阅读说明：本技术 剥纤装置及其剥纤方法 (Fiber stripping device and fiber stripping method thereof ) 是由 吴肖杰 邓帅 马淑贞 张周 查从文 陈焱 高云峰 于 2020-04-17 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种剥纤装置及其剥纤方法,该剥纤装置包括：支架；固定组件,包括若干夹持单元,所述夹持单元间隔设置于所述支架上,用于夹持及固定光纤；以及,剥纤组件,包括安装座、连接块、若干导向柱及刀具,所述安装座滑动连接于所述支架,所述连接块与所述安装座相对设置,所述导向柱设于所述安装座和所述连接块之间,所述连接块能够沿所述导向柱运动以靠近或远离所述安装座,所述刀具包括第一切片和第二切片,所述第一切片设于所述安装座上,所述第二切片设于所述连接块上。上述剥纤装置能够实现对多根光纤的同步剥纤操作,提高剥纤效率。(The invention relates to a fiber stripping device and a fiber stripping method thereof, wherein the fiber stripping device comprises: a support; the fixing assembly comprises a plurality of clamping units, and the clamping units are arranged on the bracket at intervals and used for clamping and fixing the optical fiber; and, shell fine subassembly, including mount pad, connecting block, a plurality of guide post and cutter, mount pad sliding connection in the support, the connecting block with the mount pad sets up relatively, the guide post is located the mount pad with between the connecting block, the connecting block can be followed the guide post motion is in order to be close to or keep away from the mount pad, the cutter includes first section and second section, first section is located on the mount pad, the second section is located on the connecting block. The fiber stripping device can realize synchronous fiber stripping operation of a plurality of optical fibers, and improves fiber stripping efficiency.)

剥纤装置及其剥纤方法

技术领域

本发明涉及光纤激光器技术领域，特别是涉及一种剥纤装置及其剥纤方法。

背景技术

高功率光纤激光器由于其光束质量好、体积小、重量轻、效率高等优点，目前成为激光加工设备最主要的光源，尤其在工业激光切割和激光焊接领域已经得到越来越多的应用。

高功率光纤激光器器件的主要材料为无源光纤，在制作过程中，必须先剥除光纤的涂覆层，才能进行后续操作。目前行业内多采用光纤热剥钳和米勒钳剥除光纤的涂覆层，但是上述两种装置每次只能剥除一根光纤，剥纤效率低，并且剥除长度一致性差，剥除效果不好，严重影响器件的制作效率和良率，使得高功率光纤激光器器件的制造成本上升。

发明内容

基于此，有必要针对现有设备存在剥纤效率低的问题，提供一种剥纤装置及其剥纤方法。

一种剥纤装置，包括：

支架；

固定组件，包括若干夹持单元，所述夹持单元间隔设置于所述支架上，用于夹持及固定光纤；以及，

剥纤组件，包括安装座、连接块、若干导向柱及刀具，所述安装座滑动连接于所述支架，所述连接块与所述安装座相对设置，所述导向柱设于所述安装座和所述连接块之间，所述连接块能够沿所述导向柱运动以靠近或远离所述安装座，所述刀具包括第一切片和第二切片，所述第一切片设于所述安装座上，所述第二切片设于所述连接块上。

上述剥纤装置，第一切片和第二切片的刀口始终保持相互平行，第一切片和第二切片在多根光纤上形成的切口的深度一致，并且，多根光纤上被刮除的涂覆层的厚度一致，因而能够实现对多根光纤的同步剥纤操作，提高剥纤效率。

在其中一个实施例中，所述刀具还包括握持单元，所述握持单元包括相互铰接的第一握持手柄和第二握持手柄，所述第一握持手柄的端部连接于所述安装座，所述第二握持手柄的端部连接于所述连接块。

在其中一个实施例中，所述刀具的个数为2个，分别为第一刀具和第二刀具，所述第一刀具的硬度大于所述第二刀具的硬度，所述第一刀具能够移动至所述光纤待剥除部分的第一端和第二端以形成切口，所述第二刀具用于去除所述光纤待剥除部分的涂覆层。

在其中一个实施例中，所述固定组件还包括若干辅助板，每一个所述夹持单元对应设有至少一个所述辅助板，所述辅助板上设有若干限位部，以使多个所述光纤平行排布。

在其中一个实施例中，所述剥纤组件还包括承载板，所述承载板用于承载所述光纤，以使所述光纤与所述第一切片相接合。

在其中一个实施例中，所述剥纤组件还包括加热单元，所述加热单元设于所述承载板的一侧，用于对所述光纤进行加热。

在其中一个实施例中，所述剥纤组件还包括第一定位块和第二定位块，所述第一定位块和所述第二定位块用于限定所述安装座的极限位置。

在其中一个实施例中，所述剥纤装置还包括转移组件，所述转移组件包括安装板和两个固定器，所述安装板连接于所述支架，所述固定器与所述安装板可拆卸连接，所述固定器用于夹持所述光纤。

在其中一个实施例中，所述剥纤装置还包括张紧组件，所述张紧组件包括若干重力片，所述重力片设有供所述光纤穿过的安装部。

一种利用所述的剥纤装置进行剥纤的方法，包括以下步骤：

将多根光纤放置于夹持单元，使所述光纤的待剥除部分处于刀具的加工范围内；

通过夹持单元固定所述光纤的位置；

使第二切片靠近第一切片，以在多根所述光纤待剥除部分的端部形成切口；

将所述第一切片和所述第二切片沿所述光纤的轴向移动，以去除所述光纤待剥除部分的涂覆层。

附图说明

图1为一实施例中剥纤装置的整体结构图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为图1所示剥纤装置中剥纤组件的示意图；

图4为图3所示剥纤组件的正视图；

图5为图1中C处的放大图；

图6为图1中B处的放大图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1，本发明提出一种剥纤装置100，能够同时剥除多根光纤的涂覆层。为了便于理解，下面将结合现有的一种光纤的结构加以说明，但不作为对本发明技术方案实施方式的限制。

光纤包括芯层、包层及涂覆层，包层围绕于芯层外部，用于形成一个光波导。涂覆层包裹于包层外部，用于从整体上保护芯层和包层。通常，光纤的芯层和包层由石英制成，涂覆层由聚合物制成，聚合物具体可为环氧树脂、聚氨酯、硅树脂。光纤具有多种不同的应用，在某些应用场合中需要对芯层和包层构成的光波导进行操作，必须先剥除包裹于光波导外部的涂覆层。

在一实施例中，剥纤装置100包括支架10、固定组件20及剥纤组件30。固定组件20设于支架10上，用于夹持固定光纤200，以使光纤200的待剥除部分保持一定的张力，确保在整个剥除过程中光纤200具有恒定的位置。剥纤组件30设于支架10上，用于剥除涂覆层。

支架10采用铝合金型材拼接而成，包括横梁11和多个支撑脚12，横梁11架设于支撑脚12上方，作为固定组件20和剥纤组件30的安装载体。

固定组件20包括若干夹持单元21，夹持单元21间隔设置于支架10上，用于夹持及固定光纤200。在一实施例中，夹持单元21为2个，其中一个夹持单元21固定光纤200的一端，另一个夹持单元21固定光纤200的另一端，以使光纤200的待剥除部分处于张紧状态。在其他实施例中，也可根据实际需要，设置2个以上的夹持单元21，对于夹持单元21的数量，在此不做限制。

结合图1和图2所示，夹持单元21包括第一夹持部211、第二夹持部212及压合手柄213。第一夹持部211固定于横梁11上，第二夹持部212转动连接于第一夹持部211，压合手柄213能够相对第一夹持部211发生转动，并将第二夹持部212抵紧于第一夹持部211上，使得光纤200被夹持固定于第一夹持部211和第二夹持部212之间。可以理解的，第一夹持部211和第二夹持部212的表面设有橡胶涂层，以确保光纤200被夹紧。

每一个夹持单元21对应设有至少一个辅助板22，辅助板22上设有若干限位部221，每根光纤200分别放置于其中一个限位部221，多根光纤200平行排布，从而刀具34的剪切方向可与多根光纤200的轴向相互垂直，方便剥纤组件30对多根光纤200同时进行剥除操作。进行剥纤时，刀具34沿光纤200的轴向移动以将光纤200上的涂覆层剥除，由于多根光纤200平行排布，每根光纤200被剥除部分的长度相同，本发明剥纤装置100的剥除长度一致性较好。此外，剥纤过程中，多根光纤200的相对位置保持不变，方便将光纤200转移至下一工序。

在一实施例中，限位部221为沿厚度方向贯穿辅助板22的限位孔，多个限位孔的中心呈直线排列。可以理解的，限位孔的直径大于或等于光纤200的横截面直径。

在其他实施例中，限位部221还可以是贯穿辅助板22上端面的V型槽或凹槽。需要说明的是，多个辅助板22上的限位部221一一对应，两个相邻辅助板22上对应设置的限位部221的中心连线与支架10的延伸方向相平行。限位部221的高度与第一夹持部211的夹持面的高度保持一致。

请参阅图3和图4，剥纤组件30包括安装座31、连接块32、若干导向柱33及刀具34，安装座31滑动连接于支架10，连接块32与安装座31相对设置，导向柱33设于安装座31和连接块32之间，连接块32能够沿导向柱33运动以靠近或远离安装座31，刀具34包括第一切片341和第二切片342，第一切片341设于安装座31上，第二切片342设于连接块32上。

由于支架10的限位作用，安装座31在垂直于支架10方向的位移为0，即安装座31相对连接块32是静止的。剥纤的动作流程为：连接块32在导向柱33的导向作用下朝靠近安装座31的方向移动，从而带动第二切片342靠近第一切片341，并使第二切片342和第一切片341的间隙等于光纤200去除涂覆层后的直径，以在光纤200上形成切口；然后，通过安装座31带动刀具34沿光纤200的轴向移动，剥除光纤200上的涂覆层。

上述剥纤组件30，第一切片341和第二切片342的刀口始终保持相互平行，从而第一切片341和第二切片342在多根光纤200上形成的切口的深度一致，并且，多根光纤200上被刮除的涂覆层的厚度一致，因而能够实现对多根光纤200的同步剥纤操作，提高剥纤效率。

刀具34还包括握持单元343，握持单元343包括相互铰接的第一握持手柄343a和第二握持手柄343b，第一握持手柄343a的一端连接于安装座31，另一端为自由端，用于握持。第二握持手柄343b的一端连接于第二切片342，另一端为自由端，方便握持。该握持单元343的设置方便工作人员对剥纤组件30进行相应操作。可以理解的，也可采用直线运动模组例如气缸等驱动剥纤组件30，以实现自动化生产。

在一实施例中，刀具34的个数为2个，分别为第一刀具34a和第二刀具34b，第一刀具34a的硬度大于第二刀具34b的硬度，第一刀具34a能够移动至光纤200待剥除部分的第一端和第二端以形成切口，第二刀具34b用于去除光纤200待剥除部分的涂覆层。通过第一刀具34a在光纤200上形成切口，再通过第二刀具34b在切口所对应的深度处将涂覆层刮除，由于第二刀具34b的硬度较小，避免在剥纤过程中损坏光纤200内的光波导结构，提高剥纤良率。

具体的，第一刀具34a采用金属材质制成，第二刀具34b采用塑料材质制成。第一刀具34a设置于安装座31的一侧，第二刀具34b设置于安装座31的另一侧。首先，将第一刀具34a移动至光纤200待剥除部分的第一端形成切口，而后第一刀具34a移动至光纤200待剥除部分的第二端形成切口，松开第一刀具34a；将第二刀具34b移动至光纤200待剥除部分的第二端，使第二刀具34b闭合，并沿光纤200轴向朝待剥除部分的第一端移动，以刮除涂覆层。

剥纤组件30还包括承载板35，承载板35用于承载光纤200，以使光纤200与第一切片341相接合。承载板35位于第一刀具34a、第二刀具34b之间，承载板35的上表面对光纤200起到托举作用，使得光纤200与第一刀具34a或第二刀具34b的第一切片341相接合，从而能够以第一切片341作为基准，调节第二切片342的运动行程，以将第一切片341和第二切片342的间距调整为目标值。

在一实施例中，剥纤组件30还包括弹性件38，弹性件38设于安装座31和承载板35之间。

剥纤组件30还包括加热单元(图未示)，加热单元设于承载板35的一侧，用于对光纤200进行加热。光纤200的聚合物涂覆层受热熔融，方便剥除。

请结合图1，剥纤组件30还包括第一定位块36和第二定位块37，第一定位块36和第二定位块37用于限定安装座31的极限位置。剥纤时，需要将刀具34分别移动至光纤200待剥除部分的第一端和第二端。设定第一定位块36和第二定位块37的位置，以使安装座31运动至第一定位块36所在处时，刀具34到达待剥除部分的第一端，安装座31运动至第二定位块37所在处时，刀具34到达待剥除部分的第二端。通过设定第一定位块36和第二定位块37的位置，方便控制剥纤过程中刀具34的极限位置。

可以理解的，根据光纤200待剥除部分的长度，合理设定第一定位块36和第二定位块37的间距。

请结合图1和图5，剥纤装置100还包括张紧组件40，张紧组件40包括若干重力片41，重力片41设有供光纤200穿过的安装部411。重力片41承载于光纤200上，对光纤200产生径向的拉伸作用，从而使光纤200处于张紧状态。张紧组件40还包括支撑台42，支撑台42滑动连接于支架10。支撑台42位于重力片41下方，以承载重力片41的重量。需要对光纤200施加作用力时，支撑台42移开，以使重力片41的重量承载于光纤200上。

请一并参阅图1和图6，光纤200剥纤装置100还包括转移组件50，转移组件50包括安装板51和两个固定器52，安装板51连接于支架10，固定器52与安装板51可拆卸连接，固定器52用于夹持光纤200。剥除光纤200的涂覆层后，打开夹持单元21，将多根光纤200同步移动至转移组件50所在区域，闭合固定器52，以固定光纤200已剥除部分的两端，然后将固定器52从安装板51移除，并使光纤200的两端从夹持单元21和辅助板22中抽出。采用转移组件50将剥好的光纤200取下进行下一工序操作。节省下一工序穿纤的操作时间，避免穿纤过程中人为引入涂覆层刮伤，提高作业效率和产品良率。

可以理解的，两个固定器52的间距大于或等于光纤200待剥除部分的长度。固定器52和安装板51之间设置有磁力扣，方便移除固定器52。

一种利用上述剥纤装置进行剥纤的方法，包括以下步骤：

S100：将多根光纤200放置于夹持单元21，使光纤200的待剥除部分处于刀具34的加工范围内。

具体的，松开夹持单元21的压合手柄213，使得第二压持部远离第一压持部，即夹持单元21处于张开状态。将光纤200放置于第一压持部上方，拉动光纤200，使光纤200的待剥除部分位于剥纤组件30所在区域。

在一些实施例中，固定组件20还包括辅助板22。步骤S100之前还包括步骤S110：将光纤200的一端依次穿过多个辅助板22的限位部221。

S200：通过夹持单元21固定光纤200的位置。

按动夹持单元21的压合手柄213，使得第二压持部贴合第一压持部，即夹持单元21处于闭合状态，从而固定光纤200的位置。

S300：使第二切片342靠近第一切片341，以在多根光纤200待剥除部分的端部形成切口。

具体的,连接块32在导向柱33的导向作用下朝靠近安装座31的方向移动，从而带动第二切片342靠近第一切片341，并使第二切片342和第一切片341的间隙等于光纤200去除涂覆层后的直径，以在光纤200上形成切口。由于第一切片341和第二切片342的刀口始终保持相互平行，第一切片341和第二切片342在多根光纤200上形成的切口的深度一致。

S400：将第一切片341和第二切片342沿光纤200的轴向移动，以去除光纤200待剥除部分的涂覆层。

具体的，通过安装座31带动刀具34沿光纤200的轴向移动，剥除光纤200上的涂覆层。由于第一切片341和第二切片342的刀口始终保持相互平行，多根光纤200上被刮除的涂覆层的厚度一致，因而能够实现对多根光纤200的同步剥纤操作，提高剥纤效率。

在本实施例中，采用同一刀具34剥除光纤200的涂覆层。在其他实施例中，先采用第一刀具34a在光纤200待剥除部分的第一端和第二端形成切口；而后通过第二刀具34b去除涂覆层，其中，第二刀具34b的硬度小于第一刀具34a的硬度，避免在剥纤过程中损坏光纤200内的光波导结构，提高剥纤良率。相应地，前述步骤S300、S400应替换为S300a、S400a。

步骤S300a为：将第一刀具34a移动至光纤200待剥除部分的第一端形成切口，而后第一刀具34a移动至光纤200待剥除部分的第二端形成切口，松开第一刀具34a。步骤S400a为：将第二刀具34b移动至光纤200待剥除部分的第二端，使第二刀具34b闭合，并沿光纤200轴向朝待剥除部分的第一端移动，以刮除涂覆层。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。