光纤预制棒夹持装置及其夹持方法

技术领域

本发明涉及光纤预制棒加工技术领域，尤其涉及一种光纤预制棒夹持装置及其夹持方法。

背景技术

在光纤预制棒加工过程中，需要将打磨好的光纤预制棒的一端与玻璃手柄棒的一端熔接，熔接过程中的工艺要求是，确保光纤预制棒与玻璃手柄棒同轴设置。

当前，在进行光纤预制棒的熔接时，将光纤预制棒与玻璃手柄分别固定在两个三爪卡盘上，两个三爪卡盘的中心重合，即可实现光纤预制棒的轴线与玻璃手柄同轴设置，待三爪卡盘卡紧后，进行光纤预制棒与玻璃手柄的熔接操作。而在实际生产中，三爪卡盘仅适合夹持圆轴类零件，在夹持带有平面或棱边的部件时，由于三爪卡盘相邻两个卡爪之间的角度为120°，无法适应性调整三爪卡盘的夹持部位，而光纤预制棒的截面形状包括正方形、正六边形或正八边形，三爪卡盘在夹持上述截面形状的光纤预制棒时，其中至少有一个卡爪的夹持部位为棱边，则三爪卡盘无法稳定夹持光纤预制棒，造成光纤预制棒的轴线在熔接过程中易发生偏移，不满足熔接的工艺要求。

发明内容

本发明提供一种光纤预制棒夹持装置及其夹持方法，用以解决现有卡盘在夹持光纤预制棒时存在三爪卡盘无法稳定夹持光纤预制棒的问题。

本发明提供一种光纤预制棒夹持装置，包括：基座、驱动机构及夹具；所述驱动机构设于所述基座，所述驱动机构具有第一移动端与第二移动端，所述第一移动端与所述第二移动端沿第一方向呈相对设置；所述夹具包括第一夹持模与第二夹持模，所述第一夹持模设于所述第一移动端，所述第二夹持模设于所述第二移动端，所述第一夹持模与所述第二夹持模的相对侧面之间形成有夹持口，所述夹持口用于沿所述光纤预制棒的轴线方向延伸，所述夹持口的夹持面用于与所述光纤预制棒的侧面适配；其中，所述驱动机构具有第一状态与第二状态，在所述第一状态下，所述夹持口的夹持面与所述光纤预制棒的侧面贴合；在所述第二状态下，所述夹持口的夹持面与所述光纤预制棒的侧面分离。

根据本发明提供的一种光纤预制棒夹持装置，所述第一夹持模靠近所述第二夹持模的一侧面设有第一凹槽，所述第一凹槽用于沿所述光纤预制棒的轴线方向延伸；所述第二夹持模靠近所述第一夹持模的一侧面设有第二凹槽，所述第二凹槽用于沿所述光纤预制棒的轴线方向延伸；所述第一凹槽与所述第二凹槽之间形成所述夹持口。

根据本发明提供的一种光纤预制棒夹持装置，所述第一凹槽与所述第二凹槽结构相同，所述第一凹槽在垂直于所述光纤预制棒的轴线的平面上的截面形状呈等腰梯形。

根据本发明提供的一种光纤预制棒夹持装置，所述夹具包括第一垫块与第二垫块；所述第一垫块可拆卸地设于所述第一夹持模靠近所述第二夹持模的一侧，所述第一垫块靠近所述第二夹持模的一侧面设有第三凹槽，所述第三凹槽用于沿所述光纤预制棒的轴线方向延伸；所述第二垫块可拆卸地设于所述第二夹持模靠近所述第一夹持模的一侧，所述第二垫块靠近所述第一夹持模的一侧面设有第四凹槽，所述第四凹槽用于沿所述光纤预制棒的轴线方向延伸；所述第三凹槽与所述第四凹槽之间形成为所述夹持口。

根据本发明提供的一种光纤预制棒夹持装置，所述第三凹槽与所述第四凹槽结构相同；所述第一垫块与所述第二垫块一一相对地设有多个，任意两个所述第一垫块的第三凹槽在垂直于所述光纤预制棒的轴线的平面上的截面的尺寸互不相同；所述第二垫块设有多个，任意两个所述第二垫块的第四凹槽在垂直于所述光纤预制棒的轴线的平面上的截面的尺寸互不相同。

根据本发明提供的一种光纤预制棒夹持装置，所述驱动机构包括连杆组件及驱动手柄；所述连杆组件包括第一连杆、第二连杆、第三连杆及第四连杆；所述第一连杆的第一端与所述第二连杆的第二端铰接于所述第一移动端上的第一铰接点，所述第二连杆的第一端与所述第三连杆的第二端相铰接，所述第三连杆的第一端与所述第四连杆的第二端铰接于所述第二移动端上的第二铰接点，所述第四连杆的第一端与所述第一连杆的第二端铰接于所述驱动手柄上的第三铰接点；所述基座呈筒状，所述连杆组件设于所述基座内；所述第一移动端背离所述第一夹持模的一侧沿所述第一方向形成第一引导件；所述第二移动端背离所述第二夹持模的一侧沿所述第一方向形成第二引导件；所述第一引导件背离所述第一夹持模的一端与所述基座滑动连接，所述第二引导件背离所述第二夹持模的一端与所述基座滑动连接；所述驱动手柄沿第二方向排布，所述第二方向与所述第一方向垂直；所述驱动手柄的一端与所述基座滑动连接；所述驱动手柄用于驱动所述第三铰接点沿所述第二方向运动

根据本发明提供的一种光纤预制棒夹持装置，所述第一引导件与所述第二引导件均呈杆状，所述基座的侧壁上相对开设有第一导向孔与第二导向孔，所述第一引导件的一端穿过所述第一导向孔，所述第二引导件的一端穿过所述第二导向孔。

根据本发明提供的一种光纤预制棒夹持装置，所述驱动手柄包括转接座及螺杆；所述基座上开设有螺纹孔；所述第三铰接点位于所述转接座的一端，所述转接座的另一端与所述螺杆的一端转动连接，所述转接座与所述螺杆之间形成限位结构，所述限位结构用于限制所述螺杆与所述转接座在第二方向上的相对运动；所述螺杆的中部与所述螺纹孔螺纹连接，所述螺杆的另一端伸出至所述基座外。

本发明还提供一种光纤预制棒夹持装置的夹持方法，包括：S1，将基座固定于三爪卡盘上，将待夹持的光纤预制棒放置于夹具的夹持口；S2，依据所述待夹持的光纤预制棒的截面尺寸，控制驱动机构的第一移动端与第二移动端做相向移动的位移，以将待夹持的光纤预制棒夹持于夹具的夹持口。

根据本发明提供的夹持方法，S2进一步包括：S21，确定第一夹持模与第二夹持模之间的夹持口的尺寸；S22，在第一夹持模与第二夹持模之间的夹持口的尺寸与所述待夹持的光纤预制棒的尺寸相匹配的情况下，采用第一夹持模与第二夹持模之间的夹持口对所述待夹持的光纤预制棒进行夹持；S23，在第一夹持模与第二夹持模之间的夹持口的尺寸与所述待夹持的光纤预制棒的尺寸不匹配的情况下，根据所述待夹持的光纤预制棒的尺寸，选择第一垫块与第二垫块，将第一垫块安装于第一夹持模上，将第二垫块安装于第二夹持模上，采用第一垫块与第二垫块之间的夹持口对所述待夹持的光纤预制棒进行夹持。

本发明提供的一种光纤预制棒夹持装置及其夹持方法，通过在基座上设置驱动机构及夹具，在夹持光纤预制棒的过程中，通过驱动机构驱动第一夹持模与第二夹持模相靠近，可使得第一夹持模与第二夹持模的夹持口对光纤预制棒实施夹持，并确保夹持口的夹持面与光纤预制棒的侧面贴合，即第一夹持模与第二夹持模所夹持的部位为光纤预制棒的侧面，避免夹取棱边时产生夹持不稳定的现象；在此，本发明通过更换不同的第一夹持模与第二夹持模，可使得模具能够稳定夹持各种截面形状的光纤预制棒，避免光纤预制棒的轴线在熔接过程中易产生偏移现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的光纤预制棒夹持装置的结构示意图；

图2是本发明提供的光纤预制棒夹持装置安装在三爪卡盘上的结构示意图；

图3是本发明提供的光纤预制棒夹持装置在夹持截面为正十边形的光纤预制棒的结构示意图；

图4是本发明提供的光纤预制棒夹持装置在夹持截面为正八边形的光纤预制棒的结构示意图；

图5是本发明提供的光纤预制棒夹持装置在夹持截面为正六边形的光纤预制棒的结构示意图；

图6是本发明提供的光纤预制棒夹持装置使用第一种第一垫块和第二垫块的结构示意图；

图7是本发明提供的光纤预制棒夹持装置使用第二种第一垫块和第二垫块的结构示意图；

图8是本发明提供的驱动手柄的结构示意图；

图9是本发明提供的夹持方法流程示意图之一

图10是本发明提供的夹持方法流程示意图之二；

附图标记：

1：预制棒夹持装置； 2：光纤预制棒； 3：三爪卡盘；

11：基座； 12：驱动机构； 13：夹具；

111：第一导向孔； 112：第二导向孔； 113：螺纹孔；

121：连杆组件； 122：驱动手柄； 131：第一夹持模；

132：第二夹持模； 133：第一垫块； 134：第二垫块；

1211：第一连杆； 1212：第二连杆； 1213：第三连杆；

1214：第四连杆； 1221：转接座； 1222：限位结构；

1223：螺杆； 1311：第一凹槽； 1312：第一引导件；

1321：第二凹槽； 1322：第二引导件； 1331：第三凹槽；

1341：第四凹槽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1至图10描述本发明提供的这一种光纤预制棒夹持装置及其夹持方法。

如图1至图8所示，本实施例提供一种光纤预制棒夹持装置，所述光纤预制棒夹持装置1包括：基座11、驱动机构12及夹具13；驱动机构12设于基座11，驱动机构12具有第一移动端与第二移动端，第一移动端与第二移动端沿第一方向呈相对设置；夹具13包括第一夹持模131与第二夹持模132，第一夹持模131设于第一移动端，第二夹持模132设于第二移动端，第一夹持模131与第二夹持模132的相对侧面之间形成有夹持口，夹持口用于沿光纤预制棒2的轴线方向延伸，夹持口的夹持面用于与光纤预制棒2的侧面适配；其中，驱动机构12具有第一状态与第二状态，在第一状态下，夹持口的夹持面与光纤预制棒2的侧面贴合；在第二状态下，夹持口的夹持面与光纤预制棒2的侧面分离。

具体地，如图2所示，本实施例可将基座11固定在三爪卡盘上，通过在基座11上设置驱动机构12及夹具13，在夹持光纤预制棒2的过程中，通过驱动机构12驱动第一夹持模131与第二夹持模132向光纤预制棒2靠近，至夹持面与光纤预制棒2的侧面贴合，即第一夹持模131与第二夹持模132所夹持的部位为光纤预制棒2的侧面，避免夹取棱边时产生夹持不稳定的现象；通过更换不同的第一夹持模131与第二夹持模132，以使得夹具13能够稳定夹持各种截面形状的光纤预制棒2，避免光纤预制棒2的轴线在熔接过程中易产生偏移现象。

在此应指出的是，第一方向为第一夹持模131与第二夹持模132相靠近或相远离的方向。

与此同时，本实施例所示的驱动机构12可为夹持机构，夹持机构可以由两个相对设置的直线驱动机构组成，从而第一移动端与第二移动端分别为夹持机构上的两个相对设置的驱动端；直线驱动机构包括液压缸、气缸或直线电机当中的任一者，并可将两个直线驱动机构安装于基座上，其中一个直线驱动机构的驱动端与第一夹持模131连接，另一个直线驱动机构的驱动端与第二夹持模132连接。在两个直线驱动机构的驱动端做相向或背向运动时，可驱动第一夹持模131与第二夹持模132相靠近或相远离。其中，驱动机构12也可以为其他结构形式，在此不做一一列举。

如图3所示，在一个实施例中，驱动机构12处于第一状态，夹持面与光纤预制棒2的侧面贴合。

如图1所示，在一个实施例中，驱动机构处于第二状态，夹持面与光纤预制棒2的侧面分离。

优选地，如图1至图7所示，本实施例所示的第一夹持模131靠近第二夹持模132的一侧面设有第一凹槽1311，第一凹槽1311用于沿光纤预制棒2的轴线方向延伸；第二夹持模132靠近第一夹持模131的一侧面设有第二凹槽1321，第二凹槽1321用于沿光纤预制棒2的轴线方向延伸；第一凹槽1311与第二凹槽1321之间形成夹持口。可以理解的是，第一凹槽1311的槽壁与第二凹槽1321的槽壁与光纤预制棒2的侧面相适配。

优选地，如图1至图7所示，本实施例所示的第一凹槽1311与第二凹槽1321结构相同，第一凹槽1311在垂直于光纤预制棒2的轴线的平面上的截面形状呈等腰梯形，即第一凹槽1311的槽底与两个侧壁的夹角相等。

在一个实施例中，如图3所示，需要夹持的光纤预制棒2的截面形状为正十边形，则第一凹槽1311的两个侧壁所呈的夹角为α，α的值为72°。

在另一个实施例中，如图4所示，需要夹持的光纤预制棒2的截面形状为正八边形，则第一凹槽1311的两个侧壁所呈的夹角为β，β的值为90°。

在又一个实施例中，如图5所示，需要夹持的光纤预制棒2的截面形状为正六边形，则第一凹槽1311的两个侧壁所呈的夹角为γ，γ的值为60°。

优选地，为了适应于夹持多种不同截面尺寸的光纤预制棒2，本实施例所示的夹具13还设有第一垫块133与第二垫块134；第一垫块133可拆卸地设于第一夹持模131靠近第二夹持模132的一侧，第一垫块133靠近第二夹持模132的一侧面设有第三凹槽1331，第三凹槽1331用于沿光纤预制棒2的轴线方向延伸；第二垫块134可拆卸地设于第二夹持模132靠近第一夹持模131的一侧，第二垫块134靠近第一夹持模131的一侧面设有第四凹槽1341，第四凹槽1341用于沿光纤预制棒2的轴线方向延伸；第三凹槽1331与第四凹槽1341之间形成为夹持口。

在一个实施例中，如图6所示，需要夹持的光纤预制棒2的截面尺寸较小，通过在第一夹持模131上安装第一垫块133，在第二夹持模132上安装第二垫块134，第一垫块133上的第三凹槽1331与第二垫块134上的第四凹槽1341与光纤预制棒2的侧面相贴合。

优选地，本实施例所示的第三凹槽1331与第四凹槽1341结构相同；第一垫块133与第二垫块134一一相对地设有多个，任意两个第一垫块133的第三凹槽1331在垂直于光纤预制棒2的轴线的平面上的截面尺寸互不相同；任意两个第二垫块134的第四凹槽1341在垂直于光纤预制棒2的周向的平面上的截面尺寸互不相同，用于适配各种截面形状的光纤预制棒2。

在一个实施例中，如图6所示，需要夹持的光纤预制棒2的截面形状为正八边形，则第三凹槽1331在垂直于光纤预制棒2的轴线的平面上的截面形状呈等腰梯形，第三凹槽1331的两个侧壁所呈的夹角为90°。

在另一个实施例中，如图7所示，需要夹持的光纤预制棒2的截面形状为正方形，则第三凹槽1331在垂直于光纤预制棒2的轴线的平面上的截面形状呈等腰直角三角形，为避免光纤预制棒2的棱边与第三凹槽1331的槽底的磕碰，在第三凹槽1331的槽底开设有避让槽，避让槽用于避让光纤预制棒2的棱边，防止光纤预制棒2在夹持过程中易产生碰撞损伤的现象。

优选地，为实现第一夹持模131与第二夹持模132同步运动，本实施例所示的驱动机构12包括连杆组件121及驱动手柄122；连杆组件121包括第一连杆1211、第二连杆1212、第三连杆1213及第四连杆1214；第一连杆1211的第一端与第二连杆1212的第二端铰接于第一移动端上的第一铰接点，第二连杆1212的第一端与第三连杆1213的第二端相铰接，第三连杆1213的第一端与第四连杆1214的第二端俩铰接于第二移动端上的第二铰接点，第四连杆1214的第一端与第一连杆1211的第二端铰接于驱动手柄上的第三铰接点。

在此应指出的是，第一连杆1211、第二连杆1212、第三连杆1213和第四连杆1214的长度均相等，相邻两者之间相互铰接形成闭合的四连杆机构，当相对的两个铰接点相靠近的同时，另外两个铰接点相远离。

优选地，本实施例所示的基座11呈筒状，连杆组件121设于基座11内；第一移动端背离第一夹持模131的一侧沿第一方向形成第一引导件1312；第二移动端背离第二夹持模132的一侧沿第一方向形成第二引导件1322；第一引导件1312背离第一夹持模131的一端与基座11滑动连接，第二引导件1322背离第二夹持模132的一端与基座11滑动连接。

在此应指出的是，滑动连接的连接方案具体为：第一引导件1312呈杆状，基座11上开设有导向孔，第一引导件1312的一端由引导孔伸出至基座11外，第一夹持模131在导向孔的引导下，沿第一引导件1312的轴线方向运动。第二引导件1322与第一引导件1312结构相同，在此不再赘述。

优选地，本实施例所示的驱动手柄122沿第二方向排布，第二方向与第一方向垂直；驱动手柄的一端与基座11滑动连接；驱动手柄122用于驱动第三铰接点沿第二方向运动。

优选地，如图1所示，本实施例还包括第三引导件，第三引导件的轴线与驱动手柄轴线共线，并呈相对设置；第二连杆1212的第一端与第三连杆1213的第二端铰接于第三引导件上的第四铰接点，基座11上开设有导向孔，第三引导件的一端由导向孔伸出至基座11外，第三引导件在导向孔的引导下，沿第三引导件的轴线方向运动。

具体地，驱动机构12在第一状态下，连杆组件121上的第一铰接点和第二铰接点处于靠近状态，第三铰接点和第四铰接点处于远离状态，此时第三铰接点和第四铰接点的距离为第一距离；驱动机构12在第二状态下，连杆组件121上的第一铰接点和第二铰接点处于远离状态，第三铰接点和第四铰接点处于靠近状态，此时第三铰接点和第四铰接点的距离为第二距离，第一距离大于第二距离。

相应地，在驱动机构12由第二状态向第一状态切换的过程中，驱动手柄122驱动第三铰接点沿第二方向朝向背离光纤预制棒2的一侧运动，从而联动第一铰接点和第二铰接点沿第一方向朝靠近光纤预制棒2的一侧运动，联动第四铰接点沿第二方向朝向背离光纤预制棒2的一侧运动，实现第一夹持模131与第二夹持模132向光纤预制棒2靠近并贴合；

在驱动机构12由第一状态向第二状态切换的过程中，驱动手柄122驱动第三铰接点沿第二方向朝向靠近光纤预制棒2的一侧运动，从而联动第一铰接点和第二铰接点沿第一方向朝背离光纤预制棒2的一侧运动，联动第四铰接点沿第二方向朝向靠近光纤预制棒2的一侧运动，实现第一夹持模131和第二夹持模132与光纤预制棒2相分离。

优选地，如图1至图5所示，本实施例所示的第一引导件1312与第二引导件1322均呈杆状，基座11的侧壁上相对开设有第一导向孔111与第二导向孔112，第一引导件1312的一端穿过第一导向孔111，第二引导件1322的一端穿过第二导向孔112。可以理解的是，第一引导件1312在第一导向孔111的引导下，沿第一方向运动，第二引导件1322在第二导向孔112的引导下，沿第一方向运动。

优选地，本实施例所示的驱动手柄122包括转接座1221及螺杆1223；基座11上开设有螺纹孔113；第三铰接点位于转接座1221的一端，转接座1221的另一端与螺杆1223的一端转动连接，转接座1221与螺杆1223之间形成限位结构1222，限位结构1222用于限制螺杆1223与转接座1221在第二方向上相对运动；螺杆1223的中部与螺纹孔113螺纹连接，螺杆1223的另一端伸出至基座11外。

优选地，基座11的另一端开设有沿第二方向设置的盲孔，螺杆1223的一端转动设于盲孔内；限位结构1222包括环形凹槽与定位销，环形凹槽设于螺杆1223的一端，定位销穿过转接座1221并卡入环形凹槽内，以使得螺杆1223在沿第二方向运动时不会与转接座1221分离，实现螺杆1223推动转接座1221或拉动转接座1221沿第二方向运动。

在一个实施例中，如图1和图8所示，限位结构1222为两个定位销，两个定位销的轴线平行布置；转接座1221包括两个侧板与底板，两个侧板平行设置与底板的一侧，两个侧板上对应开设有铰接孔，用于铰接第一连杆1211的第二端与第四连杆1214的第一端，底板沿第二方向开设有盲孔，螺杆1223的一端在盲孔内转动，底板沿第一方向开设有两个通孔，用于安装定位销；螺杆的一端沿螺杆轴线的周向开设有环形槽，两个定位销卡入环形槽内，实现螺杆1223与转接座转动的同时不会分离，以使得螺杆1223与转接座1221沿第二方向同步运动。

优选地，如图9所示，本实施例还提供一种如上所述的光纤预制棒夹持装置的夹持方法，包括：S1，将基座11固定于三爪卡盘3上，将待夹持的光纤预制棒2放置于夹具13的夹持口；S2，依据待夹持的光纤预制棒2的截面尺寸，控制驱动机构12的第一移动端与第二移动端做相向移动的位移，以将待夹持的光纤预制棒2夹持于夹具13的夹持口。

由于光纤预制棒的夹持方法采用了上述实施例所示的光纤预制棒夹持装置1，该光纤预制棒夹持装置1的具体结构参照上述实施例，由于该光纤预制棒的夹持方法采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

其中，如图10所示，S2进一步包括：S21，确定第一夹持模131与第二夹持模132之间的夹持口的尺寸；S22，在第一夹持模131与第二夹持模132之间的夹持口的尺寸与待夹持的光纤预制棒2的尺寸相匹配的情况下，采用第一夹持模131与第二夹持模132对待夹持的光纤预制棒2进行夹持；S23，在第一夹持模131与第二夹持模132之间的夹持口的尺寸与待夹持的光纤预制棒2的尺寸不匹配的情况下，根据待夹持的光纤预制棒2的尺寸，选择第一垫块133与第二垫块134，将第一垫块133安装于第一夹持模131上，将第二垫块134安装于第二夹持模132上，采用第一垫块133与第二垫块134之间的夹持口对待夹持的光纤预制棒2进行夹持。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。