CN103646781B - 一种超导磁体绕制顶紧装置 - Google Patents

Abstract

一种超导磁体绕制顶紧装置，它由底座单元、手臂单元、顶紧单元组成。底座单元布置在整个装置的最底端，为整个装置的基础；手臂单元布置在底座单元之上，具有四个自由度；顶紧单元安装在手臂单元的末端，具有一个自由度。手臂单元和顶紧单元分别由直流伺服电机驱动。

Description

一种超导磁体绕制顶紧装置

技术领域

本发明涉及一种顶紧装置。

背景技术

在超导螺线管磁体的绕制过程中，由于一些机械扰动，经常会在两匝线圈之间出现小的缝隙，这些小的缝隙会导致超导磁体在运行过程中出现失超的情况，因此需要在螺线管磁体绕制过程中消除这些小的缝隙。目前采用的方法为：在磁体的绕制过程中直接由专人检测并及时顶紧线圈之间出现的缝隙，这种方法的缺点为：1、耗费人力，效率不高。2、精度较低，容易出现错误。

发明内容

本发明的目的是克服人工消除缝隙方法的缺点，提出一种超导磁体绕制顶紧装置。本发明可以自动调节顶紧板的位置、角度以及顶紧的力度，同时实现磁体绕制过程中的跟随轴运动，提高消除缝隙的精度。

本发明的结构组成如下：

本发明由底座单元、手臂单元和顶紧单元组成。底座单元布置在整个顶紧装置的最底端，为整个顶紧装置的基础；手臂单元布置在底座单元之上，具有四个自由度；顶紧单元安装在手臂单元的末端，具有一个自由度。

本发明还具有以下技术特征：

1.所述的底座单元由四个第一角铝、四个第二角铝、四个方形铝管及一个平板组成；两个第一角铝、两个方形铝管布置在底座单元的最底层，组成一个矩形；四个第二角铝竖直布置在矩形的四个顶点，起到支撑的作用；其余的两个第一角铝、两个方形铝管布置在四个方形铝管的上方，组成矩形，并在由所述的两个第一角铝和两个方形铝管组陈过的矩形上方安装平板。第一角铝与第二角铝之间，第一角铝与方形铝管之间，第一角铝与平板之间，第二角铝与方形铝管之间，第二角铝与平板之间，方形铝管与平板之间的连接方式均为焊接。

2.所述的手臂单元由第一电机，第一圆板，两个横杆，第二电机，第一电机支架，第二圆板，第三电机，第二电机支架，第一手臂，第二手臂，以及第四电机组成。第一电机安装在平板之下，第一圆板布置在平板之上，与第一电机相连，两个横杆焊接在第一圆板之上，第一电机支架焊接在两个横杆的末端；第二电机安装在第一电机支架的下方，第二圆板安装在第一电机支架的上方，与第二电机相连；第二电机支架安装在第二圆板的上方，连接方式为焊接。第三电机安装在第二电机支架的一侧，第一手臂布置在第二电机支架的另外一侧，与第三电机相连；第四电机安装在第一手臂末端的一侧，第二手臂布置在第一手臂末端的另外一侧，与第四电机相连。

3.所述的第二手臂的一端为L形结构。

4.所述的顶紧单元由第五电机、第三圆板、两个固定板和顶紧板组成，第五电机安装在第二手臂顶端L形结构的内侧，第三圆板安装在第二手臂顶端L形结构的外侧，与第五电机相连；两个固定板平行焊接在第三圆板上，顶紧板布置在两个固定板之间，顶紧板与两个固定板的连接方式为螺钉连接。

5.所述的超导磁体绕制顶紧装置还包括控制系统，所述的控制系统布置于底座单元之中。顶紧板之上安装有压力传感器，控制系统与压力传感器相连，采集顶紧板的工作状态信息，并发出指令控制手臂单元以及顶紧单元的第一电机、第二电机，第三电机，第四电机，第五电机，从而控制顶紧板的位置，角度以及顶紧的力度。

附图说明

图1是本发明超导磁体绕制顶紧装置的主视图；

图2是本发明超导磁体绕制顶紧装置的俯视图；

图3是本发明超导磁体绕制顶紧装置的左视图；

图4是本发明超导磁体绕制顶紧装置的三维图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1-图4所示，本发明实施例由底座单元、手臂单元和顶紧单元20组成。底座单元布置在整个顶紧装置的最底端，为整个顶紧装置的基础；手臂单元布置在底座单元之上，具有四个自由度；顶紧单元20安装在手臂单元的末端，具有一个自由度。

所述的底座单元由四个第一角铝1、四个第二角铝3、四个方形铝管2及一个平板5组成；两个第一角铝1、两个方形铝管2布置在底座单元的最底层，组成一个矩形；四个第二角铝3竖直布置在矩形的四个顶点，起到支撑的作用；其余的两个第一角铝1、两个方形铝管2布置在四个方形铝管2的上方，组成矩形，并在由两个第一角铝1、两个方形铝管2形成的矩形上方安装平板5。第一角铝1与第二角铝3之间，第一角铝1与方形铝管2之间，第一角铝1与平板5之间，第二角铝3与方形铝管2之间，第二角铝3与平板5之间，方形铝管2与平板5之间的连接方式均为焊接。

所述的手臂单元由第一电机4，第一圆板6，两个横杆7，第二电机8，第一电机支架19，第二圆板9，第三电机10，第二电机支架11，第一手臂12，第二手臂13，以及第四电机14组成。第一电机4安装在平板5之下，第一圆板6布置在平板5之上，与第一电机4相连；两个横杆7焊接在第一圆板6之上，第一电机支架19焊接在两个横杆7的末端；第二电机8安装在第一电机支架19的下方，第二圆板9安装在第一电机支架19的上方，与第二电机8相连；第二电机支架11安装在第二圆板9的上方，连接方式为焊接。第三电机10安装在第二电机支架11的一侧，第一手臂12布置在第二电机支架11的另外一侧，与第三电机10相连；第四电机14安装在第一手臂12末端的一侧，第二手臂13布置在第一手臂12末端的另外一侧，与第四电机14相连。

所述的第二手臂13的一端为L形结构。

所述的顶紧单元20由第五电机15、第三圆板16、两个固定板17和顶紧板18组成，第五电机15安装在第二手臂13顶端L形结构的内侧，第三圆板16安装在第二手臂13顶端L形结构的外侧，与第五电机15相连；两个固定板17平行焊接在第三圆板16上，顶紧板18布置在两个固定板17之间，顶紧板18与两个固定板17的连接方式为螺钉连接。

所述的超导磁体绕制顶紧装置还包括控制系统，所述的控制系统布置于底座单元之中。顶紧板18之上安装有压力传感器，控制系统与压力传感器相连，采集顶紧板18的工作状态信息，并发出指令控制手臂单元以及顶紧单元20的第一电机4、第二电机8，第三电机10，第四电机14，第五电机15，从而控制顶紧板18的位置，角度以及顶紧的力度。

Claims (5)

1.一种超导磁体绕制顶紧装置，其特征是：所述的超导磁体绕制顶紧装置由底座单元、手臂单元和顶紧单元(20)组成；底座单元布置在顶紧装置的最底端；手臂单元布置在底座单元之上，具有四个自由度；顶紧单元(20)安装在手臂单元的末端，具有一个自由度；所述的顶紧装置还包括控制系统，控制系统布置于底座单元之中；顶紧板(18)之上安装有压力传感器，控制系统与压力传感器相连；控制系统采集顶紧板(18)的工作状态信息，并发出指令控制手臂单元以及顶紧单元(20)的第一电机(4)、第二电机(8)、第三电机(10)、第四电机(14)，以及第五电机(15)，从而控制顶紧板(18)的位置、角度以及顶紧的力度。

2.如权利要求1所述的超导磁体绕制顶紧装置，其特征是：所述的底座单元由四个第一角铝(1)、四个第二角铝(3)、四个方形铝管(2)及一个平板(5)组成；两个第一角铝(1)、两个方形铝管(2)布置在底座单元的最底层，组成一个矩形；四个第二角铝(3)竖直布置在所述矩形的四个顶点，起到支撑的作用；其余两个第一角铝(1)和其余两个方形铝管(2)布置在四个第二角铝(3)的上方，组成矩形，并在由其余两个第一角铝(1)和其余两个方形铝管(2)组成的矩形上方安装平板(5)；第一角铝(1)与第二角铝(3)之间，第一角铝(1)与方形铝管(2)之间，第一角铝(1)与平板(5)之间，第二角铝(3)与方形铝管(2)之间，第二角铝(3)与平板(5)之间，以及方形铝管(2)与平板(5)之间的连接方式均为焊接。

3.如权利要求1所述的超导磁体绕制顶紧装置，其特征是：所述的手臂单元由第一电机(4)、第一圆板(6)、两个横杆(7)、第二电机(8)、第一电机支架(19)、第二圆板(9)、第三电机(10)、第二电机支架(11)、第一手臂(12)、第二手臂(13)，以及第四电机(14)组成；第一电机(4)安装在平板(5)之下，第一圆板(6)布置在平板(5)之上，与第一电机(4)相连；两个横杆(7)焊接在第一圆板(6)之上，第一电机支架(19)焊接在两个横杆(7)的末端；第二电机(8)安装在第一电机支架(19)的下方，第二圆板(9)安装在第一电机支架(19)的上方，与第二电机(8)相连；第二电机支架(11)安装在第二圆板(9)的上方，连接方式为焊接；第三电机(10)安装在第二电机支架(11)的一侧，第一手臂(12)布置在第二电机支架(11)的另外一侧，与第三电机(10)相连；第四电机(14)安装在第一手臂(12)末端的一侧，第二手臂(13)布置在第一手臂(12)末端的另外一侧，与第四电机(14)相连。

4.如权利要求3所述的超导磁体绕制顶紧装置，其特征是：所述的手臂单元的第二手臂(13)的一端为L形结构。

5.如权利要求1所述的超导磁体绕制顶紧装置，其特征是：所述的顶紧单元(20)由第五电机(15)、第三圆板(16)、两个固定板(17)和顶紧板(18)组成；第五电机(15)安装在第二手臂(13)顶端L形结构的内侧，第三圆板(16)安装在第二手臂(13)顶端L形结构的外侧，与第五电机(15)相连；两个固定板(17)平行焊接在第三圆板(16)上，顶紧板(18)布置在两个固定板(17)之间，顶紧板(18)与两个固定板(17)的连接方式为螺钉连接。