[发明专利]光纤预制棒的测量方法及装置

权利要求书

1.一种光纤预制棒的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将待检测的光纤预制棒固定在夹具上，将三个激光测距笔绕夹具轴线的方向均匀设置，三个激光测距笔分别为第一激光测距笔、第二激光测距笔和第三激光测距笔，各激光测距笔的发射点均指向夹具的轴线，各发射点距夹具轴线的距离均为L；

2)建立直角坐标系：指定夹具轴线上的其中一点为原点，第一激光测距笔发射的光线方向为X轴方向，夹具的轴线方向为Z轴方向，同时垂直于X轴和Z轴的方向为Y轴方向；

3)沿夹具轴线方向同步移动三个激光测距笔，且记录三个激光测距笔在Z轴的坐标Z_P，控制激光测距笔向夹具轴线方向发射光线，并采集发射点与对应光纤预制棒测量点之间的距离信息，其中第一激光测距笔测得的值为L₁，第二激光测距笔测得的值为L_2，第三激光测距笔测得的值为L₃；

测得的三个测量点的坐标分别为(X_A，Y_A，Z_P)，(X_B，Y_B，Z_P)，(X_C，Y_C，Z_P)，其中X_A＝L-L₁，Y_A＝0，X_B＝(L-L₂)cos120°，Y_B＝(L-L₂)sin120°，X_C＝(L-L₃)cos240°，Y_C＝(L-L₃)sin240°；

4)三个激光测距笔对应的光纤预制棒圆心P的坐标为(X_P，Y_P，Z_P)，根据三点确定一个外接圆的几何关系，求得X_P和Y_P：

5)计算得到圆心P点在Z_P处的弯曲值Bow和光纤预制棒半径R：

6)计算得到圆心P点在Z_P处的弯曲方向θ，当(X_P，Y_P)在第一或第四象限时，当(X_P，Y_P)在第二或第三象限时，

2.如权利要求1所述的光纤预制棒的测量方法，其特征在于，还包括建模步骤：通过数据组(X_P，Y_P，Z_P)和对应的半径R对光纤预制棒进行建模。

3.如权利要求1所述的光纤预制棒的测量方法，其特征在于，步骤1)中三个激光测距笔均安装在分度盘上，所述分度盘外套在光纤预制棒上。

4.一种光纤预制棒的测量装置，其特征在于，包括：

车床，车床上具有夹具，所述夹具用于夹持待检测的光纤预制棒；

丝杆，转动安装在车床上，所述丝杆的轴线与所述夹具的轴线平行；

轨道，设置在车床上，沿丝杆的长度方向设置；

分度盘支架，具有与所述丝杆螺纹配合的螺纹孔，分度盘支架与所述轨道滑动配合，丝杆转动时，带动分度盘支架沿轨道的长度方向移动；

步进电机，用于驱动所述丝杆转动；

分度盘，安装在分度盘支架上，且分度盘的轴线与夹具轴线重合，分度盘用于外套在光纤预制棒上；

三个激光测距笔，设置在分度盘上，且绕分度盘轴线均匀设置，各激光测距笔发射点距分度盘轴线的距离相同，激光测距笔用于向分度盘的中心发射光线并采集发射点与对应光纤预制棒测量点之间的距离信息。

5.如权利要求4所述的光纤预制棒的测量装置，其特征在于，还包括控制器，所述步进电机和激光测距笔均信号连接所述控制器，所述控制器用于控制步进电机转动，记录分度盘支架的位置，以及接收分度盘支架在对应位置时，三个激光测距笔采集到的距离信息。

6.如权利要求5所述的光纤预制棒的测量装置，其特征在于，所述控制器为计算机。

7.如权利要求4所述的光纤预制棒的测量装置，其特征在于，所述分度盘上具有环形槽，环形槽上安装有连接块，所述连接块与环形槽滑动定位配合，所述激光测距笔可拆卸安装在连接块上。