本發(fā)明涉及光器件的零部件后處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光纖耦合器用石英基板的內(nèi)槽毛面處理裝置及方法。

背景技術(shù)：

目前光器件中固定光纖用的石英基板的內(nèi)槽面采取毛面處理以增加石英基板與膠水的粘合力，一般方法有：1、用化學(xué)試劑對石英基板的內(nèi)槽面做腐蝕處理；2、采用機械打磨方法直接對石英圓柱體加工，生產(chǎn)出具有u型或v型的石英基板。第一種方法不僅存在化學(xué)試劑對人體和環(huán)境的潛在危害，并且化學(xué)試劑的液態(tài)流動性使其容易溢出石英基板的內(nèi)槽而對石英基板的外表面的光潔度產(chǎn)生負面影響。第二種方法中砂輪與石英基板間的硬接觸磨削，不僅會對石英基板造成應(yīng)力較大的后果，加工精度要求高，而且只能單件加工，加工效率較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種光纖耦合器用石英基板的內(nèi)槽毛面處理裝置及方法，它不僅工藝簡便，加工質(zhì)量好，而且加工效率高。

本發(fā)明為解決上述提出的技術(shù)問題所采用的處理裝置技術(shù)方案為：包括固定工作臺、柔性刷、砂漿噴管及往復(fù)驅(qū)動裝置，所述柔性刷對應(yīng)安設(shè)在固定工作臺的上方，柔性刷包括刷板及固定于刷板下面的刷毛，所述刷板上設(shè)有通孔，所述砂漿噴管安裝于所述柔性刷上方，砂漿能夠從所述砂漿噴管中流出，并經(jīng)所述通孔流入所述刷毛，所述往復(fù)驅(qū)動裝置與柔性刷刷板相連，驅(qū)動柔性刷做往復(fù)運動。

優(yōu)選地，在刷板上面配置有配重體。

優(yōu)選地，所述固定工作臺設(shè)有工件固定槽，所述工件固定槽的截面為上端開口的圓弧形。

優(yōu)選地，所述工件固定槽沿所述固定工作臺的縱向平行間隔設(shè)置5～50個。

優(yōu)選地，所述刷毛的長度為5mm-15mm。

優(yōu)選地，所述往復(fù)驅(qū)動裝置包括電機及曲柄連桿機構(gòu)，所述曲柄連桿機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動端與電機連接，曲柄連桿機構(gòu)的平移端與刷板相連。

本發(fā)明還提出了利用上述光纖耦合器用石英基板的內(nèi)槽毛面處理裝置進行內(nèi)槽毛面處理的方法，包括以下步驟：

第一步，將待加工的石英基板內(nèi)槽開口向上固定于所述固定工作臺；

第二步，將所述柔性刷的刷毛朝下放置于待加工的石英基板上，所述刷毛在柔性刷的重力作用下與所述石英基板的內(nèi)槽表面充分接觸；

第三步，通過往復(fù)驅(qū)動裝置驅(qū)動所述柔性刷沿待加工的石英基板的軸向作平移往復(fù)運動；

第四步，同時將配好的砂漿從所述砂漿噴管流出，砂漿經(jīng)所述刷板上的通孔流入待加工的石英基板的內(nèi)槽，通過往復(fù)運動的柔性刷附帶砂漿沿待加工的石英基板的軸向往復(fù)運行，作用于石英基板的內(nèi)槽各面，直至石英基板的內(nèi)槽形成毛面；

第五步，關(guān)閉所述往復(fù)驅(qū)動裝置，將所述固定工作臺用清水沖洗干凈，取出加工好的石英基板，用清水清洗掉殘留砂漿，得到內(nèi)槽具有毛面效果的石英基板。

優(yōu)選地，在第二步和第三步之間，還包括在所述刷板的幾何中心放置配重體的步驟。

優(yōu)選地，控制所述配重體的質(zhì)量使柔性刷對石英基板的壓強為0.02-0.05kg/cm²。

優(yōu)選地，所述砂漿為碳化硅與水的混合漿，碳化硅目數(shù)為500-1000目，砂水質(zhì)量比為1:2-1:5。

本發(fā)明的有益效果在于：1、采用柔性刷帶動砂漿對石英基板內(nèi)槽進行軟接觸磨擦，不僅對工件損傷小，可以大大降低產(chǎn)品的加工應(yīng)力，而且毛面磨砂均勻，工件加工質(zhì)量好；2、加工裝置和工藝簡便，無需高精度的對準，增大柔性刷的面積就可以同時批量加工，加工效率高；3、本發(fā)明中不采用化學(xué)腐蝕劑，有利環(huán)保。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明光纖耦合器用石英基板的內(nèi)槽毛面處理裝置的主視圖；

圖2是圖1所示的處理裝置的側(cè)視圖；

圖3是圖1所示的處理裝置的固定工作臺的主視圖；

圖4是圖1所示的處理裝置的柔性刷的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖4所示的處理裝置的柔性刷的主視圖；

圖6是石英基板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：100、光纖耦合器用石英基板的內(nèi)槽毛面處理裝置；10、固定工作臺；101、工件固定槽；20、石英基板；201、內(nèi)槽；30、柔性刷；31、刷板；311、通孔；32、刷毛；40、配重體；50、砂漿管道；60、砂漿；70、往復(fù)驅(qū)動裝置；71、電機；72、曲柄連桿機構(gòu)。

具體實施方式

為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細說明本發(fā)明的具體實施方式。

如圖1-2所示，為本發(fā)明一較佳實施例的光纖耦合器用石英基板的內(nèi)槽毛面處理裝置100，包括固定工作臺10、柔性刷30、砂漿管道50及往復(fù)驅(qū)動裝置70。柔性刷30對應(yīng)安設(shè)在固定工作臺10的上方，柔性刷30包括刷板31及固定于刷板31下面的刷毛32，刷板31上設(shè)有通孔311，砂漿管道50安裝于柔性刷30上方，砂漿60能夠從砂漿管道50中流出，并經(jīng)通孔311流入刷毛32，往復(fù)驅(qū)動裝置70與柔性刷30的刷板31相連，驅(qū)動柔性刷30做往復(fù)運動。

光纖耦合器用石英基板的內(nèi)槽毛面處理裝置100還包括配重體40，配重體40放置于刷板31上。

如圖3所示，固定工作臺10設(shè)有工件固定槽101，工件固定槽101的截面為設(shè)有開口的圓弧形，工件固定槽101的兩端面還設(shè)有擋板(圖未示)，防止被加工件從工件固定槽101中伸出。工件固定槽101的數(shù)量和長度可以根據(jù)產(chǎn)量需求設(shè)定，優(yōu)選地，工件固定槽101沿固定工作臺10的縱向平行間隔設(shè)置5～50個。固定工作臺10由不銹鋼制成，其耐磨性好。

如圖4-5所示，刷板31上的通孔311沿刷毛32的延伸方向設(shè)置，刷毛32可以為尼龍刷毛、杜邦刷毛及軟鐵刷毛，刷毛32的長度為5mm-15mm，通孔311的孔徑為5mm。定義x方向為柔性刷30的縱向，y方向為橫向，柔性刷30的縱向孔間距為10cm，橫向孔間距為1cm。

配重體40放置于刷板31的上面，且位于刷板31的幾何中心位置，從而保證被加工件的表面受力均勻。

砂漿管道50安裝于柔性刷30上方，砂漿60能夠從砂漿管道50中流出，并經(jīng)通孔311流入刷毛32。

往復(fù)驅(qū)動裝置70包括電機71及曲柄連桿機構(gòu)72，曲柄連桿機構(gòu)72的一端與電機71的輸出軸連接，另一端與刷板31連接。電機71通過曲柄連桿機構(gòu)72帶動柔性刷30沿工件固定槽101的軸向做直線往復(fù)運動。在其他實施例中，往復(fù)驅(qū)動裝置70也可以由其他能夠驅(qū)動柔性刷30做直線往復(fù)運動的裝置替換，如柴油發(fā)動機等，這屬于該領(lǐng)域的常用技術(shù)手段，在此不再贅述。

如圖6所示，被加工件石英基板20為圓柱體，沿圓柱體的徑向設(shè)有內(nèi)槽201。工件固定槽101的直徑大于石英基板20的外徑，且差值范圍為0.05mm-0.1mm，以使石英基板20能夠穩(wěn)定地卡置于工件固定槽101內(nèi)。在本實施例中，石英基板20的外徑為1.8mm，相應(yīng)地，工件固定槽101的直徑為1.85mm-1.90mm。

在本實施例中，工件固定槽101的深度h與石英基板20的高度h相等。在其他實施例中，工件固定槽101的深度h可以比石英基板20的高度h大，但差值不超過0.1mm，以保證石英基板20的外表面不會被磨損。

在本實施例中，內(nèi)槽201的截面呈u形。在其他實施例中，內(nèi)槽201的截面也可以是v形。

利用上述光纖耦合器用石英基板的內(nèi)槽毛面處理裝置100進行內(nèi)槽毛面處理的方法，包括以下步驟：

第一步，將待加工的石英基板20內(nèi)槽201開口向上固定于固定工作臺10的工件固定槽101中；

第二步，將柔性刷30的刷毛32朝下放置于待加工的石英基板20上，柔性刷30的縱向與工件固定槽101的軸向平行，刷毛32在柔性刷30的重力作用下與石英基板20的內(nèi)槽201表面充分接觸；

第三步，將柔性刷30的刷板31與曲柄連桿機構(gòu)72連接，電機71驅(qū)動柔性刷30沿石英基板20的軸向做往復(fù)運動，往復(fù)行程不小于通孔311的縱向孔間距以保證內(nèi)槽201表面均被摩擦到；

第四步，同時將配好的砂漿60從砂漿管道50流出，砂漿60經(jīng)刷板31上的通孔311流入石英基板20的內(nèi)槽201，通過往復(fù)運動的柔性刷30附帶砂漿60沿待加工的石英基板20的軸向往復(fù)運行，作用于石英基板20的內(nèi)槽201各面，直至石英基板20的內(nèi)槽201形成毛面；

第五步，關(guān)掉電機71，將固定工作臺10用清水沖洗干凈，取出石英基板20，用清水清洗掉殘留砂漿60，得到內(nèi)槽201具有毛面效果的石英基板20。

上述方案中，在第二步之后將配重體40放置于刷板31的幾何中心，并控制配重體40的質(zhì)量使柔性刷30對石英基板20的壓強為0.02-0.05kg/cm²；

上述方案中，在第四步中，柔性刷30的往復(fù)運動持續(xù)15mins，且在此步驟中砂漿60為碳化硅與水的混合漿，碳化硅目數(shù)范圍為500-1000目，砂水質(zhì)量比的范圍為1:2-1:5。

本發(fā)明提出的光纖耦合器用石英基板的內(nèi)槽毛面處理裝置及方法具有明顯的優(yōu)點及積極效果：1、采用柔性刷帶動砂漿對石英基板內(nèi)槽進行軟接觸磨擦，不僅對工件損傷小，可以大大降低產(chǎn)品的加工應(yīng)力，而且毛面磨砂均勻，工件加工質(zhì)量好；2、加工裝置和工藝簡便，無需高精度的對準，增大柔性刷的面積就可以同時批量加工，加工效率高；3、本發(fā)明中不采用化學(xué)腐蝕劑，有利環(huán)保。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護之內(nèi)。