CN108821000B - 一种绕环机的自动排纤机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种绕环机的自动排纤机构，属于光纤陀螺仪技术领域。本发明通过对支撑部、精密调节部及排纤部的合理结构、匹配设计实现了自动排纤，代替了人工排纤，实现了光纤环的快速绕制，提高了绕制效率，节约了时间、人力成本，降低了人工绕制光纤环受力不均的影响，提高了产品的性能；提高了产品绕制的排列整齐性，减少了单个产品之间的差异。

Description

一种绕环机的自动排纤机构
技术领域
本发明属于光纤陀螺仪技术领域，具体涉及一种绕环机的自动排纤机构。
背景技术
光纤环是光纤陀螺仪重要的组成部分。要获得高精度的光纤陀螺仪，就必须绕制一个高水平的光纤环。光纤环的绕制工作是光纤环生产过程中最重要的环节。
光纤环的绕制方法有多种。目前最常用的是四级绕法。如图1所示，一般的绕制过程为：一段光纤从中点处分为两等分，每一半分别绕到两个供纤轴上(比如X轴、Y轴)。从光纤的中点绕起，一端供纤轴(比如Y轴)放纤在骨架上绕制光纤第1层，然后另一端供纤轴(X轴)放纤在骨架上绕制光纤第2层，再X轴放纤在骨架上绕制光纤第3层，最后Y轴放纤在骨架上绕制光纤第4层。以此类推，依次交替隔两层顺序绕制。
目前使用的光纤环的绕制机不能够自动在骨架上将光纤缠绕整齐，而是利用人工干预的方法绕制而成。以往人工排纤，需要工人拿牙签一根一根排列，往往一层有几十根，甚至上百根需要排，层数有几十层或者上百层。效率比较低，一个环需要几天的时间才能绕好，绕制环周期时间长，受力容易不均匀，光纤排列不整齐，成品率低，个体差异大。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何设计一种能够自动排纤的机构，能实现光纤环的快速绕制，提高效率。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种绕环机的自动排纤机构，包括支撑部101、精密调节部102和排纤部103；所述支撑部101用于支撑精密调节部102和排纤部103；所述精密调节部102用于进行轴向和径向的位移调节，以确定排纤位置；所述排纤部103用于在排纤过程中实现挡纤。
优选地，所述支撑部101包括两块托板，三组第一紧固件3，安装到绕环机上；第一托板1、第二托板2均为T形；第一托板1在第二托板2下方，第一托板1和第二托板2的横板上分别设计有三个长圆孔，且第一托板1上的三个长圆孔与其上方的第二托板2的三个长圆孔的位置上下一一对应，三组第一紧固件3中的盘头螺钉分别从上至下通过穿过两块托板上位置对应的长圆孔安装到绕环机上；三个盘头螺钉采用长圆孔安装，可在绕环机轴向方向调节挡纤头的轴向位置；第二托板2的竖板上设有多个通孔，该竖板称为托台201。
优选地，所述精密调节部102包括一个精密调节位移台4，一块支撑调节板5，若干第二紧固件6；精密调节位移台4为方形，支撑调节板5为方形，其上表面开有长圆槽，一侧有圆柱形凸起；精密调节位移台4位于支撑调节板5下方，第二紧固件6中的螺钉穿过支撑调节板5上的长圆槽安装到精密调节位移台4上，且采用螺钉通过从下至上穿过托板2的托台201上的通孔将精密调节位移台4固定到支撑部101的托台201上，精密调节位移台4在轴向和径向分别设有旋钮，用于进行轴向和径向的位移调节，以确定排纤位置。
优选地，所述排纤部103包括支杆7、支杆限位挡板8、配重9、挡纤头10，若干固定挡片11；支杆7中间位置具有圆形外表面且圆形外表面中心设有通孔，从圆形外表面向外延伸的较短一端开有长圆孔，较长一端开有细长槽；支杆7起到支撑配重9和挡纤头10的作用；配重9通过螺钉穿过支杆7较短一端的长圆孔从而安装到支杆7上，通过调节配重9在长圆孔的位置以调节挡纤头10给光纤的力；支杆限位挡板8上设有突出挡片，通过螺钉穿过支杆7圆形外表面中心的通孔将支杆限位挡板8、支杆7安装到支撑调节板5上，控制支杆7的角度，完成挡纤头10与光纤的配合；固定挡片11为方形，通过螺钉连接使固定挡片11挤压挡纤头10，将固定挡头11、挡纤头10、支杆7固定到一起；在挡纤头10与支杆7结合部分通过支杆7较长一端的细长槽调节挡纤头10向外突出的长度。
优选地，所述挡纤头10设计为两侧为圆形挡片，中间主体部分沿圆形挡片的径向方向向外凸起的结构，以实现两面挡纤。
优选地，所述圆形挡片采用硬质塑料制成。
优选地，所述圆形挡片采用尼龙1010板材Q/GHPQ28-1995制成。
优选地，所述细长槽为1mm宽。
优选地，所述配重9为圆柱形。
优选地，所述配重9重量为10g。
(三)有益效果
本发明通过对支撑部、精密调节部及排纤部的合理结构、匹配设计实现了自动排纤，代替了人工排纤，实现了光纤环的快速绕制，提高了绕制效率，节约了时间、人力成本，降低了人工绕制光纤环受力不均的影响，提高了产品的性能；提高了产品绕制的排列整齐性，减少了单个产品之间的差异。
附图说明
图1是现有绕环机结构示意图；
图2是本发明的自动排纤机构总体结构示意图；
图3是本发明中支撑部结构示意图；
图4是本发明中精密调节部结构示意图；
图5是本发明中排纤部结构示意图；
图6是本发明中挡纤头结构示意图；其中a为整体结构，b为端部放大图；
图7是本发明的自动排纤机构在应用时的安装示意图；
图8是本发明的自动排纤机构在应用时其中的光纤与挡纤头位置关系图；
图9是本发明的自动排纤机构在应用时绕环过程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
如图2所示，本发明提供的一种绕环机的自动排纤机构包括支撑部101、精密调节部102、排纤部103。
如图3所示，支撑部101由两块托板，三组第一紧固件3(每组紧固件由盘头螺钉、平垫、弹垫组成)构成，安装到绕环机上，用于支撑精密调节部102和排纤部103。第一托板1、第二托板2均为T形。第一托板1在第二托板2下方，第一托板1和第二托板2的横板上分别设计有三个长圆孔，且第一托板1上的三个长圆孔与其上方的第二托板2的三个长圆孔的位置上下一一对应，三组第一紧固件3中的盘头螺钉分别从上至下通过穿过两块托板上位置对应的长圆孔安装到绕环机上。三个盘头螺钉采用长圆孔安装，可以在绕环机轴向方向进行粗略调节挡纤头的轴向位置。第二托板2的竖板上设有多个通孔，该竖板称为托台201。
如图4所示，精密调节部102由一个精密调节位移台4，一块支撑调节板5，若干第二紧固件6组合组成。精密调节位移台4为方形，。支撑调节板5为方形，其上表面开有长圆槽，一侧有圆柱形凸起。精密调节位移台4位于支撑调节板5下方，第二紧固件6中的螺钉穿过支撑调节板5上的长圆槽安装到精密调节位移台4上，且采用螺钉通过从下至上穿过托板2的托台201上的通孔将精密调节位移台4固定到支撑部101的托台201上，精密调节位移台4在轴向和径向分别设有旋钮，用于进行轴向和径向的位移精密调节，以确定精确的排纤位置(通过旋钮实现位移调节的这部分设计为现有技术)，调节精度：2μ，量程：13mm。
如图5所示，排纤部103由支杆7、支杆限位挡板8、配重9、挡纤头10，若干固定挡片11组合组成。支杆7中间位置具有圆形外表面且圆形外表面中心设有通孔,从圆形外表面向外延伸的较短一端开有长圆孔，较长一端开有1mm宽的细长槽。支杆7起到支撑配重9和挡纤头10的作用。配重9为圆柱形，约10g。配重9通过螺钉穿过支杆7较短一端的长圆孔从而安装到支杆7上，通过调节配重9在长圆孔的位置以调节挡纤头10给光纤的力(力的大小根据实际情况，一般不超10g)，使挡纤头10轻触光纤，避免给光纤造成较大的力，造成光纤材料的破坏，并且当自动排纤机器产生轻微震动，挡纤头10可以在重力作用下，自动跟随震动，完成挡纤作用。支杆限位挡板8上设有突出挡片，通过螺钉穿过支杆7圆形外表面中心的通孔将支杆限位挡板8、支杆7安装到支撑调节板5上，控制支杆7的角度，完成挡纤头10与光纤的配合。固定挡片11为方形，通过螺钉连接使固定挡片11挤压挡纤头10，将固定挡头11、挡纤头10、支杆7固定到一起。在挡纤头10与支杆7结合部分通过支杆7较长一端的细长槽调节挡纤头10向外突出的长度，根据实际情况，形成合适的长度。
如图6所示，挡纤头10设计为两侧为圆形挡片，中间主体部分沿圆形挡片的径向方向向外凸起的结构，可以实现两面挡纤。圆形挡片采用硬质塑料(尼龙1010板材Q/GHPQ28-1995)制成，以防止刮伤光纤表面的涂覆层。
光纤环绕制有多种方法，这里以常用的四级绕法为例，介绍本发明的应用。绕环机有两个轴端(比如X轴、Y轴)。一段光纤从中点处分为两等分，每一半分别绕到两个供纤轴上。如图7所示，将该自动排纤机构的支撑部101通过螺钉连接装配到绕环机放纤一端的机架上(比如为Y轴，另一端为X轴),从光纤的中点绕起，将光纤中点处绕到骨架的一端，调节好挡纤头10和光纤的位置,如图8所示，将挡纤头10轻放到入光纤一侧，挡住入纤，开动机器，自动在骨架上绕制光纤1层。然后，调整挡纤头10的位置，开动机器自动绕制光纤第二层。将该自动排纤机构安装到另一侧轴端(X轴)的机架上，调节好挡纤头10和光纤的位置，开动机器，自动在骨架上绕制光纤3层，以此类推，依次交替隔两层顺序绕制。该过程可代替人工实现自动排纤，大大提高了效率。
可以看出，本发明通过对支撑部、精密调节部及排纤部的合理结构、匹配设计实现了自动排纤，代替了人工排纤，实现了光纤环的快速绕制，提高了绕制效率，节约了时间、人力成本，降低了人工绕制光纤环受力不均的影响，提高了产品的性能；提高了产品绕制的排列整齐性，减少了单个产品之间的差异。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种绕环机的自动排纤机构，其特征在于，包括支撑部(101)、精密调节部(102)和排纤部(103)；所述支撑部(101)用于支撑精密调节部(102)和排纤部(103)；所述精密调节部(102)用于进行轴向和径向的位移调节，以确定排纤位置；所述排纤部(103)用于在排纤过程中实现挡纤；
所述支撑部(101)包括两块托板，三组第一紧固件(3)，安装到绕环机上；第一托板(1)、第二托板(2)均为T形；第一托板(1)在第二托板(2)下方，第一托板(1)和第二托板(2)的横板上分别设计有三个长圆孔，且第一托板(1)上的三个长圆孔与其上方的第二托板(2)的三个长圆孔的位置上下一一对应，三组第一紧固件(3)中的盘头螺钉分别从上至下通过穿过两块托板上位置对应的长圆孔安装到绕环机上；三个盘头螺钉采用长圆孔安装，可在绕环机轴向方向调节挡纤头的轴向位置；第二托板(2)的竖板上设有多个通孔；
所述精密调节部(102)包括一个精密调节位移台(4)、一块支撑调节板(5)和第二紧固件(6)；精密调节位移台(4)为方形，支撑调节板(5)为方形，其上表面开有长圆槽，一侧有圆柱形凸起；精密调节位移台(4)位于支撑调节板(5)下方，第二紧固件(6)中的螺钉穿过支撑调节板(5)上的长圆槽安装到精密调节位移台(4)上，且采用螺钉通过从下至上穿过托板(2)的竖板上的通孔将精密调节位移台(4)固定到支撑部(101)的竖板上，精密调节位移台(4)在轴向和径向分别设有旋钮，用于进行轴向和径向的位移调节，以确定排纤位置；
所述排纤部(103)包括支杆(7)、支杆限位挡板(8)、配重(9)、挡纤头(10)，若干固定挡片(11)；支杆(7)中间位置具有圆形外表面且圆形外表面中心设有通孔，从圆形外表面向外延伸的较短一端开有长圆孔，较长一端开有细长槽；支杆(7)起到支撑配重(9)和挡纤头(10)的作用；配重(9)通过螺钉穿过支杆(7)较短一端的长圆孔从而安装到支杆(7)上，通过调节配重(9)在长圆孔的位置以调节挡纤头(10)给光纤的力；支杆限位挡板(8)上设有突出挡片，通过螺钉穿过支杆(7)圆形外表面中心的通孔将支杆限位挡板(8)、支杆(7)安装到支撑调节板(5)上，控制支杆(7)的角度，完成挡纤头(10)与光纤的配合；固定挡片(11)为方形，通过螺钉连接使固定挡片(11)挤压挡纤头(10)，将固定挡头(11)、挡纤头(10)、支杆(7)固定到一起；在挡纤头(10)与支杆(7)结合部分通过支杆(7)较长一端的细长槽调节挡纤头(10)向外突出的长度。
2.如权利要求1所述的自动排纤机构，其特征在于，所述挡纤头(10)设计为两侧为圆形挡片，中间主体部分沿圆形挡片的径向方向向外凸起的结构，以实现两面挡纤。
3.如权利要求2所述的自动排纤机构，其特征在于，所述圆形挡片采用硬质塑料制成。
4.如权利要求3所述的自动排纤机构，其特征在于，所述圆形挡片采用尼龙1010板材Q/GHPQ28-1995制成。
5.如权利要求1所述的自动排纤机构，其特征在于，所述配重(9)为圆柱形。
6.如权利要求1所述的自动排纤机构，其特征在于，所述细长槽为1mm宽。
7.如权利要求5所述的自动排纤机构，其特征在于，所述配重(9)重量为10g。
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