[发明专利]一种带有偏心刀轮的大芯径光纤切割装置

说明书

本发明提供一种带有偏心刀轮的大芯径光纤切割装置，包括底座部件，安装于底座部件上的切割刀头以及可调式夹具。本发明采用偏心刀轮组件进行切割，切割深度易于控制，更容易保证平整光洁的断面质量，刀刃接触光纤表面后即切割时，因为偏心刀轮实质上是一个带锋利刃口的凸轮结构，在凸轮升程范围内，在刀轮旋转速度一定时，刀刃进入光纤的瞬时切割速度具有加速效果，减少切割时间，防止匀速切割进刀的弊端；采用可旋转的圆形刀刃取代平直刀刃切割，有助于提高切割精度；采用可预置夹紧力的固定端夹具，有效夹紧光纤，提升切割质量；整体结构新颖，生产制造成本低，可通过控制模块进行整体操控，实现大芯径光纤的高效切割，具有良好的市场前景。

技术领域

本发明属于光纤切割设备技术领域，具体涉及一种带有偏心刀轮的大芯径光纤切割装置。

背景技术

光导纤维简称光纤，玻璃光纤作为光传导工具，传输原理是光的全反射。光纤裸纤一般分为三层：核心是高折射率玻璃芯，中间为低折射率玻璃包层，最外是树脂加强涂层。

光纤切割刀用于切割玻璃光纤，光纤切割断面必须平整并且与光纤轴线垂直，才适用于器件封装、冷接和热熔接，以便将较短的光纤接续成足够长的光纤或与相关光电器件连接。

数值孔径大的大芯径多模光纤比常规小芯径光纤可以传输很大的信号和能量，这一优点及其它优点使它在通信工程、传感器件、能量输送等领域得到越来越广泛应用。

大芯经光纤裸纤（光纤包层直径从125μ-1000μ范围或更大）与常规125μ及更细光纤裸纤有所不同，现有常规光纤切割刀用于大芯经光纤切割时弊端明显：不能保证是真正平稳切断，可能是砸断、挤断、弯断，断口位置偏差大，切面凹凸不平、切面与光轴倾斜不垂直，甚至无法切断，操作不便且费时费力。

目前大芯经光纤切割方法主要有两种。

第一种是划压法，先用直刃刀在光纤表面划出裂口，然后从裂口对侧向裂口施加压力，使光纤裂口扩大而断开；此法对切割机构精度要求高，若裂口与光纤横断面不对称，容易造成横断面与光纤光轴不垂直；切割刀上同一部位反复划擦光纤，也容易磨损报废。

第二种拉划法，先给光纤两端施加拉力而绷紧，然后用直刃刀在光纤表面压出裂口，持续进刀而使裂口持续变深，直至光纤崩断。此法对刀具的精度要求也很高，必须非常锋利，否则切出断面也不平整，使用成本也高，且切割深度不好控制而影响断面质量。

因此，针对以上问题研制出一种针对大芯径光纤能够进行高效平稳切断的切割装置是本领域技术人员所急需解决的难题。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种带有偏心刀轮的大芯径光纤切割装置。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种带有偏心刀轮的大芯径光纤切割装置，包括底座部件，安装于底座部件上的切割刀头以及可调式夹具；切割刀头包括偏心刀轮组件、刀轮电机、齿轮箱、齿轮箱导轨以及齿轮箱电机；刀轮组件为圆形刀刃，配合安装于齿轮箱的输出轴上；刀轮电机与齿轮箱配合相安装；齿轮箱通过齿轮箱电机滑动安装于齿轮箱导轨上；

可调式夹具包括固定端夹具与移动端夹具；固定端夹具设置于切割刀头处；移动端夹具通过夹具电机滑动安装于夹具导轨上；夹具导轨朝向远离切割刀头的一侧设置。

进一步地，偏心刀轮组件的几何中心与其旋转中心相分离。

进一步地，齿轮箱的运动方向与待切割光纤的轴心相垂直；移动端夹具的运动方向与待切割光纤的轴心相平行。

进一步地，固定端夹具还设置有预置夹紧机构；预置夹紧机构包括螺旋机构、压力弹簧以及夹具压板；压力弹簧的一端连接夹具压板，另一端连接螺旋机构；螺旋机构贯穿固定端夹具的表面设置。

进一步地，螺旋机构为螺纹旋钮。

进一步地，移动端夹具还配合设有夹具拉力调节螺杆。