一种柔性自动接丝装置及接丝方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种柔性自动接丝装置及接丝方法，该柔性自动接丝装置包括一根支撑立柱，在支撑立柱的上、下两端对称设置与支撑立柱轴向垂直的转盘状柔性夹持器总成；支撑立柱的底部设有转动台；所述柔性夹持器总成上设有若干柔性夹持器，用来对半导体材料细丝进行柔性接丝。该柔性自动接丝装置实现了对光纤类半导体材料细丝的柔性接丝，不仅可以用来盛接高档光纤类细丝，也可以用于盛接其他高档硬质材料细丝。该柔性自动接丝装置在接丝过程中最大限度地保护了细丝的表面以及断面，每个柔性夹持单元一次只接一根细丝，避免了细丝与细丝之间的摩擦接触，从而保证在接丝工序中细丝的表面完整性和尺寸精度。

A flexible automatic wire splicing device and method

The invention discloses a flexible automatic wire connecting device and a wire connecting method. The flexible automatic wire connecting device comprises a support column, a rotary table type flexible clamp assembly which is symmetrically arranged at the upper and lower ends of the support column and is perpendicular to the axial direction of the support column; a rotating table is arranged at the bottom of the support column; the flexible clamp assembly is provided with a number of flexible clamps for semiconductor materials The fine wire is connected flexibly. The flexible automatic splicing device realizes the flexible splicing of optical fiber semiconductor material filaments. It can not only be used to hold high-grade optical fiber filaments, but also can be used to hold other high-grade hard material filaments. The flexible automatic wire connecting device can protect the surface and cross section of the filament to the greatest extent during the wire connecting process. Each flexible clamping unit only connects one filament at a time, avoiding the friction contact between the filament and the filament, so as to ensure the surface integrity and dimensional accuracy of the filament in the wire connecting process.

【技术实现步骤摘要】
一种柔性自动接丝装置及接丝方法
本专利技术涉及柔性夹持辅助工装
，特别是涉及一种柔性自动接丝装置及接丝方法，主要用于半导体材料细丝的柔性自动接丝。
技术介绍
在把光纤类等半导体棒料加工成生物光导识别芯片材料的工艺过程中，需要通过拉丝机把较大直径的半导体棒料(直径为400mm左右)拉至成不同直径规格的细丝(直径为0.3mm-4.3mm)，然后通过切丝机将其切断成特定的长度。切断后的细丝进入接丝装置，即切断的细丝落入接丝装置中，这一操作称作接丝工序。在接丝过程中不仅要保证细丝可以准确可靠地落到接丝装置中，还要尽量避免细丝尤其是其表面与接丝装置之间的摩擦，同时要避免细丝与细丝之间表面的摩擦，因为摩擦会导致细丝的尺寸变形和摩擦产生的静电也会损坏细丝表面的完整性。公开号为CN205011007U的中国技术专利公开了一种旋转接丝装置，可以对光纤细丝进行接丝。该装置是用接丝桶接住光纤细丝，即以接丝桶作为接丝装置来对光纤细丝进行接丝。由于接丝桶是属于硬质材料，在细丝落入桶内时难免会与桶内壁接触和碰撞，不可避免地会对细丝表面造成损坏或者不必要的尺寸变形。同时该装置的一个接丝桶内往往要接多根细丝，在接丝的过程中细丝与细丝之间也难免会产生摩擦与碰撞，从而影响光纤细丝的表面完整性和尺寸，因此不适用于高档光纤等半导体材料的接丝。因此，研发一种不影响半导体材料尺寸精度和表面完整性的接丝装置势在必行。
技术实现思路
本专利技术第一方面的目的是提供一种能够保持半导体材料细丝表面完整和尺寸精度的柔性自动接丝装置，包括一根支撑立柱，在支撑立柱的上、下两端对称设置与支撑立柱轴向垂直的转盘状柔性夹持器总成；支撑立柱的底部设有为所述柔性自动接丝装置提供旋转自由度的转动台；所述柔性夹持器总成上设有若干柔性夹持器，上、下柔性夹持器总成上的柔性夹持器的数量和位置一一对应，用来对半导体材料细丝进行柔性接丝。所述半导体材料细丝为硬脆性半导体材料细丝，优选光纤细丝、玻璃纤维细丝等，直径为0.3mm-4.3mm。所述柔性夹持器总成上相邻的每两个柔性夹持器之间均设有一段气管，柔性夹持器和气管共同形成一个环路；所述柔性夹持器总成上还设有辐条支架，辐条支架套装在支撑立柱上并通过定位螺钉固定在支撑立柱的端部；用来将环路固定在支撑立柱的外周；优选的，所述辐条支架和所述环路之间通过若干辐条连接并形成一个平面。所述柔性夹持器包括一中空的壳体，壳体内设有呈立体环状的软囊，软囊中部的通孔用来夹住半导体材料细丝，对应软囊通孔的位置且半导体材料细丝需要穿过的壳体表面设有用来让半导体材料细丝穿过的圆孔。所述软囊上设有管路接口，壳体上对应管路接口的位置设有管道通孔，管路接口与一内容物供应装置连通，内容物供应装置能为软囊内部提供可使其膨胀鼓起的气体，或将软囊内部的气体排出使其收缩下陷；所述内容物为气体，可选用空气、氮气、氦气、氧气等。所述软囊与半导体材料细丝接触的表面设有压力传感器。所述气管内部中空，每段气管均从壳体的一个侧面穿入与该壳体内的软囊相连通，使得内容物供应装置、管路接口、每个软囊与每段气管形成密闭的回路。所述辐条的一端与辐条支架的外表面相连，另一端与气管相连。所述支撑立柱的顶部设有换取把柄，用来转移所述柔性自动接丝装置。第二方面，本专利技术提供一种柔性自动接丝方法，使用上述柔性自动接丝装置，包括接丝、夹紧等步骤；优选的，所述接丝步骤具体为：保持柔性夹持器中软囊的通孔直径大于半导体材料细丝的当量直径；启动转动台，其转动同时带动两个柔性夹持器总成转动，当上、下对位的一组柔性夹持器转到半导体材料细丝的落丝点时，细丝落入该组柔性夹持器的上、下两个软囊的通孔中，完成一次接丝；使转动台继续转动，当上、下对应的第二组柔性夹持器转到落丝点时，细丝落入第二组柔性夹持器的上、下两个软囊的通孔中，完成第二次接丝；重复上述接丝操作直至所述柔性自动接丝装置的每一组柔性夹持器中全部接满细丝；所述夹紧步骤具体为：开启内容物供应装置，通过管路接口向软囊内输入内容物，直至软囊表面的压力传感器监测到对半导体材料细丝的夹持力度已满足可靠夹持。在夹紧后利用换取把柄转移所述柔性自动接丝装置，转移后进一步包括卸丝步骤，所述卸丝步骤具体为：控制管路接口将软囊内输入的内容物排至内容物供应装置内，使软囊收缩内陷并释放半导体材料细丝。与已知技术相比，本专利技术具有如下优势：本专利技术提供的柔性自动接丝装置，实现了对光纤类半导体材料细丝的柔性接丝，不仅可以用来盛接高档光纤类细丝，也可以用于盛接其他高档硬质材料细丝。该柔性自动接丝装置在接丝过程中最大限度地保护了细丝的表面以及断面，每个柔性夹持单元一次只接一根细丝，避免了细丝与细丝之间的摩擦接触，从而保证在接丝工序中细丝的表面完整性和尺寸精度。此外，整体移动本专利技术的接丝装置还可以实现对夹紧细丝的转移，在转移细丝的过程中也可为细丝提供很好的保护。本专利技术的柔性自动接丝装置包括若干柔性夹持单元，每个柔性夹持单元包括两个夹持器，两个夹持器分别夹持住一根细丝的两端，即一个柔性夹持单元可固定夹紧一根细丝，在转移过程中细丝位于柔性夹持单元中固定不动，从而避免了细丝在转移过程中晃动或碰撞造成的摩损，也能够保证细丝在转移过程中表面的完整性和尺寸的精度。附图说明图1所示为本专利技术柔性自动接丝装置中夹持器的结构示意图；图2所示为本专利技术柔性自动接丝装置中夹持器的结构分解图；图3所示为本专利技术柔性自动接丝装置中夹持器的工作示意图；图4所示为本专利技术柔性自动接丝装置中柔性夹持单元的结构示意图；图5所示为本专利技术柔性自动接丝装置的结构示意图。具体实施方式光纤类等半导体材料加工成生物光导识别芯片材料细丝时对接丝工序有较高的要求，通过研究这一过程的工艺要求，本专利技术提出了一种具有可靠夹持力的柔性自动接丝装置，即采用柔性夹持器对断落细丝进行柔性夹持，实现了柔性接丝。该柔性自动接丝装置的核心部件是柔性夹持器，其在光纤类等半导体材料细丝被剪断，与母体棒料脱离后，对断落的细丝进行可靠的柔性夹持，并可将细丝安全无损地转移到码丝工作台，避免硬脆的细丝在转移过程中的尺寸变形、滑落和损伤。本专利技术提供的柔性自动接丝装置，如图5所示，包括一根支撑立柱4，在支撑立柱4的上、下两端对称设置柔性夹持器总成5，柔性夹持器总成5包括一辐条支架和固定在辐条支架外围的多个柔性夹持器1，柔性夹持器总成5整体为转盘状(如图5所示的转盘状)，所在的平面与支撑立柱4的轴向垂直，且支撑立柱4位于柔性夹持器总成5的中心或圆心处。支撑立柱4的顶部设有换取把柄8，用来整体移动该柔性自动接丝装置以转移细丝。支撑立柱4的底部设有转动台2，并通过定位柱连接件与支撑立柱4相连。转动台2所在的平面与柔性夹持器总成5平行，与电机连接，为转动台2提供转动驱动力，转动台2为本专利技术接丝装置提供旋转自由度，转动台2的转动带动支撑立柱4的转动，支撑立柱4的转动带动上下两个柔性夹持器总成5的同步转动。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性自动接丝装置，其特征在于，包括一根支撑立柱，在支撑立柱的上、下两端对称设置与支撑立柱轴向垂直的转盘状柔性夹持器总成；支撑立柱的底部设有为所述柔性自动接丝装置提供旋转自由度的转动台；所述柔性夹持器总成上设有若干柔性夹持器，上、下柔性夹持器总成上的柔性夹持器的数量和位置一一对应，用来对半导体材料细丝进行柔性接丝。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔性自动接丝装置，其特征在于，包括一根支撑立柱，在支撑立柱的上、下两端对称设置与支撑立柱轴向垂直的转盘状柔性夹持器总成；支撑立柱的底部设有为所述柔性自动接丝装置提供旋转自由度的转动台；所述柔性夹持器总成上设有若干柔性夹持器，上、下柔性夹持器总成上的柔性夹持器的数量和位置一一对应，用来对半导体材料细丝进行柔性接丝。


2.根据权利要求1所述柔性自动接丝装置，其特征在于，所述柔性夹持器总成上相邻的每两个柔性夹持器之间均设有一段气管，柔性夹持器和气管共同形成一个环路；所述柔性夹持器总成上还设有辐条支架，辐条支架套装在支撑立柱上并通过定位螺钉固定在支撑立柱的端部；用来将环路固定在支撑立柱的外周；
优选的，所述辐条支架和所述环路之间通过若干辐条连接并形成一个平面。


3.根据权利要求1或2所述柔性自动接丝装置，其特征在于，所述柔性夹持器包括一中空的壳体，壳体内设有呈立体环状的软囊，软囊中部的通孔用来夹住半导体材料细丝，对应软囊通孔的位置且半导体材料细丝需要穿过的壳体表面设有用来让半导体材料细丝穿过的圆孔。


4.根据权利要求3所述柔性自动接丝装置，其特征在于，所述软囊上设有管路接口，壳体上对应管路接口的位置设有管道通孔，管路接口与一内容物供应装置连通，内容物供应装置能为软囊内部提供可使其膨胀鼓起的气体，或将软囊内部的气体排出使其收缩下陷；所述内容物为气体，可选用空气、氮气、氦气、氧气等。


5.根据权利要求4所述柔性自动接丝装置，其特征在于，所述软囊与半导体材料细丝接触的表面设有压力传感器。


6.根据权利要求3-5任一所述柔性...

【专利技术属性】
技术研发人员：王静，马明亮，魏文荣，程希禄，邢玉，文凯，张晶晶，刘振强，张楠，王儒杰，冯胜猛，王嵋，周赛，杨鑫，
申请(专利权)人：北京凯盛建材工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11