后方设置有光纤盘，所述光纤盘上固定有法兰盘，所述法兰盘的一端连接所述激光器，另一端连接光纤尾部的连接器。

进一步地，所述抛磨轴机构还包括轴承套以及位于轴承套内的轴承，所述轴承的外圈与所述轴承套固定，所述抛磨轴穿过所述轴承并与所述轴承的内圈固定。