CN111354566A - 一种航天器太空环境模拟试验中热偶线的制作装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种航天器太空环境模拟试验中热偶线的制作装置，该装置包括放线轴芯、并线组件以及绕线组件；放线轴芯为两个，其上分别套装两种热偶线的放线线圈；并线组件包括移动机构以及并线鹰嘴；绕线组件包括第一驱动机构，左侧顶紧机构、右侧卡紧机构以及绕线轴芯；两种热偶线通过并线组件中的并线鹰嘴合并在一起，再通过绕线组件在绕线轴芯上进行绕制，并且绕制过程中并线鹰嘴可在移动机构的带动下左右移动，能够使合并后的两根热偶线均匀的沿着绕线轴芯的轴向缠绕在其上，整个过程都采用机械结构进行保证，提高了热偶制作质量，同时也提升了热偶制作的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及航天器太空环境模拟试验领域，尤其涉及一种航天器太空环境模拟试验中热偶线的制作装置。
技术背景
我国航天事业蓬勃发展，航天器生产数量与日俱增，在航天器发射前，所有光学组件均需通过太空环境模拟的严苛试验要求。环境模拟试验的真空热试验，需要用到大量热偶作为测点，用来控制、测量被试产品上对应点的温度。使用前，需将两根材料不同、颜色不同的热偶线合并整齐并绕制在一个轴芯上，然后在使用时，根据所需热偶线的长度，在轴芯上拉出相同长度两根热偶线，并将两个热偶线的前端揉至球状或饼状，并贴附在被测组件的上，作为温度测点。
目前热偶线测点的制作和布点过程工序工位不确定，通常都是采用纯手工制作方式，因缺乏标准工艺和工装设备支持，使制作过程随意性较大，导致人工、材料浪费都很大；并且还有可能因热偶制作质量不一，人为影响较大等原因对试验过程和结果造成影响。若因热偶质量导致试验中断，一方面浪费大笔费用，另一方面还影响了项目进度。
发明内容
为了解决背景技术中的问题，本发明提供了一种航天器太空环境模拟试验中热偶线的制作装置，该装置将两种不同的热偶线合并且绕制在轴芯上，克服现有人工并线、绕线所造成的的工作效率，人工浪费大、热偶制作质量不统一的问题。
本发明的具体技术方案是：
本发明提供了一种航天器太空环境模拟试验中热偶线的制作装置，包括放线轴芯、并线组件以及绕线组件；
放线轴芯为两个，其上分别套装两种热偶线的放线线圈；
并线组件包括移动机构以及并线鹰嘴；并线鹰嘴安装在移动机构上，移动机构带动并线鹰嘴左、右移动；并线鹰嘴为一个中空的锥形体，其大端为入线口，小段为出线口；所述入线口朝向放线轴芯，出线口朝向绕线组件；
绕线组件包括第一驱动机构，左侧顶紧机构、右侧卡紧机构以及绕线轴芯；绕线轴芯一端被左侧顶紧机构顶住，另一端被右侧卡紧机构卡紧；绕线轴芯上开设有卡线孔；第一驱动机构与所述左侧顶紧机构连接，从而驱动轴芯开始旋转。
进一步地，上述移动机构包括第二驱动机构、立板、丝杠、导轨以及滑座；立板为两个且分别左、右两侧放置；丝杠和导轨均安装在两个立板之间；
并线鹰嘴通过一个基座与丝杠螺纹连接，且基座与滑块固定连接；
滑块卡装在所述导轨上；
第二驱动机构与所述丝杆连接。
进一步地，该装置还包括固定安装在滑块上的固定座，以及安装固定座左右两侧的夹线器。
进一步地，左侧顶紧机构为锥顶结构。
进一步地，右侧卡紧机构包括固定立板、卡盘、螺杆调节手轮以及反向定位锁紧螺母；
螺杆调节手轮穿过所述固定立板，并与固定立板螺纹连接，螺杆调节手轮的螺杆头部安装用于卡装绕线轴芯的卡盘；
反向定位锁紧螺母安装在螺杆调节手轮上。
进一步地，上述第一驱动机构和第二驱动机构均为电机。
进一步地，该装置还包括控制器，控制器用于对两个电机进行控制。
进一步地，上述第一驱动机构和第二驱动机构均为手轮。
进一步地，该装置还包括底板，所述底板安装在控制器的壳体上方，底板上安装放线轴芯、并线组件以及绕线组件。
本发明的有益效果：
1、本发明提供的热偶线制作装置，将两种热偶线通过并线组件中的并线鹰嘴合并在一起，再通过绕线组件在绕线轴芯上进行绕制，并且绕制过程中并线鹰嘴可在移动机构的带动下左右移动，能够使合并后的两根热偶线均匀的沿着绕线轴芯的轴向缠绕在其上，整个过程都采用机械结构进行保证，避免了人工并线或绕线导致的热偶制作质量不佳的问题，同时也提升了热偶制作的工作效率。
2、本发明的装置中使用了夹线器，为并线鹰嘴最终并线之前，提供两根不同热偶线的预并线，让两根热偶线均以基本趋近于直线的方式进入并线鹰嘴的入线口，使得并线效果更佳，同时避免了热偶线脱出的问题。
3、本发明的右侧卡紧机构可左右调节卡接位置，从而能够适应不同长度的绕线轴芯，使得该装置的适用性更强。
4、本发明中的第一驱动机构和第二驱动机构均为电机，并采用控制器对对两个电机进行控制，使得并线组件的移动量和绕线轴线的旋转量可相互适应配备，进一步提升了热偶的制作质量和制作效率，同时又实现了自动控制，减小了不必要的人员浪费，更加符合工业实现的需求。
5、本发明采用底板将放线轴芯、并线组件以及绕线组件安装在控制器的壳体上方，使得该装置结构紧凑，外形美观大方。
热电偶是重要试验耗材，其用量很大，制作和粘贴布点过程工序工位不确定，纯手工制作人工、材料浪费都很大，使热偶制作工序随意性较大，缺乏标准工艺和工装设备支持。本设备可使热偶制作工序工位固定化、制作流程化、减少材料浪费，并大大减少人力劳动成本，提高工作效率。
附图说明
图1为本发明具体实施结构的示意图。
图2为并线组件的局部结构立体示意图。
图3为并线组件的局部结构剖视图。
图4为实施例1中右侧卡紧机构的结构示意图。
附图标记如下：
1-控制器、2-底板、3-放线轴芯、4-并线组件、5-绕线组件、6-夹线器、7-移动机构、8-并线鹰嘴、9-立板、10-丝杠、11-导轨、12-滑座、13-基座、14-第二驱动机构、15-第一驱动机构、16-左侧顶紧机构、17-右侧卡紧机构、18-绕线轴芯、19-卡线孔、20-固定立板、21-卡盘、22-螺杆调节手轮、23-反向定位锁紧螺母、A-入线口、B-出线口。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在有没做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种航天器太空环境模拟试验中热偶线的制作装置，该装置包括控制器1、安装在控制器1顶部的底板2、底板2上设置的放线轴芯3、并线组件4以及绕线组件5；放线轴芯3为两个，且分别位于底板2的两个角上，其上分别套装两种热偶线的放线线圈(该放线线圈是采购的红白两色热偶线大线圈，其包括线轮和绕制在线轮上的热偶线)；
如图2和图3所示，并线组件4位于两个放线线圈前方，包括移动机构7以及并线鹰嘴8；本实施例中移动机构7放置在包括第二驱动机构14、立板9、丝杠10、导轨11以及滑座12；立板9为两个且分别左、右两侧放置；丝杠10和导轨11均安装在两个立板9之间；并线鹰嘴8通过一个基座13与丝杠10螺纹连接，且基座13与滑块12固定连接；滑块12卡装在所述导轨11上；第二驱动机构14与所述丝杆10连接。
并线鹰嘴8为一个中空的锥形体，其大端为入线口A，小段为出线口B；入线口A朝向放线轴芯3，出线口B朝向绕线组件5；
绕线组件5包括第一驱动机构15，左侧顶紧机构16、右侧卡紧机构17以及绕线轴芯18；绕线轴芯18一端被左侧顶紧机构16顶住，另一端被右侧卡紧机构17卡紧；绕线轴芯18上开设有卡线孔19；第一驱动机构15与所述左侧顶紧机构16连接，从而驱动绕线轴芯18开始旋转。
本实施例中，左侧顶紧机构16为锥顶结构，右侧卡紧机构17为位置可调节的卡盘结构，具体结构如图4所示，具体包括右侧卡紧机构包括固定立板20、卡盘21、螺杆调节手轮22以及反向定位锁紧螺母23；螺杆调节手轮22穿过所述固定立板20，并与固定立板02螺纹连接，螺杆调节手轮22的螺杆头部安装用于卡装绕线轴芯18的卡盘21；反向定位锁紧螺母22安装在螺杆调节手轮22上。
工作时，首先，先调节右侧卡紧机构的位置，使得左侧顶紧机构和右侧卡紧机构之间的距离符合当前绕线轴芯的轴向尺寸；具体调节过程是：拧松反向定位锁紧螺母，从而开始旋转螺杆调节手轮，从而满足不同绕线轴芯的长度要求，待绕线轴芯卡紧后，在拧紧反向定位锁紧螺母，锁紧螺杆调节手轮。
然后，将两个放线线圈上的热偶线拉出，之后分别将两根热偶线从并线鹰嘴入线口进入，出线口拉出；继而将两根热偶线的头部插入绕线轴芯的卡线孔内；接着，第一驱动机构带动丝杠旋转，从而使滑块带动并线鹰嘴开始左右移动，同时第二驱动机构带动绕线轴芯旋转，实现热偶线并线后的绕制工作。
另外，本实施例中还需说明的几点是：
1、为了使并线效果更佳，滑块设置有固定座，固定座左右两侧安装有夹线器6(夹线器为缝纫机或绣花机上用于夹住线，使其不易脱出的零件)。
2、第一驱动机构15和第二驱动机构14均采用电机。控制器1对两个电机编程控制，对于热偶线制成后的热偶线总长，可根据计算所需绕线电机运行转速和时长设置起停，根据各种环境模拟实验设备规模及常用热偶规格，可在控制器上直接将热偶线长度形成界面可选项。
实施例2
参见图1，本实施例提供了一种航天器太空环境模拟试验中热偶线的制作装置，该装置包括底板2、底板2上设置放线轴芯3、并线组件4以及绕线组件5；放线轴芯3为两个，且分别位于底板2的两个角上，其上分别套装两种热偶线的放线线圈(该放线线圈是采购的红白两色热偶线大线圈，其包括线轮和绕制在线轮上的热偶线)；
参见图2和图3所示，并线组件4位于两个放线线圈前方，包括移动机构7以及并线鹰嘴8；本实施例中移动机构放置在包括第二驱动机构14、立板9、丝杠10、导轨11以及滑座12；立板9为两个且分别左、右两侧放置；丝杠10和导轨11均安装在两个立板9之间；并线鹰嘴8通过一个基座13与丝杠10螺纹连接，且基座13与滑块12固定连接；滑块12卡装在所述导轨11上；第二驱动机构14与所述丝杆10连接。
并线鹰嘴8为一个中空的锥形体，其大端为入线口A，小段为出线口B；入线口A朝向放线轴芯3，出线口B朝向绕线组件5；
绕线组件5包括第一驱动机构15，左侧顶紧机构16、右侧卡紧机构17以及绕线轴芯18；绕线轴芯18一端被左侧顶紧机构16顶住，另一端被右侧卡紧机构17卡紧；绕线轴芯18上开设有卡线孔19；第一驱动机构15与所述左侧顶紧机构16连接，从而驱动绕线轴芯18开始旋转。
本实施例中，左侧顶紧机构16为锥顶结构，右侧卡紧机构17为卡盘结构，并本实施例中卡盘结构位置固定，无法进行调节。
工作时，首先，将两个放线线圈上的热偶线拉出，然后分别将两根热偶线分别从并线鹰嘴入线口进入，出线口拉出；之后将两根热偶线的头部插入绕线轴芯的卡线孔内；接着，第一驱动机构带动丝杠旋转，从而使滑块带动并线鹰嘴开始左右移动，同时第二驱动机构带动绕线轴芯旋转，实现热偶线并线后的绕制工作。
另外，本实施例中还需说明的几点是：
1、为了使并线效果更佳，滑块设置有固定座，固定座左右两侧安装有夹线器6(夹线器为缝纫机或绣花机上用于夹住线，使其不易脱出的零件)。
2、第一驱动机构15和第二驱动机构14均采用手轮。
在以上两个实施例中，为了工程实现，需对一些零部件做出以下技术要求：
1、放线线圈需在放线轴芯上旋转灵活，保证放线流利。
2、滑块上承接热偶线绞紧过线的夹线器需保证不能伤线，对单根漆包线的线皮和线芯都不能造成撕扯、弯折损伤。
3、若第一驱动机构和第二驱动机构均为电机时，要求电机的转速与热偶线轴芯尺寸、滑块丝杆尺寸等相关，根据定型芯轴尺寸计算并软件固定转速。
4、绕线组件部分除卡线孔外，其余结构不能对热偶线造成撕扯、弯折。滑块经丝杆带动左右移动的速度经计算与线轴绕线所需进给速度相符。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种航天器太空环境模拟试验中热偶线的制作装置，其特征在于：
包括放线轴芯、并线组件以及绕线组件；
放线轴芯为两个，其上分别套装两种热偶线的放线线圈；
并线组件包括移动机构以及并线鹰嘴；并线鹰嘴安装在移动机构上，移动机构带动并线鹰嘴左、右移动；并线鹰嘴为一个中空的锥形体，其大端为入线口，小段为出线口；所述入线口朝向放线轴芯，出线口朝向绕线组件；
绕线组件包括第一驱动机构，左侧顶紧机构、右侧卡紧机构以及绕线轴芯；绕线轴芯一端被左侧顶紧机构顶住，另一端被右侧卡紧机构卡紧；绕线轴芯上开设有卡线孔；第一驱动机构与所述左侧顶紧机构连接，从而驱动轴芯开始旋转。
2.根据权利要求1所述的航天器太空环境模拟试验中热偶线的制作装置，其特征在于：
所述移动机构包括第二驱动机构、立板、丝杠、导轨以及滑座；立板为两个且分别左、右两侧放置；丝杠和导轨均安装在两个立板之间；
并线鹰嘴通过一个基座与丝杠螺纹连接，且基座与滑块固定连接；
滑块卡装在所述导轨上；
第二驱动机构与所述丝杆连接。
3.根据权利要求2所述的航天器太空环境模拟试验中热偶线的制作装置，其特征在于：该装置还包括固定安装在滑块上的固定座，以及安装固定座左右两侧的夹线器。
4.根据权利要求1所述的航天器太空环境模拟试验中热偶线的制作装置，其特征在于：左侧顶紧机构为锥顶结构。
5.根据权利要求1所述的航天器太空环境模拟试验中热偶线的制作装置，其特征在于：所述右侧卡紧机构包括固定立板、卡盘、螺杆调节手轮以及反向定位锁紧螺母；
螺杆调节手轮穿过所述固定立板，并与固定立板螺纹连接，螺杆调节手轮的螺杆头部安装用于卡装绕线轴芯的卡盘；
反向定位锁紧螺母安装在螺杆调节手轮上。
6.根据权利要求3所述的航天器太空环境模拟试验中热偶线的制作装置，其特征在于：所述第一驱动机构和第二驱动机构均为电机。
7.根据权利要求6所述的航天器太空环境模拟试验中热偶线的制作装置，其特征在于：该装置还包括控制器，控制器用于对两个电机进行控制。
8.根据权利要求3所述的航天器太空环境模拟试验中热偶线的制作装置，其特征在于：上述第一驱动机构和第二驱动机构均为手轮。
9.根据权利要求1-8任一权利要求所述的航天器太空环境模拟试验中热偶线的制作装置，其特征在于：该装置还包括底板，所述底板安装在控制器的壳体上方，底板上安装放线轴芯、并线组件以及绕线组件。
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