一种超声波光纤切割刀的制作方法

1.本发明涉及光纤切割刀技术领域，尤其涉及一种超声波光纤切割刀。


背景技术：

2.随着光纤陀螺的发展与应用以及6g网络的到来，尤其是小尺寸光纤陀螺发展，以及未来6g网络建设都对光纤直径要求越细越好(降低空间尺寸和重量)，目前超细光纤(光纤直径35um-60um)已经研发出来，而超细光纤处理尤其是超细光纤的切割一直是困扰工程技术人员的一个难题和瓶颈，一直没有好的切割处理工具及设备。另外，目前一些高端光无源器件要求尺寸越来越小，需要光纤切割长度越来越小，切割角度质量要求越来越高(切割端面角度越小越好)，本新型实用超声波光纤切割刀最短能够切割光纤长度(切割端面到涂覆层端面长度)2mm，能够切割包层直径40um-250um的石英光纤，适用范围广，切割光纤端面角度小(一般0.3度以下)、成功率比较高，从而保障了光纤熔接损耗，提高光无源器件的良品率。
3.目前市场上传统的都是机械压切式光纤切割刀，通过上下四个橡胶压垫压住剥离后光纤部分的两端，然后中间通过圆形金属刀片对光纤进行切割作业，这样结构对光纤包层直径50um-80um的细径光纤保证不了切割角度，成功率也比较低，对直径35um-50um的超细光纤根本无法切割，而且也切割长度有一定的限制(切割端面到涂覆层端面一般不能小于6mm,因为这种传统机械结构切割刀，压垫上不能有保护层)。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种超声波光纤切割刀，本发明采用了如下技术方案：
5.一种超声波光纤切割刀，包括切割装置本体、第一光纤夹持机构、第二光纤夹持机构、切割机构和推进机构；
6.所述切割机构安装在切割装置本体的顶面上，且所述切割机构包括超声波发生器和金刚石刀片，所述第一光纤夹持机构设置在切割机构的后方左侧并与切割装置本体固定连接，用于对待切光纤进行夹持固定，所述第二光纤夹持机构设置在切割机构的后方右侧并与推进机构连接，用于对待切光纤的端部进行夹持固定，所述第二光纤夹持机构可拆卸安装在推进机构上，所述推进机构用于驱动第二光纤夹持机构沿待切光纤的长度方向相向或相背移动。
7.优选的，所述金刚石刀片设置在超声波发生器的输出端，所述超声波发生器与电路控制板相连接，所述电路控制板用于驱动超声波发生器带动金刚石刀片进行上下振动以切割待切光纤。
8.优选的，所述第一光纤夹持机构包括第一放置平台、连杆，所述第一放置平台与切割装置本体的顶面固定连接，所述第一放置平台上方设置有第一下压盖板，所述第一下压盖板与第一放置平台之间设置有联动机构并通过联动机构相连接，所述联动机构用于当第
一下压盖板与第一放置平台处于压合状态时，对第一下压盖板施加向下的压力，所述联动机构包括按压杆，所述按压杆与第一放置平台活动铰接，所述按压杆的中间通过连杆与第一下压盖板相连接，所述连杆的一端与按压杆活动铰接，所述连杆的另一端与第一下压盖板相连接；
9.所述第一放置平台上安装有夹具，所述夹具包括夹具底板和夹具盖板，所述夹具底板与夹具盖板相配合夹持待切光纤，所述第一下压盖板上设置有弹性压块，当所述按压杆按下时，所述第一下压盖板和第一放置平台咬合，所述弹性压块紧紧压住夹具。
10.优选的，所述第一下压盖板与第一放置平台处于压合状态时，所述连杆与按压杆相互平行，且所述按压杆与第一放置平台之间的夹角小于九十度。
11.优选的，所述第二光纤夹持机构包括第二放置平台、第二下压盖板，所述第二放置平台与推进机构相连接，所述第二下压盖板与第二放置平台的一端活动铰接，所述第二下压盖板与第二放置平台之间设置有连接机构，所述连接机构用于当第二下压盖板与第二放置平台处于压合状态时对第二下压盖板施加向下压力；
12.所述连接机构包括下压杆、弹性连杆，所述下压杆与第二放置平台活动铰接，所述下压杆中间通过弹性连杆与第二下压盖板相连接，且所述弹性连杆的两端分别与下压杆和第二下压盖板活动铰接，当第二下压盖板与第二放置平台处于压合状态时，所述弹性连杆与下压杆相互平行，所述下压杆与第二放置平台之间的夹角小于九十度；
13.所述第二放置平台上固定安装有光纤定位座，所述光纤定位座上开设有光纤定位槽，所述待切光纤的头部在光纤定位槽中定位，所述第二下压盖板上设置有与光纤定位槽相匹配的压块，用于对待切光纤头部固定，当所述下压杆按下，所述第二下压盖板与第二放置平台咬合，所述压块紧紧压住光纤定位槽内的待切光纤。
14.优选的，所述推进机构包括滑块、凸轮，所述滑块滑动设置在切割装置本体的内部，所述第二放置平台可拆卸安装在滑块的顶面上，所述滑块左侧面和推力弹簧固定连接，右侧面和凸轮活动连接，所述凸轮作用面始终和滑块右侧面接触，凸轮推动滑块向左运动并压缩弹簧，所述推进机构还包括推进旋钮，所述凸轮通过推进旋钮与切割装置本体活动连接；
15.所述推进机构还包括推力弹簧，所述推力弹簧的一端与滑块固定连接，所述推力弹簧的另一端连接有推力调节旋钮，通过调节旋钮调节推力弹簧的长度来改变推力大小，从而满足不同直径光纤的切割。所述推力调节旋钮贯穿安装在切割装置本体上，顺时针旋转推进旋钮时，滑块在推力弹簧的推动下带动第二光纤夹持机构向右运动，逆时针旋转推进旋钮时，凸轮推动滑块往左运动并压缩推力弹簧，滑块带动第二光纤夹持机构恢复到原来位置。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1、本发明通过第一光纤夹持机构、第二光纤夹持机构、切割机构和推进机构的配合设置，不仅方便对待切割的光纤进行夹持固定，而且便于对待切割的光纤进行切割操作，同时该装置操作简单，利于推广；
18.2、本发明通过第一光纤夹持机构、联动机构、第二光纤夹持机构与连接机构的配合设置，方便对待切光纤带保护层的一端与不带保护层的一端分别进行夹持固定，且操作简单，便于对待切光纤两端进行稳定夹持，利于后期对待切光纤进行切割作业；
19.3、本发明通过推进机构的设置，便于对第二光纤夹持机构进行调节作业，便于不同直径光纤张力控制，进而便于后期对其进行切割，同时有利于增加该光纤切割刀的适用范围。
附图说明
20.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
21.图1为本发明切割装置本体处的三维结构示意图；
22.图2为本发明切割装置本体处的内部剖视结构示意图；
23.图3为本发明第一光纤夹持机构处的三维结构示意图；
24.图4为本发明第一光纤夹持机构处的三维后视示意图；
25.图5为本发明第二光纤夹持机构处的三维结构示意图；
26.图6为本发明推进机构处的三维结构示意图；
27.图7为本发明夹具底板与夹具盖板处的连接示意图；
28.图8为本发明切割机构处的连接示意图；
29.图中序号：1、切割装置本体；2、第一光纤夹持机构；3、第二光纤夹持机构；4、切割机构；41、超声波发生器；42、金刚石刀片；5、推进机构；51、滑块；52、凸轮；53、推进旋钮；54、推力弹簧；55、推力调节旋钮；6、夹具；61、夹具底板；62、夹具盖板；7、光纤定位座；71、光纤定位槽；11、待切光纤；21、第一下压盖板；2101、弹性压块；22、第一放置平台；23、联动机构；2301、按压杆；2302、连杆；31、第二下压盖板；3101、压块；32、第二放置平台；33、连接机构；3301、下压杆；3302、弹性连杆。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
31.实施例1
32.如图1-8所示，一种超声波光纤切割刀，包括切割装置本体1，切割装置本体1包括第一光纤夹持机构2、第二光纤夹持机构3、切割机构4和推进机构5；切割机构4安装在切割装置本体1的顶面上，且切割机构4包括超声波发生器41和金刚石刀片42，金刚石刀片42设置在超声波发生器41的输出端，超声波发生器41与电路控制板相连接，电路控制板用于驱动超声波发生器41带动金刚石刀片42进行上下振动以切割待切光纤11。第一光纤夹持机构2设置在切割机构4的后方左侧并与切割装置本体1固定连接，用于对待切光纤11进行夹持固定，第二光纤夹持机构3设置在切割机构4的后方右侧并与推进机构5连接，用于对待切光纤11的端部进行夹持固定，第二光纤夹持机构3可拆卸安装在推进机构5上，推进机构5用于驱动第二光纤夹持机构3沿待切光纤11的长度方向相向或相背移动。切割装置本体1通过第一光纤夹持机构2、第二光纤夹持机构3、切割机构4和推进机构5的配合设置，不仅方便对待切割的光纤进行夹持固定，而且满足不同直径光纤的切割，同时该超声波光纤切割刀操作简单，填补了国内外空白。
33.实施例2
34.如图1-8所示，在其它部分均与实施例1相同的情况下，本实施例与实施例1的区别在于：
35.第一光纤夹持机构2包括第一放置平台22、连杆2302，第一放置平台22与切割装置本体1的顶面固定连接，第一放置平台22上方设置有第一下压盖板21，第一下压盖板21与第一放置平台22之间设置有联动机构23并通过联动机构23相连接，联动机构23用于当第一下压盖板21与第一放置平台22处于压合状态时，对第一下压盖板21施加向下的压力，联动机构23包括按压杆2301，按压杆2301与第一放置平台22活动铰接，按压杆2301的中间通过连杆2302与第一下压盖板21相连接，连杆2302的一端与按压杆2301活动铰接，连杆2302的另一端与第一下压盖板21相连接；
36.第一放置平台22上安装有夹具6，夹具6包括夹具底板61和夹具盖板62，夹具底板61与夹具盖板62相配合夹持待切光纤11，第一下压盖板21上设置有弹性压块2101，当按压杆2301按下时，第一下压盖板21和第一放置平台22咬合，弹性压块2101紧紧压住夹具6。第一下压盖板21与第一放置平台22处于压合状态时，连杆2302与按压杆2301相互平行，且按压杆2301与第一放置平台22之间的夹角小于九十度。
37.第二光纤夹持机构3包括第二放置平台32、第二下压盖板31，第二放置平台32与推进机构5相连接，第二下压盖板31与第二放置平台32的一端活动铰接，第二下压盖板31与第二放置平台32之间设置有连接机构33，连接机构33用于当第二下压盖板31与第二放置平台32处于压合状态时对第二下压盖板31施加向下压力；
38.连接机构33包括下压杆3301、弹性连杆3302，下压杆3301与第二放置平台32活动铰接，下压杆3301中间通过弹性连杆3302与第二下压盖板31相连接，且弹性连杆3302的两端分别与下压杆3301和第二下压盖板31活动铰接，当第二下压盖板31与第二放置平台32处于压合状态时，弹性连杆3302与下压杆3301相互平行，下压杆3301与第二放置平台32之间的夹角小于九十度；
39.第二放置平台32上固定安装有光纤定位座7，光纤定位座7上开设有光纤定位槽71，待切光纤11的头部在光纤定位槽71中定位，第二下压盖板31上设置有与光纤定位槽71相匹配的压块3101，用于对待切光纤11头部固定，当下压杆3301按下，第二下压盖板31与第二放置平台32咬合，压块3101紧紧压住光纤定位槽71内的待切光纤11。
40.本发明先通过夹具底板61与夹具盖板62将带有保护层的待切光纤11进行压紧，并通过下压按压杆2301，使得第一下压盖板21和第一放置平台22咬合，弹性压块2101紧紧压住夹具6，便于对待切光纤11带有保护层的一端进行压紧，同时在第一下压盖板21与联动机构23的配合下，联动机构23用于当第一下压盖板21与第一放置平台22处于压合状态时，对第一下压盖板21施加向下的压力，使得第一下压盖板21与夹具6配合对待切光纤11带有保护层的一端进行压紧，然后通过下压下压杆3301，使得第二下压盖板31和第二放置平台32处于压合状态，使得压块3101紧紧压住光纤定位槽71内的待切光纤11的头部，同时在第二下压盖板31与连接机构33的配合设置下，连接机构33用于对第二下压盖板31与第二放置平台32处于压合状态时，对第二下压盖板31施加向下的压力，使得第二下压盖板31与光纤定位座7相配合对待切光纤11头部进行夹持固定。
41.实施例3
42.如图1-8所示，在其它部分均与实施例2相同的情况下，本实施例与实施例2的区别
在于：
43.推进机构5包括滑块51、凸轮52，滑块51滑动设置在切割装置本体1的内部，第二放置平台32可拆卸安装在滑块51的顶面上，凸轮52工作面作用在滑块51的左侧面，推进机构5还包括推进旋钮53，凸轮52通过推进旋钮53与切割装置本体1活动连接；
44.推进机构5还包括推力弹簧54，推力弹簧54的一端与滑块51连接，推力弹簧54的另一端连接有推力调节旋钮55，推力调节旋钮55贯穿安装在切割装置本体1上，顺时针旋转推进旋钮53时，滑块51在推力弹簧54的推动下带动第二光纤夹持机构3向右运动，逆时针旋转旋钮53时，凸轮52推动滑块51往左运动并压缩推力弹簧54，滑块51带动第二光纤夹持机构3恢复到原来位置。
45.通过推进机构5的设置，顺时针旋转推进旋钮53时，滑块51在推力弹簧54的推动下带动第二光纤夹持机构3向右运动，逆时针旋转推进旋钮53时，凸轮52推动滑块51往左运动并压缩推力弹簧54，滑块51带动第二光纤夹持机构3恢复到原来位置，便于在对光纤进行夹持固定，进而便于后期对其进行切割作业。
46.具体的，本发明的工作原理及操作方法如下：
47.步骤一，通过逆时针旋转推进旋钮53，使凸轮52推动滑块51带动第二光纤夹持机构3一起向左移动，使第二光纤夹持机构3恢复至原来位置；
48.步骤二，将待切光纤11一端剥去保护层，用酒精进行擦拭，将待切光纤11带有保护层的一端通过夹具6进行夹持固定；
49.步骤三，通过下压按压杆2301，使得第一下压盖板21和第一放置平台22咬合，弹性压块2101紧紧压住夹具6，联动机构23用于当第一下压盖板21与第一放置平台22处于压合状态时，对第一下压盖板21施加向下的压力，便于对待切光纤11带有保护层的一端进行压紧；
50.步骤四，通过下压下压杆3301，使得第二下压盖板31和第二放置平台32处于压合状态，使得压块3101紧紧压住光纤定位槽71内的待切光纤11的头部，连接机构33用于对第二下压盖板31与第二放置平台32处于压合状态时，对第二下压盖板31施加向下的压力，使得第二下压盖板31与光纤定位座7相配合对待切光纤11头部进行夹持固定；
51.步骤五，通过顺时针旋转推进旋钮53，释放凸轮52对滑块51的作用力，推力弹簧54推动滑块51带着第二光纤夹持机构3向右运动，涨紧光纤等待切割；
52.步骤六，通过驱动超声波发生器41带动金刚石刀片42进行上下振动以切割待切光纤11，完成光纤切割。
53.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。