自动化光纤分段机

技术领域

本发明涉及光纤分段领域，尤其是涉及一种自动化光纤分段机。

背景技术

光纤在拉制成型后需要按照设计长度对其进行的分段，以满足后续工艺以及不同的产品的需要。

近年来，在国内或是国际上针对光纤的截段设备比较少，且主要是针对光纤有包覆涂胶进行的分端设备，这种设备对光纤的要求较高，种类少，效率不高，而且不能很好有效收集，需要人工干预，分段长度也不能过短，自动化效率低。

目前，还没有专门针对多种光纤，多种长度，全自动化收集于一体的设备，依靠现有技术拼凑的设备，其稳定性和效率严重影响了光纤的分段以及其生产效率，不便于后续光纤的工艺处理，成本大，经济效益差。

发明内容

本发明提供了一种自动化光纤分段机，解决了光纤自动化分段的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种自动化光纤分段机，包括基架，基架上设有可转动的放纤轮，放纤轮一侧设有导纤轮组，基架的台面上设有剪纤机构，基架的台面上还设有收纤槽，收纤槽两侧设有有第二收纤机构和第一收纤机构，第二收纤机构和第一收纤机构交替夹紧光纤端头向远离放纤轮的方向移动，放纤轮、导纤轮组、剪纤机构、收纤槽和第二收纤机构呈直线型布置。

放纤轮可旋转放纤，光纤另一端经过导纤轮组后再经过剪纤机构到达第二收纤机构或第一收纤机构处夹紧，第二收纤机构牵引光纤端头移动到剪纤机构的后端，第一收纤机构移动到剪纤机构的前端，夹住光纤，剪纤机构剪断光纤落入收纤槽中，第一收纤机构继续牵引光纤向后端移动，第二收纤机构回到剪纤机构的前端夹住光纤，如此循环交替牵引光纤并剪切。

优选的方案中，还设有舞蹈轮组件，舞蹈轮组件包括悬臂杆，悬臂杆一端与基架铰接，悬臂杆另一端设有可转动的压轮，压轮压紧光纤。

铰接端处设有编码器可监测悬臂杆的角度，压轮作用是压紧光纤并检测光纤的移动速度，放纤时，若速度快，光纤张力不足以抵消压轮重力，压轮下降，悬臂杆角度变化，编码器将角度反馈给放纤轮以降低放纤轮的转速，压轮上升；若压轮上升，光纤移动过慢，则加快放纤轮的转速，悬臂杆上沿长度方向设有多个贯通孔，用于可选择的安装压轮，以使压轮位置可调整。

优选的方案中，剪纤机构包括第二升降气缸，第二升降气缸上设有气动剪刀，气动剪刀一侧设有第一升降气缸，第一升降气缸上设有第一夹紧气缸。

第一夹紧气缸相比于第二收纤机构或第一收纤机构更加靠近气动剪刀，固定光纤位置的作用更好，由于第二收纤机构和第一收纤机构需要经过剪纤机构所在的位置，因此需要配备第一升降气缸和第二升降气缸将第一夹紧气缸和气动剪刀升起，防止干涉。

第一夹紧气缸设在气动剪刀前端，剪断光纤后，第一夹紧气缸和后端的第二收纤机构或第一收纤机构同时放开光纤两端，光纤下落到收纤槽内。

优选的方案中，还设有第一收纤机构，第二收纤机构和第一收纤机构结构相同，收纤机构包括直线移动模组，直线移动模组设有滑动台，滑动台上设有连接架，连接架上设有转动臂，转动臂端部设有第三夹紧气缸。

直线移动模组为丝杠导轨结构或丝杠同步带结构的封装移动模组，伺服电机或步进电机驱动直线移动模组移动。

连接架设有旋转气缸，旋转气缸与转动臂转轴连接，驱动转动臂转动，转动臂上转收起时，可穿过气动剪刀与剪纤机构的门型支架之间的孔隙，转动臂转下时第三夹紧气缸可夹紧光纤，第三夹紧气缸的手指部套接柔套，防止光纤外壁被夹伤。

优选的方案中，收纤槽下方设有横移架，横移架的移动方向垂直于收纤槽的长度方向。

横移架上设有至少两个夹紧器，夹紧器设有对夹板，通过螺钉调节对夹板宽度，可快速安装收纤槽。

收纤槽接住剪断的光纤，横移架带动收纤槽横向移动，使光纤在收纤槽横向上均匀布置。

优选的方案中，基架上设有横移滑轨和丝杠机构，横移滑轨和丝杠机构与横移架连接。

优选的方案中，基架上还设有放纤轮横移台，放纤轮设在横移台，横移台移动方向与放纤轮转轴平行。

横移台下方设有丝杠电机模组并通过滑轨组件与基架连接。

收纤槽上每隔一段设有一个卡盖，光纤装满后装上。

优选的方案中，剪纤机构前侧还设有除静电器，用于吹出带电荷空气。

光纤在各轮上摩擦会带电荷，光纤进入剪纤机构之前先经过除静电器，除静电器吹出带相反电荷的空气抵靠光纤上的静电。

优选的方案中，放纤轮一侧设有导纤组件，导纤组件设有平行间隔布置的滚筒结构，两个滚筒之间设有用于光纤通过的通道。

由于光纤在放纤轮上呈螺旋盘绕，需要导纤组件调整光纤对准舞蹈轮组件或导纤轮组。

舞蹈轮组件与导纤轮组之间也设有导纤组件，剪纤机构前端也设有导纤组件，提高光纤位置精度。

优选的方案中，收纤槽一端沿长度方向设有多个导向拨动组件，导向拨动组件设有可形变的导向膜，导向膜斜向布置，导向膜下端设有可转动的拨动架，多个拨动架通过长连杆连接，拨动架沿周向设有多个可转动的拨轮，各拨轮交替挤压导向膜。

以图13为例，光纤由落到导向膜的最左端，若拨动架只有一组，拨动架逆时针转动，处于同一横向切面的拨轮同时向上拨动使导向膜局部凸起，由于光纤太长，落下时有一定的弯曲，或出现偏斜有一端更加接近收纤槽底端，弯曲的光纤沿着导向膜向下滑时，部分凸起能够接触光纤向下弯曲的部位或偏斜向下的端部，并将光纤该部位向回推动一小段距离，而其他拨轮拨空，这样光纤即可回正。

收纤槽可微微倾斜，使得远离导向拨动组件的一侧偏低，便于光纤自然滑下并平行堆叠。

优选的方案中，拨动架沿光纤滑下方向设有多个，相邻的拨动架的拨轮相互抵靠。

其中一个拨动架及位于收纤槽同一宽度切面的拨动架通过长连杆连接，并安装微型驱动电机，由于相互抵靠，相邻的拨动架转动方向不同，向滑下方向拨动的拨动架将光纤向下拨，另外的将光纤向上拨，因此，弯曲或偏斜的光纤经过多组拨动架拨动后逐渐回正。

本发明的有益效果为：采用交替式前进的两个收纤机构夹紧光纤端头并配合剪纤机构剪切光纤，光纤原端头及剪切后产生的新的端头始终被夹持，避免剪切时由于光纤端头下垂，出现难以找到光纤端头并继续牵引的情况；剪切的同时设有收集功能，方便后续将切断的光纤整体转运至下工序；收纤槽采用横移架边横移边收集光纤，避免局部位置堆满光纤导致光纤逸出；剪切前采用除静电器取出光纤表面的电荷，防止收集时，光纤出现电荷排斥而弯曲；采用导向拨动组件校正光纤下放时的倾斜或弯曲姿态，提高收集槽中光纤的码放整齐度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的斜视示意图。

图2是本发明的侧视示意图。

图3是本发明的俯视图。

图4是本发明的正视图。

图5是本发明的优化实施例图。

图6是本发明的收纤机构示意图。

图7是本发明的剪纤机构示意图。

图8是本发明的收纤槽相关结构图。

图9是本发明的舞蹈轮组件示意图。

图10是本发明的除静电器处放大图。

图11是本发明的导向拨动组件侧视图。

图12是本发明的导向拨动组件俯视图。

图13是本发明的导向拨动组件排列图。

图中：基架1；放纤轮2；导纤组件3；导纤轮组4；舞蹈轮组件5；悬臂杆501；压轮502；贯通孔503；铰接端504；除静电器6；剪纤机构7；第一夹紧气缸701；第一升降气缸702；气动剪刀703；第二升降气缸704；第二收纤机构8；连接架801；转动臂802；旋转气缸803；第三夹紧气缸804；柔套805；直线移动模组806；收纤槽9；横移架901；横移滑轨902；丝杠机构903；夹紧器904；卡盖905；第一收纤机构10；放纤轮横移台11；丝杠电机模组1101；滑轨组件1102；导向拨动组件12；长连杆1201；拨动架1202；拨轮1203；导向膜1204；对接弯弧部1205。

具体实施方式

实施例1：

如图1-13中，一种自动化光纤分段机，包括基架1，基架1上设有可转动的放纤轮2，放纤轮2一侧设有导纤轮组4，基架1的台面上设有剪纤机构7，基架1的台面上还设有收纤槽9，收纤槽9两侧设有有第二收纤机构8和第一收纤机构10，第二收纤机构8和第一收纤机构10交替夹紧光纤端头向远离放纤轮2的方向移动，放纤轮2、导纤轮组4、剪纤机构7、收纤槽9和第二收纤机构8呈直线型布置。

放纤轮2可旋转放纤，光纤另一端经过导纤轮组4后再经过剪纤机构7到达第二收纤机构8或第一收纤机构10处夹紧，第二收纤机构8牵引光纤端头移动到剪纤机构7的后端，第一收纤机构10移动到剪纤机构7的前端，夹住光纤，剪纤机构7剪断光纤落入收纤槽9中，第一收纤机构10继续牵引光纤向后端移动，第二收纤机构8回到剪纤机构7的前端夹住光纤，如此循环交替牵引光纤并剪切。

优选的方案中，还设有舞蹈轮组件5，舞蹈轮组件5包括悬臂杆501，悬臂杆501一端与基架1铰接，悬臂杆501另一端设有可转动的压轮502，压轮502压紧光纤。

铰接端504处设有编码器可监测悬臂杆501的角度，压轮502作用是压紧光纤并检测光纤的移动速度，放纤时，若速度快，光纤张力不足以抵消压轮502重力，压轮502下降，悬臂杆501角度变化，编码器将角度反馈给放纤轮2以降低放纤轮2的转速，压轮502上升；若压轮502上升，光纤移动过慢，则加快放纤轮2的转速，悬臂杆501上沿长度方向设有多个贯通孔503，用于可选择的安装压轮502，以使压轮502位置可调整。

优选的方案中，剪纤机构7包括第二升降气缸704，第二升降气缸704上设有气动剪刀703，气动剪刀703一侧设有第一升降气缸702，第一升降气缸702上设有第一夹紧气缸701。

第一夹紧气缸701相比于第二收纤机构8或第一收纤机构10更加靠近气动剪刀703，固定光纤位置的作用更好，由于第二收纤机构8和第一收纤机构10需要经过剪纤机构7所在的位置，因此需要配备第一升降气缸702和第二升降气缸704将第一夹紧气缸701和气动剪刀703升起，防止干涉。

第一夹紧气缸701设在气动剪刀703前端，剪断光纤后，第一夹紧气缸701和后端的第二收纤机构8或第一收纤机构10同时放开光纤两端，光纤下落到收纤槽9内。

优选的方案中，还设有第一收纤机构10，第二收纤机构8和第一收纤机构10结构相同，收纤机构包括直线移动模组806，直线移动模组806设有滑动台，滑动台上设有连接架801，连接架801上设有转动臂802，转动臂802端部设有第三夹紧气缸804。

直线移动模组806为丝杠导轨结构或丝杠同步带结构的封装移动模组，伺服电机或步进电机驱动直线移动模组806移动。

连接架801设有旋转气缸803，旋转气缸803与转动臂802转轴连接，驱动转动臂802转动，转动臂802上转收起时，可穿过气动剪刀703与剪纤机构7的门型支架之间的孔隙，转动臂802转下时第三夹紧气缸804可夹紧光纤，第三夹紧气缸804的手指部套接柔套805，防止光纤外壁被夹伤。

优选的方案中，收纤槽9下方设有横移架901，横移架901的移动方向垂直于收纤槽9的长度方向。

横移架901上设有至少两个夹紧器904，夹紧器904设有对夹板，通过螺钉调节对夹板宽度，可快速安装收纤槽9。

收纤槽9接住剪断的光纤，横移架901带动收纤槽9横向移动，使光纤在收纤槽9横向上均匀布置。

基架1上设有横移滑轨902和丝杠机构903，横移滑轨902和丝杠机构903与横移架901连接。

收纤槽9上每隔一段设有一个卡盖905，光纤装满后装上。

优选的方案中，基架1上还设有放纤轮横移台11，放纤轮2设在横移台11，横移台11移动方向与放纤轮2转轴平行。

横移台11下方设有丝杠电机模组1101并通过滑轨组件1102与基架1连接。

优选的方案中，剪纤机构7前侧还设有除静电器6，用于吹出带电荷空气。

光纤在各轮上摩擦会带电荷，光纤进入剪纤机构7之前先经过除静电器6，除静电器6吹出带相反电荷的空气抵靠光纤上的静电。

优选的方案中，放纤轮2一侧设有导纤组件3，导纤组件3设有平行间隔布置的滚筒结构，两个滚筒之间设有用于光纤通过的通道。

由于光纤在放纤轮2上呈螺旋盘绕，需要导纤组件3调整光纤对准舞蹈轮组件5或导纤轮组4。

舞蹈轮组件5与导纤轮组4之间也设有导纤组件3，剪纤机构7前端也设有导纤组件3，提高光纤位置精度。

优选的方案中，收纤槽9一端沿长度方向设有多个导向拨动组件12，导向拨动组件12设有可形变的导向膜1204，导向膜1204斜向布置，导向膜1204下端设有可转动的拨动架1202，多个拨动架1202通过长连杆1201连接，拨动架1202沿周向设有多个可转动的拨轮1203，各拨轮1203交替挤压导向膜1204。

以图13为例，光纤由落到导向膜1204的最左端，若拨动架1202只有一组，拨动架1202逆时针转动，处于同一横向切面的拨轮1203同时向上拨动使导向膜1204局部凸起，由于光纤太长，同时还因为与导轮之间的摩擦带电荷，落下时有一定的弯曲，或出现偏斜有一端更加接近收纤槽9底端，弯曲的光纤沿着导向膜1204向下滑时，部分凸起能够接触光纤向下弯曲的部位或偏斜向下的端部，并将光纤该部位向回推动一小段距离，而其他拨轮1203拨空，这样光纤即可回正。

收纤槽9可微微倾斜，使得远离导向拨动组件12的一侧偏低，便于光纤自然滑下并平行堆叠。

优选的方案中，拨动架1202沿光纤滑下方向设有多个，相邻的拨动架1202的拨轮1203相互抵靠。

拨动架1202由于相互抵靠，彼此相互传动，且上一拨动架1202的拨轮1203卡在下一拨动架1202的两个拨轮1203之间的间隙，因此连续运动时导向膜1204有节律的出现局部凸起。

其中一个拨动架1202及位于收纤槽9同一宽度切面的拨动架1202通过长连杆1201连接，并安装微型驱动电机，由于相互抵靠，相邻的拨动架1202转动方向不同，向滑下方向拨动的拨动架1202将光纤向下拨，另外的将光纤向上拨，因此，弯曲或偏斜的光纤经过多组拨动架1202拨动后逐渐回正。

实施例2：

一种对多种光纤的稳定张力情况下的截断，收集一体的全自动化设备，能够很多好弥补现有技术的不足，且操作简单，使用方便。

本设备主要分为三个部分，第一部分为稳定主动的放纤部分，第二部分是张力控制部分，第三部分是截段和收集功能部分。

放纤部分主要由放纤机构（模组和顶紧机构）以及外置触摸屏组成。

放纤机构能够装上没有涂胶的裸纤，且较宽的放纤盘。光纤能够通过放纤机构的模组作用下主动调整放纤，能够使光纤通过时，保证光纤在后续控制张力轮在同一平面，有利于光纤的稳定运行。

光纤出了放纤机构后，在导纤组件作用下进入张力控制部分，通过入纤组件，舞蹈轮组件，除静电器组件，出纤组件，使光纤处于组件中轮子中间，由于组件中轮子采用硅胶包覆的轮子，光纤通过时能很好通过且不伤光纤，也能在舞蹈轮的张力控制下均衡通过，光纤通过导纤组件的作用下，导出光纤，进入截段和收集部分。

在截段和收集功能部分主要是收纤机构和收纤槽组件对光纤的截断和收集功能。

光纤进入截段和收集功能部分，经过除静电组件，在初静电器作用下，能有效消除静电，避免静电沿光纤进入收纤槽内累积。

光纤出静电组件后，在收纤机构的收纤模组A（开始位置为原点位置）上夹持气缸牵引光纤通过定位剪切组件一小段，收纤模组B夹持部分旋转90度之后并快速移动到原点并夹持光纤，之后定位剪切组件（包含夹持气缸和气动剪刀，并都配有伸缩气缸）中的夹持气缸（此时张开状态）在气缸作用线向下伸出并夹持光纤，之后其中（定位剪切组件）的气动剪刀（此时张开状态）在气缸作用下伸出并快速启动气动剪刀剪断光纤后展开并马上缩回，此时光纤剪切点为光纤计长起点（第一根光纤起点），之前剪切的小段作废，此时，收纤模组A旋转90度并等待。

收纤模组B运行到所需长度时(此时为第一根光纤起始时间)，收纤模组A到原点旋转90度并夹持光纤，同时定位剪切组件的夹持气缸伸出并夹持光纤，之后气动剪刀伸出并马上启动剪断光纤，剪断后张开并缩回，这根被定位气缸和收纤模组B气缸夹持的光纤，在收纤槽组件的电机模组带动下调整好上下左右位置后，上叙夹持的气缸同时松开夹持动作，光纤落入光纤承接槽组件的光纤承接槽中，第一根光纤收集完成（第一根光纤收集结束时间）并记下根数和长度。光纤承接槽在收纤槽组件再次调整位置后（下降），定位夹持气缸缩回。

收纤模组A运行到所需长度时（第二根光纤起始时间），收纤模组B到原点旋转90度并夹持光纤，同时定位组件的夹持气缸伸出并夹持光纤，之后气动剪刀伸出并马上启动剪断光纤，剪断后张开并缩回，这根被定位气缸和收纤模组A气缸夹持的光纤，在收纤槽组件的电机模组带动下调整好上下左右位置后，上叙夹持的气缸同时松开夹持动作，光纤落入光纤承接槽组件的光纤承接槽中，第二根光纤收集完成（第二根光纤收集结束时间）并记下根数和长度。光纤承接槽在收纤槽组件再次调整位置后（下降），定位夹持气缸缩回.

如此，收纤模组A和B轮流动作，期间，光纤槽组件实时调整光纤槽的位置，直到光纤承接槽内收集满为止，盖好承接槽盖板并固定好，最后可取下光纤承接槽，换另一个光纤承接槽进行接下来的收集工作。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。