光纖研磨機氣動加壓旋轉機構及研磨機研磨方法
2023-04-28 11:46:36
專利名稱：光纖研磨機氣動加壓旋轉機構及研磨機研磨方法
技術領域：
本發明涉及光纖研磨技術領域，尤其涉及一種光纖研磨機氣動加壓旋轉 機構及研磨機研磨方法。
背景技術：
現有的光纖研磨機在研磨光纖插芯時需將光纖插芯端面研磨成一定的形 狀，使得傳遞的光信號能夠順利通過連接處而不產生過多的光度衰減。現有 的光纖插芯的加工工序是將多個光纖插芯安裝在研磨盤上，然後將研磨盤 對準裝有砂紙的研磨底盤，研磨底盤由動力裝置帶動產生自轉和公轉而對研 磨盤上的光纖插芯端面進行研磨，現有的研磨機是由人工移動重錘來調節壓 力的大小，這種加壓的方式不能精確的調整壓力的大小，研磨後的光纖插芯 的精度不能保證，容易造成光纖插芯端面研磨不均勻，難以達到對光纖插芯 端面的3D要求。
發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術中的不足之處，提供一種可自動控 制光纖插芯研磨壓力、轉速、時間的光纖研磨機氣動加壓旋轉機構及研磨機 研磨方法。
本發明的目的可以通過以下措施來達到
這種光纖研磨機氣動加壓旋轉機構，設置在研磨機機箱基板上，所述機 箱內設置有動力裝置、控制裝置，基板上設有研磨裝置，其特殊之處在於， 所述氣動加壓旋轉機構包括與所述研磨裝置相對設置的氣動加壓裝置、與 所述氣動加壓裝置連接並配合研磨裝置完成研磨工序的旋轉裝置；所述控制 裝置與所述氣動加壓裝置連接用於控制氣動加壓裝置內壓力的變化。
本發明的目的還可以通過以下措施來達到
所述旋轉裝置包括固設在機箱基板上的底座、固設在底座上的轉座及條狀轉架，其中，所述底座由片狀橫梁、設置在橫梁下表面兩端並與基板固 定連接的橫梁墊塊以及設置在橫梁與轉座之間的轉座墊塊組成；所述轉座包 括二個相互平行並與所述底座橫梁垂直的四分之一圓弧形側板，所述二側板 各自一端面通過連接板連接形成一個半封閉空腔，其另一端面均緊貼橫梁表 面；所述轉架嵌套在所述二側板之間，轉架一端與二側板裡端通過樞接軸可 上下旋轉連接，轉架另一端伸出轉座之外；所述轉架中部通過連接裝置可與 二側板固定連接。
所述連接裝置包括橫向設置在轉架上位於轉架與二側板外端之間的限位 塊、設置在轉座二側板外側的第一汽缸和第二汽缸，其中，所述限位塊兩端 側分別設有一腰形孔；第一汽缸和第二汽缸各自一端分別與嵌套在所述腰形 孔內的圓柱形連接件連接；第一汽缸和第二汽缸各自另一端分別與伸出二側 板外的所述樞接軸的兩端連接並可隨轉架一起相對轉座上下旋轉；所述連接 件由第一汽缸和第二汽缸帶動可在所述腰形孔內徑向滑動；所述第一汽缸和 第二汽缸均由設置在轉架另一端端側的按鈕通過電磁閥控制；所述二側板弧 面上對應間隔設置有複數個孔，轉架在旋轉過程中通過徑向穿過連接件與限 位塊之間的銷釘與該二側板弧面上的孔的配合而與轉座固定連接。
所述控制裝置包括與動力裝置連接的PLC控制模塊和與所述氣動加壓裝 置連接用於調節研磨壓力的電-氣比例閥；所述電-氣比例閥還與PLC控制模 塊連接。
所述氣動加壓裝置包括嵌套在轉架另一端並伸出至轉架下方其中心帶有 階梯孔的圓柱形中心座、固定在中心座上端其汽缸頭嵌套在中心座階梯孔上 端並通過氣管與所述電-氣比例閥連接的第三汽缸、設置在所述中心座階梯孔 內並伸出中心座底部的頂針；所述研磨裝置包括連接在中心座下端用於裝夾 光纖插芯的研磨盤和與研磨盤中心相對設置在基板上的研磨底盤；其中，所 述研磨盤中心設有一上端帶凹槽中心帶孔的圓柱形高柄，中心座穿套在所述高柄內，所述頂針下端部依靠氣壓的作用與研磨盤上表面接觸；所述氣動加 壓裝置通過設置在其下端位於轉架與研磨盤之間的定位件與研磨盤上下滑動 連接。
所述定位件緊貼轉架底部固設在轉架與研磨盤高柄之間，該定位件由嵌 套在中心座外的片狀主體及主體兩端各垂直延伸出 一支腳構成，定位件兩支 腳卡套在高柄凹槽內，研磨盤通過設置在定位件兩支腳上的彈性元件與高柄 凹槽的配合與定位件可上下滑動連接。
所述彈性元件為兩端連接有鋼珠的彈簧。
所述中心座下端一側設有縱向凹槽，研磨盤通過設置在高柄上的橫向螺 釘與所述縱向凹槽配合而上下滑動。
所述轉座上端設置有用於清洗研磨盤的清洗盤；所述底座上設置有用於
牽引光纖的牽纜架。
本發明還提供一種採用光纖研磨機氣動加壓旋轉機構的研磨機研磨方
法，包括以下步驟
Sl:啟動轉架端部按鈕，將轉架旋轉至中段或頂端位置，將安裝有待加
工光纖插芯的研磨盤放置於研磨機中心座上；
S2:啟動轉架端部按鈕，將轉架旋轉至水平位置，研磨盤上待加工光纖
插芯與放置於研磨機底盤上的砂紙接觸。
S3:啟動主機操作界面控制按鈕，設定研磨壓力、研磨轉速及研磨時間， 研磨底盤由動力裝置帶動產生自轉和公轉，對研磨盤上待加工光纖插芯下端 面進行研磨。
其中，在所述步驟S3中，在研磨過程中，電-氣比例閥由PLC控制模塊 控制，根據氣動壓力裝置內壓力的變化來自動控制研磨盤的壓力大小。
本發明相比現有技術具有如下優點本發明通過採用由電-氣比例闊控制
的汽缸進行研磨壓力的調節與控制，研磨壓力及轉速的設定可由控制裝置控
7制在設定的時間內使研磨壓力和轉速由零逐步增至所設定的壓力及轉速，然 後恆定工作。從而使被加工的光纖插芯不容易崩纖，提高精度和工作效率， 且操作簡便。
圖1是本發明應用於研磨機的立體圖。
圖2是本發明立體圖。
圖3是本發明主視圖。
圖4是本發明側視圖。
圖5是圖4 A-A方向剖視圖。
圖6是本發明俯視圖。
圖7是本發明定位件與研磨盤組裝示意圖。
圖8是本發明定位件結構示意圖。
圖9是本發明所應用的研磨機研磨盤結構示意圖。
圖10是本發明研磨機主機工作原理圖。
具體實施例方式
本發明下面將結合附圖作進一步詳述。
如圖l、圖2、圖3、圖4、圖6、圖10所示，本發明提供的這種光纖研 磨機氣動加壓旋轉機構，設置在研磨機機箱100基板101上，機箱100內設 置有動力裝置、控制裝置，基板101上設有研磨裝置，氣動加壓旋轉機構包 括與所述研磨裝置相對設置的氣動加壓裝置、與所述氣動加壓裝置連接並 配合研磨裝置完成研磨工序的旋轉裝置；所述控制裝置與所述氣動加壓裝置 連接用於控制氣動加壓裝置內壓力的變化。
在本實施例中，所述旋轉裝置包括固設在機箱100基板101上的底座 104、固設在底座104上的轉座105及條狀轉架106，其中，底座104由片狀 橫梁1041、設置在橫梁1041下表面兩端並與基板101固定連接的橫梁墊塊1042以及設置在橫梁1041與轉座105之間的轉座墊塊1043組成。轉座105包括二個相互平行並與底座104橫梁1041垂直的四分之一圓弧形側板1051，該二側板1051各自一端面通過連接板連接形成一個半封閉空腔，其另一端面均緊貼橫梁1041表面；所述轉架106嵌套在二側板1051之間，轉架106 —端與二側板1051裡端通過樞接軸118可上下旋轉連接，轉架106另一端伸出轉座105之外；轉架106中部通過連接裝置107可與二側板1051固定連接。
其中，連接裝置107包括橫向設置在轉架106上位於轉架106與二側板1051之間的限位塊1073、設置在轉座105 二側板1051外側的第一汽缸和第二汽缸108，限位塊1073兩端側分別設有一腰形孔；第一汽缸和第二汽缸108各自一端分別與嵌套在該腰形孔內的圓柱形連接件1071連接；第一汽缸和第二汽缸108各自另一端分別與伸出二側板1051外的樞接軸118的兩端連接並可隨轉架106 —起相對轉座105上下旋轉；連接件1071由第一汽缸和第二汽缸108帶動可在該腰形孔內徑向滑動；第一汽缸和第二汽缸108均由設置在轉架106另一端端側的按鈕112通過電磁闊控制；二側板1051弧面上對應間隔設置有複數個孔，轉架106在旋轉過程中通過徑向穿過連接件1071與限位塊1073之間的銷釘1072與該二側板1051弧面上的孔的配合而與轉座105固定連接。在本實施例中，二側板1051弧面頂端、中部及底部各設置有一個孔，當研磨工序開始之前，轉架106處於初始位置，即限位塊1073上的銷釘1072插入二側板1051底部的孔內使轉架106固定在二側板1051底部，在進行研磨工序之前，啟動轉架106端側按鈕112，第一汽缸和第二汽缸108工作，使限位塊1073上的銷釘1072脫離二側板1051弧面底部上的孔，轉架106可上下自由旋轉，並可在二側板1051弧面中部及上端固定，以便於安裝帶有光纖插芯的研磨盤103。
在本實施例中，控制裝置包括與動力裝置連接的PLC控制模塊和與氣動加壓裝置連接用於調節研磨壓力的電-氣比例閥；該電-氣比例閥還與PLC控制模塊連接。
如圖5所示，氣動加壓裝置包括嵌套在轉架106另一端並伸出至轉架106下方其中心帶有階梯孔的圓柱形中心座114、固定在中心座114上端其汽缸頭嵌套在中心座114階梯孔上端並通過氣管與電-氣比例閥連接的第三汽缸109、設置在中心座114階梯孔內並伸出中心座114底部的頂針115。
如圖9所示，研磨裝置包括連接在中心座114下端用於裝夾光纖插芯116的研磨盤103和與研磨盤103中心相對設置在基板101上的研磨底盤102;其中，研磨盤103中心設有一上端帶凹槽1032中心帶孔的圓柱形高柄1031，中心座114穿套在高柄1031內，頂針115下端部依靠氣壓的作用與研磨盤103上表面接觸；氣動加壓裝置通過設置在其下端位於轉架106與研磨盤103之間的定位件113與研磨盤103上下滑動連接。
如圖7、圖8所示，在本實施例中，所述定位件113緊貼轉架106底部固設在轉架106與研磨盤103高柄1031之間，該定位件113由嵌套在中心座114外的片狀主體及主體兩端各垂直延伸出一支腳1131構成，定位件113兩支腳1131卡套在高柄1031凹槽1032內，研磨盤103通過設置在定位件113兩支腳1131上的彈性元件1132與高柄1031凹槽1032的配合與定位件113可上下滑動連接。本實施例中，該彈性元件1132為兩端均連接有鋼珠的彈簧，支腳1131上與高柄1031凹槽1032接觸面上設有孔，彈簧嵌套在支腳1131的孔內，鋼珠裸露在支腳1131兩側外表面，當研磨盤103與定位件113連接後，定位件113支腳1131卡套在研磨盤103高柄1031的凹槽1032內，由於彈簧的彈力作用被壓縮，鋼珠被擠壓到支腳1131的孔內，研磨盤103由於彈簧滾珠的作用以及氣動加壓裝置內頂針115隨第三汽缸109內壓力的變化對其產生的作用力而在固定件113上可上下滑動。
在進一步的實施例中，中心座114下端一側設有縱向凹槽1141，研磨盤103通過設置在高柄1031上的橫向螺釘117與該縱向凹槽1141配合而上下滑動，以防止研磨盤103因高柄1031與固定件113固定失靈而發生脫落不良事件。
在進一步的實施例中，轉座105上端設置有用於清洗研磨盤103的清洗盤lll;底座104上設置有用於牽引光纖的牽纜架110。本發明氣動加壓旋轉機構的工作原理為
首先，按下氣動加壓旋轉機構轉架上的按鈕112，使限位塊1073上的銷釘1072脫離二側板1051弧面底部上的孔，將轉架106旋轉至轉座105 二側板1051中段或頂端位置，放下轉架106上的按鈕112，轉架106與轉座105中段或頂端位置固定，將安裝有光纖插芯的研磨盤103安裝在轉架106下端的定位件113上，然後再次按下轉架106上的按鈕112，並將轉架106旋轉至轉座105底部位置放下該按鈕112，轉架106回到初始位置，在研磨機操作界面上設定好各項所需的研磨參數，如研磨壓力、研磨速度、研磨時間等，啟動操作界面運行按鈕，開始進行研磨工序。
本發明還提供一種採用光纖研磨機氣動加壓旋轉機構的研磨機研磨方法，包括以下步驟
Sl:啟動轉架106端部按鈕112，將轉架106旋轉至中段或頂端位置，將已裝好待加工光纖插芯116的研磨盤103放置在中心座114上；
S2:啟動轉架106端部按鈕112，將轉架106旋轉至水平位置，研磨盤103上待加工光纖插芯116與放置於研磨機底盤102上的砂紙接觸；
S3:啟動主機操作界面控制按鈕，設定研磨壓力、研磨速度、研磨時間，研磨底盤102由動力裝置帶動產生自轉和公轉，對研磨盤上待加工光纖插芯116下端面進行研磨。
其中，在所述步驟S3中，在研磨過程中，電-氣比例閥由PLC控制模塊控制，根據氣動壓力裝置內壓力的變化來自動控制研磨盤103的壓力大小。
如圖10所示，研磨機動力裝置包括電機和驅動器，控制裝置包括PLC控
ii制模塊和電-氣比例閥，在研磨過程中，由於研磨材料的磨損等，需要增加壓力，則通過PLC控制模塊控制電-氣比例閥對第三汽缸109內的壓力進行調節，
第三汽缸109則將壓力通過頂針115傳遞給研磨盤103，進而控制研磨盤103的升降，使得作用在被加工的光纖插芯116下端面的壓力處於理想的狀態，由於採用了電-氣比例閥進行壓力調節，使得研磨壓力連續可調，並可通過PLC控制模塊控制電機轉速，進而控制研磨底盤102轉速來控制研磨速度，用戶可通過設置在機箱基板上的操作界面進行研磨時間和研磨壓力參數設定，從而達到自動平穩有序進行研磨工序的目的，達到理想的研磨效果。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明權利要求範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明權利要求的涵蓋範圍。
權利要求
1、一種光纖研磨機氣動加壓旋轉機構，設置在研磨機機箱基板上，所述機箱內設置有動力裝置、控制裝置，基板上設有研磨裝置，其特徵在於，所述氣動加壓旋轉機構包括與所述研磨裝置相對設置的氣動加壓裝置、與所述氣動加壓裝置連接並配合研磨裝置完成研磨工序的旋轉裝置；所述控制裝置與所述氣動加壓裝置連接用於控制氣動加壓裝置內壓力的變化。
2、 根據權利要求l所述的光纖研磨機氣動加壓旋轉機構，其特徵在於，所述旋轉裝置包括固設在機箱基板上的底座、固設在底座上的轉座及條狀 轉架，其中，所述底座由片狀橫梁、設置在橫梁下表面兩端並與基板固定連接的橫梁 墊塊以及設置在橫梁與轉座之間的轉座墊塊組成；所述轉座包括二個相互平行並與所述底座橫梁垂直的四分之一圓弧形側 板，所述二側板各自一端面通過連接板連接形成一個半封閉空腔，其另一端面均緊貼橫梁表面；所述轉架嵌套在所述二側板之間，轉架一端與二側板裡端通過樞接軸可 上下旋轉連接，轉架另一端伸出轉座之外；所述轉架中部通過連接裝置可與 二側板固定連接。
3、 根據權利要求2所述的光纖研磨機氣動加壓旋轉機構，其特徵在於， 所述連接裝置包括橫向設置在轉架上位於轉架與二側板外端之間的限位塊、 設置在轉座二側板外側的第一汽缸和第二汽缸，其中，所述限位塊兩端側分別設有一腰形孔；第一汽缸和第二汽缸各自一端分 別與嵌套在所述腰形孔內的圓柱形連接件連接；第一汽缸和第二汽缸各自另一端分別與伸出二側板外的所述樞接軸的兩端連接並可隨轉架一起相對轉座 上下旋轉；所述連接件由第一汽缸和第二汽缸帶動可在所述腰形孔內徑向滑動； 所述第一汽缸和第二汽缸均由設置在轉架另一端端側的按鈕通過電磁閥控制；所述二側板弧面上對應間隔設置有複數個孔，轉架在旋轉過程中通過徑 向穿過連接件與限位塊之間的銷釘與該二側板弧面上的孔的配合而與轉座固 定連接。
4、根據權利要求l所述的光纖研磨機氣動加壓旋轉機構，其特徵在於， 所述控制裝置包括與動力裝置連接的PLC控制模塊和與所述氣動加壓裝置連 接用於調節控制研磨壓力的電_氣比例閥。
5、根據權利要求4所述的光纖研磨機氣動加壓旋轉機構，其特徵在於，所述氣動加壓裝置包括嵌套在轉架另一端並伸出至轉架下方其中心帶有階梯 孔的圓柱形中心座、固定在中心座上端其汽缸頭嵌套在中心座階梯孔上端並 通過氣管與所述電-氣比例閥連接的第三汽缸、設置在所述中心座階梯孔內並 伸出中心座底部的頂針；所述研磨裝置包括連接在中心座下端用於裝夾光纖 插芯的研磨盤和與研磨盤中心相對設置在基板上的研磨底盤；其中，所述研磨盤中心設有一上端帶凹槽中心帶孔的圓柱形高柄，中心座穿套 在所述高柄內，所述頂針下端部依靠氣壓的作用與研磨盤上表面接觸；所述氣動加壓裝置通過設置在其下端位於轉架與研磨盤之間的定位件與 研磨盤上下滑動連接。
6、 根據權利要求5所述的光纖研磨機氣動加壓旋轉機構，其特徵在於，所述定位件緊貼轉架底部固設在轉架與研磨盤高柄之間，該定位件由嵌套在 中心座外的片狀主體及主體兩端各垂直延伸出一支腳構成，定位件兩支腳卡 套在高柄凹槽內，研磨盤通過設置在定位件兩支腳上的彈性元件與高柄凹槽 的配合與定位件可上下滑動連接。
7、 根據權利要求6所述的光纖研磨機氣動加壓旋轉機構，其特徵在於，所述彈性元件為兩端連接有鋼珠的彈簧。
8、 根據權利要求6所述的光纖研磨機氣動加壓旋轉機構，其特徵在於，所述中心座下端一側設有縱向凹槽，研磨盤通過設置在高柄上的橫向螺釘與所述縱向凹槽配合而上下滑動。
9、 根據權利要求l所述的光纖研磨機氣動加壓旋轉機構，其特徵在於，所述轉座上端設置有用於清洗研磨盤的清洗盤；所述底座上設置有用於牽引光纖的牽纜架。
10、 一種採用權利要求1光纖研磨機氣動加壓旋轉機構的研磨機研磨方法，其特徵在於，包括以下步驟Sl:啟動轉架端部按鈕，將轉架旋轉至中段或頂端位置，將安裝有待加工光纖插芯的研磨盤放置於研磨機中心座上；S2:啟動轉架端部按鈕，將轉架旋轉至水平位置，研磨盤上待加工光纖插芯與放置於研磨機底盤上的研磨砂紙接觸；S3:啟動主機操作界面控制按鈕，設定研磨壓力、研磨轉速及研磨時間，研磨底盤由動力裝置帶動產生自轉和公轉，對研磨盤上待加工光纖插芯的下端面進行研磨。
11、 根據權利要求10所述的採用權利要求1光纖研磨機氣動加壓旋轉機構的研磨機研磨方法，其特徵在於，在所述步驟S3中，在研磨過程中，電-氣比例閥由PLC控制模塊控制，根據氣動壓力裝置內壓力的變化來自動控制研磨盤的壓力大小。
全文摘要
本發明涉及光纖研磨技術領域，尤其涉及一種光纖研磨機氣動加壓旋轉機構及研磨機研磨方法，該氣動加壓旋轉機構設置在研磨機機箱基板上，機箱內設置有動力裝置、控制裝置，基板上設有研磨裝置，氣動加壓旋轉機構包括與所述研磨裝置相對設置的氣動加壓裝置、與所述氣動加壓裝置連接並配合研磨裝置完成研磨工序的旋轉裝置；控制裝置與氣動加壓裝置連接用於控制氣動加壓裝置內壓力的變化。本發明採用由電-氣比例閥控制的汽缸進行研磨壓力控制，可在設定的時間內使研磨壓力和轉速由零逐步增至所設定的壓力及轉速，然後恆定工作，研磨壓力連續可調，研磨轉速及研磨時間自動控制，從而使被加工的光纖插芯不易崩纖，提高精度和工作效率，且操作簡便。
文檔編號B24B7/16GK101637877SQ20091010945
公開日2010年2月3日 申請日期2009年8月18日 優先權日2009年8月18日
發明者黃超凡 申請人:深圳市鑫澤光電設備有限公司