一种光纤器件拉力自动检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种光纤器件拉力自动检测装置，包括驱动模块、测力计、安装卡具及上位机；安装卡具用于固定安装待测光纤器件，测力计上固定待测光纤器件的光纤，测力计在驱动模块的驱动下相对于待测光纤器件移动，从而向光纤施加拉力，测力计测量拉力值并发送给上位机；上位机监测拉力值并基于拉力值控制驱动模块驱动测力计的位移。本发明专利技术所设计的拉力检测装置,能够根据预先设置好的试验条件,自动完成整个拉力试验过程，自动化程度高。本发明专利技术试验过程中软件根据光纤受力大小实时调整步进电机转动角度，能够精确控制光纤拉伸的距离，且实时检测光纤受力大小值，能够保证光纤拉力误差在±0.01N以内，试验精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤器件拉力自动检测装置
本专利技术涉及一种光纤器件拉力自动检测装置，属于光纤器件可靠性检测领域。
技术介绍
在以往的器件光纤拉力试验过程中，没有专门的仪器或设备，试验时，将器件光纤缠绕在砝码上，光纤垂直于地面并将器件固定在侧台面上，缓慢将砝码重力作用到光纤上，以此方法来完成器件光纤可靠性检测试验。依靠砝码的重力来评估光纤受力，无法精确计算光纤的受力值，试验过程中，依靠人工释放砝码，由于惯性作用，容易使得光纤受力超出砝码实际重力，拉力误差大，且无法监测光纤实际受力大小值。如何提供一种自动化的拉力检测装置，精确控制拉力是本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种光纤器件拉力自动检测装置，使用步进电机精确控制光纤拉伸距离，实时监测拉力值，精确控制和监测光纤受力。本专利技术目的通过如下技术方案予以实现：提供一种光纤器件拉力自动检测装置，包括驱动模块、测力计、安装卡具及上位机；安装卡具用于固定安装待测光纤器件，测力计上固定待测光纤器件的光纤，测力计在驱动模块的驱动下相对于待测光纤器件移动，从而向光纤施加拉力，测力计测量拉力值并发送给上位机；上位机监测拉力值并基于拉力值控制驱动模块驱动测力计的位移。优选的，安装卡具包括固定端和底座，固定端用于固定待测光纤器件，测力计沿底座长度方向移动。优选的，驱动模块包括步进电机系统、丝杆和移动台，步进电机系统固定在安装卡具的固定端，丝杠沿安装卡具的底座长度方向设置，步进电机系统同轴驱动丝杆，丝杆带动移动台底座上移动。优选的，驱动模块还包括与丝杠的平行设置导轨，丝杆带动移动台沿导轨在底座上移动。优选的，步进电机系统包括驱动器和步进电机，驱动器接收来自上位机的指令信号，并将其转换成脉冲信号输出给步进电机，步进电机根据脉冲信号控制转动方向和角度，进而控制移动台的移动方向和距离。优选的，测力计上具有用于缠绕和固定光纤的挂钩。优选的，所述挂钩为圆柱形的套筒，底端固定在测力计上，顶端沿直径方向设有狭缝，狭缝的宽度等于光纤的直径，用于固定光纤的尾端。优选的，在缠绕过程中，使用胶将光纤粘贴到挂钩上。优选的，通过上位机设置定值定时模式或拉断模式，定值定时模式为使光纤受到规定拉力值并保持规定时间；拉断模式为光纤受力逐渐增大，直到光纤断裂，记录下断裂时的拉力值。同时提供一种利用所述光纤器件拉力自动检测装置进行拉力测试方法，其特征在于，步骤如下：(1)将装待测光纤器件固定在安装卡具上，控制移动台移动，使得移动台与待测光纤器件之间的距离与光纤的长度相适应；(2)将光纤缠绕到挂钩上，保持光纤平行于丝杆，光纤处于伸直状态且不施加拉力，将光纤粘贴到挂钩上，将光纤的尾端插入狭缝；(3)选择施力模式为定值定时模式或拉断模式；如果是定时定值模式，设定最大拉力值目标范围和施力时长，控制步进电机驱动移动台匀速移动，拉伸光纤；当达到最大拉力值目标范围内时，计时器开始计时，步进电机停止转动，如果测力计检测的拉力值小于最大拉力值目标范围上限时，再次驱动步进电机旋转，直至拉力值达到最大拉力值目标范围内；如果测力计检测的拉力值大于最大拉力值目标范围上限时，则驱动电机反向旋转，直至拉力值达到最大拉力值目标范围内，计时器计时到达施力时长后，控制步进电机驱动移动台返回初始位置；如果为拉断模式，控制步进电机驱动移动台匀速移动拉伸光纤，直至光纤断裂，拉伸过程中记录的拉力值，其中最大的拉力值即为断裂时的拉力值。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：(1)本专利技术所设计的拉力检测装置,能够根据预先设置好的试验条件,自动完成整个拉力试验过程，自动化程度高；(2)本专利技术属于一套自动闭环控制系统,试验过程中软件根据光纤受力大小实时调整步进电机转动角度，能够精确控制光纤拉伸的距离，且实时检测光纤受力大小值，能够保证光纤拉力误差在±0.01N以内，试验精度高；(3)本专利技术设计了专门用于缠绕固定光纤的挂钩，可使得光纤稳固地缠绕在挂钩上，光纤不受伤害又不会松落；(4)本专利技术适用于多种类型光纤器件光纤拉力试验，可通过设计不同的安装卡具，即可固定不同结构类型的器件，通用性强；(5)本专利技术结构简单，容易实现。步进电机系统、丝杠及测力计市面上比较普遍，选型容易，成本低廉。附图说明图1为光纤拉力自动检测装置整体结构示意图；图2为光纤拉力自动检测装置的工作原理图；图3为软件定值定时模式工作流程图；图4为步进电机系统结构示意图；图5为丝杠导轨部件结构示意图；图6为光纤缠绕挂钩示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。结合图1，光纤光电子器件拉力自动检测装置包括驱动模块、测力计、安装卡具及上位机。安装卡具用于固定安装待测光纤器件，测力计上固定待测光纤器件的光纤，并在驱动模块的驱动下相对于待测光纤器件移动，从而向光纤施加拉力，测力计实时显示拉力值的大小并发送给上位机；上位机监测拉力值的大小并基于拉力值控制驱动模块驱动光纤的位移。在一个实施例中驱动模块包括步进电机系统、丝杆、导轨和移动台。步进电机系统设置在安装卡具的外端，丝杠沿安装卡具的底座长度方向设置，丝杠的两侧平行设置导轨。步进电机系统转动可以带动丝杠转动，步进电机系统同轴驱动丝杆，丝杆带动移动台沿导轨在底座上移动。待测光纤器件固定在安装卡具的左端，测力计安装在移动台上。测力计具有挂钩用于固定光纤。其中步进电机系统由驱动器和电机组成，驱动器接收来自上位机的指令信号，并将其转换成脉冲信号输出给电机，电机根据脉冲信号可精确控制转动方向和角度，故丝杠转动可以得到精确的控制。丝杠转动带动移动台，移动台被导轨限制在一个笔直方向可以双向移动，移动台上装有测力计，测力计连接到器件光纤且能将测力值传输给上位机，即上位机可以根据器件光纤受力值，对步进电机进行精确控制，从而对器件光纤受力进行精确控制。如图2所示，上位机软件给步进电机系统输出一个控制指令，电机转动，带动丝杠转动，移动台及测力计水平移动，光纤被拉伸受力，测力计实时监测，并将拉力值传递给上位机软件，上位机软件将光纤受力值与预设试验条件进行运算，得出下一个控制指令，发送给步进电机系统，光纤受力值最终达到预设条件值。软件工作流程图(定值定时模式)见图3。如图4，所述步进电机系统由驱动器和步进电机构成，驱动器接收来自上位机的指令信号，并将其转换成脉冲信号输出给电机，电机根据脉冲信号作出相应角度的转动，并带动丝杠转动；如图5，所述丝杠导轨部件由丝杠、导轨、移动台和底座组成，两根导轨和丝杠平行安装，并通过移动台，固定在底座两侧。丝杠转动可以带动移动台水平移动，两根导轨限制移动台在一条直线上双向移动。移动台可以根据步进电机的转动做精确的位移，位移控制精度可达10μm；如图6，光纤缠绕挂钩可以为圆柱形的套筒，底端固定在测力计上，顶端沿直径方向设有狭缝。狭缝的宽度等于光纤的直径，用于夹紧光纤。操作时，可使得光纤稳固地缠绕在挂钩的套筒臂上，并使用双面胶粘贴覆盖，光纤缠绕若干圈后，卡入狭缝口。光纤不受伤害又不会松落。缠绕时应尽量保证光纤平行于底面，沿丝杆或导轨方向。测力计选用测量精度满足0.01N，测量范围满足50N；上位机软件能够实时监测光纤受力值，并且将受力值与预设试验条件进行运算，得出电机转动角度信息，并以指令方式发送给步进电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤器件拉力自动检测装置，其特征在于：包括驱动模块、测力计、安装卡具及上位机；安装卡具用于固定安装待测光纤器件，测力计上固定待测光纤器件的光纤，测力计在驱动模块的驱动下相对于待测光纤器件移动，从而向光纤施加拉力，测力计测量拉力值并发送给上位机；上位机监测拉力值并基于拉力值控制驱动模块驱动测力计的位移。

【技术特征摘要】
1.一种光纤器件拉力自动检测装置，其特征在于：包括驱动模块、测力计、安装卡具及上位机；安装卡具用于固定安装待测光纤器件，测力计上固定待测光纤器件的光纤，测力计在驱动模块的驱动下相对于待测光纤器件移动，从而向光纤施加拉力，测力计测量拉力值并发送给上位机；上位机监测拉力值并基于拉力值控制驱动模块驱动测力计的位移。2.根据权利要求1所述光纤器件拉力自动检测装置，其特征在于，安装卡具包括固定端和底座，固定端用于固定待测光纤器件，测力计沿底座长度方向移动。3.根据权利要求1或2所述光纤器件拉力自动检测装置，其特征在于，驱动模块包括步进电机系统、丝杆和移动台，步进电机系统固定在安装卡具的固定端，丝杠沿安装卡具的底座长度方向设置，步进电机系统同轴驱动丝杆，丝杆带动移动台底座上移动。4.根据权利要求3所述光纤器件拉力自动检测装置，其特征在于，驱动模块还包括与丝杠的平行设置导轨，丝杆带动移动台沿导轨在底座上移动。5.根据权利要求4所述光纤器件拉力自动检测装置，其特征在于，步进电机系统包括驱动器和步进电机，驱动器接收来自上位机的指令信号，并将其转换成脉冲信号输出给步进电机，步进电机根据脉冲信号控制转动方向和角度，进而控制移动台的移动方向和距离。6.根据权利要求1或2所述光纤器件拉力自动检测装置，其特征在于，测力计上具有用于缠绕和固定光纤的挂钩。7.根据权利要求6所述光纤器件拉力自动检测装置，其特征在于，所述挂钩为圆柱形的套筒，底端固定在测力计上，顶端沿直径方向设有狭缝，狭缝的宽度...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨长望，柳建春，相艳荣，丁东发，
申请(专利权)人：北京航天时代光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11