一种磁吸式光纤端口交换装置及方法与流程

1.本发明属于光通信技术领域，更具体地，涉及一种磁吸式光纤端口交换装置及方法。


背景技术：

2.不同光纤通道间的对接交换是光通讯传输网络中的一个常见操作，其通常在设备机房中，由运行维护人员进行光纤连接器的插拔操作，从而实现不同光纤网络之间的对接交换。
3.人工操作存在工作量大且费时，插拔质量难以控制，标识不清容易误操作等困难，而现有的多输入输出通道的光纤连接器自动对接的技术方案通常是利用机械装置进行位移来实现，并且该位移量需要精确控制，这导致机械装置的结构需要设计的紧凑而复杂，提高了整套装置的制造成本和装配难度。


技术实现要素：

4.本发明通过提供一种磁吸式光纤端口交换装置及方法，解决现有技术中光纤端口交换装置结构复杂，导致装配难度高、制造成本高的问题。
5.本发明提供一种磁吸式光纤端口交换装置，包括：光纤连接器和接线盘；所述光纤连接器上安装有永磁体，所述接线盘上布设有电磁装置；所述接线盘用于利用所述电磁装置产生的磁力吸引两个所述光纤连接器做相向运动，使两个所述光纤连接器靠近直至形成连接，实现目标通道的自动对接；以及，所述接线盘用于利用所述电磁装置产生的磁力排斥两个所述光纤连接器做反向运动，使两个所述光纤连接器远离，实现目标通道的自动断开。
6.优选的，所述接线盘包括主体结构以及由m*n个通道单元构成的阵列结构，m和n均为大于1的整数；每个所述通道单元均包括中心通孔以及围绕所述中心通孔的电磁装置，所述中心通孔用于提供两个所述光纤连接器对接的光通道。
7.优选的，每个所述通道单元中的所述电磁装置均包括设置于所述中心通孔两侧面的两个电磁结构，所述电磁结构采用带有铁芯的金属线圈制成的电磁铁，每个所述电磁铁中的所述金属线圈的两个端头均与供电控制单元连接。
8.优选的，每个所述通道单元还包括导引槽，所述导引槽用于对所述光纤连接器的运行轨迹进行导引和/或限位。
9.优选的，所述光纤连接器还包括连接器结构件和陶瓷插芯，所述陶瓷插芯和所述永磁体均安装在所述连接器结构件上，所述陶瓷插芯用于固定光纤。
10.优选的，实现目标通道自动对接或自动断开的两个光纤连接器均采用第一光纤连接器，所述第一光纤连接器中位于所述陶瓷插芯两侧的两个所述永磁体的极性相反。
11.优选的，实现目标通道自动对接或自动断开的两个光纤连接器分别采用第二光纤连接器和第三光纤连接器；所述第二光纤连接器中位于所述陶瓷插芯两侧的两个所述永磁体的极性相同，且均为第一极性；所述第三光纤连接器中位于所述陶瓷插芯两侧的两个所
述永磁体的极性相同，且均为第二极性。
12.另一方面，本发明提供一种磁吸式光纤端口交换方法，在光纤连接器上安装永磁体，在接线盘上布设电磁装置，得到上述的磁吸式光纤端口交换装置；
13.通过所述接线盘的所述电磁装置产生的磁力吸引两个所述光纤连接器做相向运动，使两个所述光纤连接器靠近直至形成连接，实现目标通道的自动对接；
14.通过所述接线盘的所述电磁装置产生的磁力排斥两个所述光纤连接器做反向运动，使两个所述光纤连接器远离，实现目标通道的自动断开。
15.优选的，实现目标通道的自动对接包括以下步骤：
16.获得所述目标通道对应的选定信息；
17.基于所述选定信息将两个所述光纤连接器分别移动至所述目标通道两侧对应的位置；
18.基于所述选定信息对与所述目标通道对应的电磁装置供电，吸引两个所述光纤连接器做相向运动，使两个所述光纤连接器靠近直至形成连接，实现目标通道的自动对接。
19.优选的，实现目标通道的自动断开包括以下步骤：
20.获得所述目标通道对应的选定信息；
21.基于所述选定信息切换与所述目标通道对应的电磁装置的电流方向，排斥两个所述光纤连接器做反向运动，使两个所述光纤连接器远离，实现目标通道的自动断开。
22.本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
23.本发明通过在光纤连接器上安装永磁体，在接线盘上布设电磁装置，得到了一种磁吸式光纤端口交换装置，在此基础上，通过接线盘的电磁装置产生的磁力吸引两个光纤连接器做相向运动，使两个光纤连接器靠近直至形成连接，能够实现目标通道的自动对接；通过接线盘的电磁装置产生的磁力排斥两个光纤连接器做反向运动，使两个光纤连接器远离，能够实现目标通道的自动断开。即本发明能够用磁力吸引或互斥的方式实现光纤连接器的自动连接和断开，能够简化现有连接器方案中的机械位移装置垂直位移的过程，简化光纤端口交换装置的结构，进而降低装配难度和装置制造成本，同时由于本发明能够实现光纤连接器插拔操作的自动化，因此能够提高光纤多端口自动交换设备的可靠性。
附图说明
24.图1是本发明实施例1提供的一种磁吸式光纤端口交换装置中光纤连接器的结构示意图；
25.图2是本发明实施例1提供的一种磁吸式光纤端口交换装置中接线盘的结构示意图；
26.图3是本发明实施例1提供的一种磁吸式光纤端口交换装置中通道单元的结构示意图；
27.图4是本发明实施例2提供的一种磁吸式光纤端口交换装置中光纤连接器对接的示意图；
28.图5是本发明实施例2提供的一种磁吸式光纤端口交换装置中光纤连接器断开的示意图；
29.图6是本发明实施例3提供的一种磁吸式光纤端口交换装置中光纤连接器对接的
示意图；
30.图7是本发明实施例3提供的一种磁吸式光纤端口交换装置中光纤连接器断开的示意图。
具体实施方式
31.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
32.实施例1：
33.实施例1提供一种磁吸式光纤端口交换装置，参见图1至图3，包括：光纤连接器和接线盘(即光纤连接器接线盘)；所述光纤连接器上安装有永磁体12，所述接线盘上布设有电磁装置；所述接线盘用于利用所述电磁装置产生的磁力吸引两个所述光纤连接器做相向运动，使两个所述光纤连接器靠近直至形成连接，实现目标通道的自动对接；以及，所述接线盘用于利用所述电磁装置产生的磁力排斥两个所述光纤连接器做反向运动，使两个所述光纤连接器远离，实现目标通道的自动断开。
34.具体的，所述光纤连接器还包括连接器结构件13和陶瓷插芯11，所述陶瓷插芯11和所述永磁体12均安装在所述连接器结构件13上，所述永磁体12可以是稀土磁铁，所述陶瓷插芯11为光纤连接器的通用部件，用于固定光纤、提供良好的光纤端面，所述连接器结构件13可为注塑件或金属件。
35.例如，使用2.5mm直径的陶瓷插芯制作所述光纤连接器，所述光纤连接器结构件采用塑料件，在两侧各嵌入一个直径为2mm、高为4mm的圆柱形铷磁铁。
36.具体的，所述接线盘包括主体结构以及由m*n个通道单元构成的阵列结构，m和n均为大于1的整数；每个所述通道单元均包括中心通孔22以及围绕所述中心通孔的电磁装置，所述中心通孔22用于提供两个所述光纤连接器对接的光通道。
37.所述主体结构可采用铝合金材料，每个所述通道单元中的所述电磁装置均包括设置于所述中心通孔22两侧面的两个电磁结构21，所述电磁结构21采用带有铁芯的金属线圈制成的电磁铁，每个所述电磁铁中的所述金属线圈的两个端头均与供电控制单元连接。由于所述电磁结构21的磁极是可以通过电流方向控制的，所以可以在金属线圈的两个端头加入控制电路，进而控制电流的流向，从而改变电磁铁的磁极。
38.优选的方案中，每个所述通道单元还包括导引槽23，所述导引槽23用于对所述光纤连接器的运行轨迹进行导引和/或限位。
39.以所述接线盘采用水平安装方式为例，图3所示为所述接线盘中一个通道单元的剖面示意图，所述中间通孔22用于提供上下光纤连接器对接的光通道，所述电磁结构21提供吸引或排斥的磁力，所述导引槽23用于控制光纤连接器在磁力作用下的运动轨迹。所述电磁装置产生的磁力大小与力的方向可以抵消所述光纤连接器插入和拔出所述接线盘时的阻力。
40.实施例1提供的装置通过电磁力能够引导光纤连接器实现位移和准确定位，以磁力吸引或互斥的方式实现光纤连接器的自动连接和断开，简化了现有连接器方案中的机械位移装置垂直位移的过程，简化了装置结构，提高了光纤多端口自动交换设备的可靠性。
41.在实施例1的基础上，下面给出实施例2和实施例3对装置进行举例说明。
42.实施例2：
43.实施例2提供一种磁吸式光纤端口交换装置，参见图4、图5，实现目标通道自动对接或自动断开的两个光纤连接器均采用第一光纤连接器，所述第一光纤连接器中位于所述陶瓷插芯两侧的两个所述永磁体的极性相反。
44.具体的，以所述接线盘采用水平安装方式为例，所述第一光纤连接器的两侧极性相反(n\s)，相应的，位于所述中心通孔侧面的两个所述电磁结构的上下极性相反。
45.利用实施例2提供的装置实现自动对接或自动断开操作时，只需要一种类型的光纤连接器，使得整个装置的制备成本可以进一步降低。
46.实施例3：
47.实施例3提供一种磁吸式光纤端口交换装置，参见图6、图7，实现目标通道自动对接或自动断开的两个光纤连接器分别采用第二光纤连接器和第三光纤连接器；所述第二光纤连接器中位于所述陶瓷插芯两侧的两个所述永磁体的极性相同，且均为第一极性；所述第三光纤连接器中位于所述陶瓷插芯两侧的两个所述永磁体的极性相同，且均为第二极性。
48.具体的，以所述接线盘采用水平安装方式为例，所述第二光纤连接器的两侧极性相同(均为n)，所述第三光纤连接器的两侧极性相同(均为s)，相应的，位于所述中心通孔侧面的两个所述电磁结构的上下极性相同。
49.利用实施例3提供的装置实现自动对接或自动断开操作时，需要首先制备两种类型的光纤连接器。
50.实施例4：
51.实施例4提供一种磁吸式光纤端口交换方法，在光纤连接器上安装永磁体，在接线盘上布设电磁装置，得到如实施例1、实施例2或实施例3中任一项所述的磁吸式光纤端口交换装置。通过所述接线盘的所述电磁装置产生的磁力吸引两个所述光纤连接器做相向运动，使两个所述光纤连接器靠近直至形成连接，实现目标通道的自动对接；通过所述接线盘的所述电磁装置产生的磁力排斥两个所述光纤连接器做反向运动，使两个所述光纤连接器远离，实现目标通道的自动断开。
52.下面对实现自动对接和自动断开分别进行说明。
53.(1)实现目标通道的自动对接包括以下步骤：
54.步骤1、获得所述目标通道对应的选定信息。
55.例如，获取用户输入的两个光纤连接器需要进行对接的通道对应的阵列编号，将此阵列编号作为所述目标通道对应的选定信息。
56.步骤2、基于所述选定信息将两个所述光纤连接器分别移动至所述目标通道两侧对应的位置。
57.例如，当所述接线盘采用水平安装方式，两个所述光纤连接器的位置关系为上下对应。需要实现[p,q]通道对接时，通过平面x轴和y轴的位移将两个所述光纤连接器移动到同一坐标(p，q)的上下对应位置。需要说明的是，实现x轴和y轴的位移采用现有的xy方向的位移装置即可，例如采用同步带电机，在所述接线盘采用水平安装方式的情况下，本发明实现的是对垂直位移方式的改进。
[0058]
若所述接线盘采用垂直安装方式，则两个所述光纤连接器的位置关系为左右对
应。与上述操作类似，将两个所述光纤连接器移动到同一坐标(p，q)的左右对应位置。
[0059]
后续步骤以所述接线盘采用水平安装方式为例进行说明。
[0060]
步骤3、基于所述选定信息对与所述目标通道对应的电磁装置供电，吸引两个所述光纤连接器做相向运动，使两个所述光纤连接器靠近直至形成连接，实现目标通道的自动对接。
[0061]
例如，对所述接线盘中[p,q]通道对应的电磁线圈供电，产生的磁力作用方向同时吸引两个所述光纤连接器做相向运动。即导通电磁铁，可以吸引一侧光纤连接器的s极和另一侧光纤连接器的n极同向移动，优选的在所述导引槽的作用下只进行垂直位移。当两个所述光纤连接器的距离足够近时，两个所述光纤连接器自带的永磁体互相吸引，形成连接，即两个所述光纤连接器实现对接。
[0062]
(2)实现目标通道的自动断开包括以下步骤：
[0063]
步骤1、获得所述目标通道对应的选定信息。
[0064]
例如，获取用户输入两个所述光纤连接器需要进行断开的通道对应的阵列编号，将此阵列编号作为所述目标通道对应的选定信息。
[0065]
步骤2、基于所述选定信息切换与所述目标通道对应的电磁装置的电流方向，排斥两个所述光纤连接器做反向运动，使两个所述光纤连接器远离，实现目标通道的自动断开。
[0066]
例如，切换电流方向导通电磁铁，电磁铁同时排斥一侧光纤连接器的s极和另一侧光纤连接器的n极，直至将光纤连接器的铷磁铁磁力连接推开。并在所述导引槽的作用下继续沿垂直方向推动两个光纤连接器，使其能被xy方向的位移装置移走。
[0067]
即当需要断开这两个光纤连接器时，同样需要输入两个光纤连接器对应的阵列编号，区别是此时接线盘内置的电磁线圈产生的磁力作用方向是同时排斥两个光纤连接器做反向运动。
[0068]
实施例4提供的是与实施例1、实施例2或实施例3中任一项所述的磁吸式光纤端口交换装置对应的光纤端口交换方法，方法基于装置中各器件的功能实现，因此可参考磁吸式光纤端口交换装置的说明来理解本发明提供的磁吸式光纤端口交换方法，在此不再赘述。
[0069]
本发明实施例提供的一种磁吸式光纤端口交换装置及方法至少包括如下技术效果：
[0070]
本发明通过电磁力作用实现光纤连接器的对接或断开，通过本发明能够简化现有技术方案中光纤连接器插拔装置的结构，缩小多输入输出通道光纤连接器自动对接设备的体积，降低设备的制造成本和装配难度。
[0071]
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种磁吸式光纤端口交换装置，其特征在于，包括：光纤连接器和接线盘；所述光纤连接器上安装有永磁体，所述接线盘上布设有电磁装置；所述接线盘用于利用所述电磁装置产生的磁力吸引两个所述光纤连接器做相向运动，使两个所述光纤连接器靠近直至形成连接，实现目标通道的自动对接；以及，所述接线盘用于利用所述电磁装置产生的磁力排斥两个所述光纤连接器做反向运动，使两个所述光纤连接器远离，实现目标通道的自动断开。2.根据权利要求1所述的磁吸式光纤端口交换装置，其特征在于，所述接线盘包括主体结构以及由m*n个通道单元构成的阵列结构，m和n均为大于1的整数；每个所述通道单元均包括中心通孔以及围绕所述中心通孔的电磁装置，所述中心通孔用于提供两个所述光纤连接器对接的光通道。3.根据权利要求2所述的磁吸式光纤端口交换装置，其特征在于，每个所述通道单元中的所述电磁装置均包括设置于所述中心通孔两侧面的两个电磁结构，所述电磁结构采用带有铁芯的金属线圈制成的电磁铁，每个所述电磁铁中的所述金属线圈的两个端头均与供电控制单元连接。4.根据权利要求2所述的磁吸式光纤端口交换装置，其特征在于，每个所述通道单元还包括导引槽，所述导引槽用于对所述光纤连接器的运行轨迹进行导引和/或限位。5.根据权利要求1所述的磁吸式光纤端口交换装置，其特征在于，所述光纤连接器还包括连接器结构件和陶瓷插芯，所述陶瓷插芯和所述永磁体均安装在所述连接器结构件上，所述陶瓷插芯用于固定光纤。6.根据权利要求5所述的磁吸式光纤端口交换装置，其特征在于，实现目标通道自动对接或自动断开的两个光纤连接器均采用第一光纤连接器，所述第一光纤连接器中位于所述陶瓷插芯两侧的两个所述永磁体的极性相反。7.根据权利要求5所述的磁吸式光纤端口交换装置，其特征在于，实现目标通道自动对接或自动断开的两个光纤连接器分别采用第二光纤连接器和第三光纤连接器；所述第二光纤连接器中位于所述陶瓷插芯两侧的两个所述永磁体的极性相同，且均为第一极性；所述第三光纤连接器中位于所述陶瓷插芯两侧的两个所述永磁体的极性相同，且均为第二极性。8.一种磁吸式光纤端口交换方法，其特征在于，在光纤连接器上安装永磁体，在接线盘上布设电磁装置，得到如权利要求1-7中任一项所述的磁吸式光纤端口交换装置；通过所述接线盘的所述电磁装置产生的磁力吸引两个所述光纤连接器做相向运动，使两个所述光纤连接器靠近直至形成连接，实现目标通道的自动对接；通过所述接线盘的所述电磁装置产生的磁力排斥两个所述光纤连接器做反向运动，使两个所述光纤连接器远离，实现目标通道的自动断开。9.根据权利要求8所述的磁吸式光纤端口交换方法，其特征在于，实现目标通道的自动对接包括以下步骤：获得所述目标通道对应的选定信息；基于所述选定信息将两个所述光纤连接器分别移动至所述目标通道两侧对应的位置；基于所述选定信息对与所述目标通道对应的电磁装置供电，吸引两个所述光纤连接器做相向运动，使两个所述光纤连接器靠近直至形成连接，实现目标通道的自动对接。10.根据权利要求8所述的磁吸式光纤端口交换方法，其特征在于，实现目标通道的自
动断开包括以下步骤：获得所述目标通道对应的选定信息；基于所述选定信息切换与所述目标通道对应的电磁装置的电流方向，排斥两个所述光纤连接器做反向运动，使两个所述光纤连接器远离，实现目标通道的自动断开。

技术总结
本发明属于光通信技术领域，公开了一种磁吸式光纤端口交换装置及方法。本发明在光纤连接器上安装永磁体，在接线盘上布设电磁装置，通过接线盘的电磁装置产生的磁力吸引两个光纤连接器做相向运动，使两个光纤连接器靠近直至形成连接，实现目标通道的自动对接；通过接线盘的电磁装置产生的磁力排斥两个光纤连接器做反向运动，使两个光纤连接器远离，实现目标通道的自动断开。本发明能够实现光纤连接器插拔操作的自动化，能够降低光纤端口交换装置结构的复杂度，降低装置的装配难度以及制造成本。本。本。


技术研发人员：茅昕 张鹏 于竞雄 熊壮 刘懋恂 张智恒 胡远朋 刘亚萍 段建彬
受保护的技术使用者：长飞光纤光缆股份有限公司
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/7/25