CN115557320A - 一种制导光纤线团的全自动缠绕装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光纤绕线技术领域,公开了一种制导光纤线团的全自动缠绕装置及方法,该装置包括机架、设置在所述机架上的控制显示机构、及与所述控制显示机构连接的放线机构、放线排线机构、收线排线机构、固定机构和收线机构;所述放线机构带动原始光纤团放线,所述放线排线机构带动放线机构进行平移,调整制导光纤的出纤方向;所述收线排线机构用于在出纤过程中对制导光纤进行牵引,调整制导光纤的张力值,并调整制导光纤相对所述收线机构的位置;所述固定机构带动所述收线机构平移,所述收线机构实现制导光纤均匀地缠绕;本发明能够稳定、全自动、高效率地绕制出高品质的长距离的制导光纤团,结构简单、功能可靠。
Description
技术领域
本发明涉及光纤绕线技术领域,更具体的说,特别涉及一种制导光纤线团的全自动缠绕装置及方法。
背景技术
制导光纤广泛应用于有线制导导弹、鱼雷、潜空弹、水下无人航行器等装备领域,是一种特殊光缆,具有外径细、重量轻、传输带宽大、抗电磁干扰、成本低等优点。制导光纤团在放线时,同时进行信息传递,这就要求制导光纤线团在放线的过程中具有稳定的传输信道,衰减变化小。
目前国内的光纤绕制工艺逐步成熟,但设备功能还不完善,长距离制导光纤环的绕制过程还无法脱离人工干预。由于制导光纤团的特殊性,绕制一个长距离制导光纤团通常需要几十个小时,全程需要人员实时观察、操作,这对于操作人员的耐心和注意力是个极大的考验,而设备轻微的振动,周边环境的灰尘杂物都有可能使得制导光纤团出现光纤不整齐,错纤叠纤,张力不均匀,甚至断纤,因此缠绕装置的控制精度和自动化程度直接决定了制导光纤线团的品质、产品一致性及生产效率。
常用的光纤缠绕设备不能保证十几公里的制导光纤线团的每层光纤排纤无压纤、叠纤错纤、间隙均匀、张力合适且稳定一致,且在高速放线时光纤解开无阻碍、无断纤。制导光纤线团的品质对有线制导导弹、鱼雷、潜空弹、水下无人航行器等装备领域有着至关重要的影响。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的技术问题,提供一种制导光纤线团的全自动缠绕装置及方法,能够稳定、全自动、高效率地绕制出高品质的长距离的制导光纤线团,结构简单、功能可靠。
为了解决以上提出的问题,本发明采用的技术方案为:
本发明提供一种制导光纤线团的全自动缠绕装置,包括机架、设置在所述机架上的控制显示机构、及与所述控制显示机构连接的放线机构、放线排线机构、收线排线机构、固定机构和收线机构;所述放线机构带动原始光纤团放线,所述放线排线机构带动放线机构进行平移,调整制导光纤的出纤方向;所述收线排线机构用于在出纤过程中对制导光纤进行牵引,调整制导光纤的张力值,并调整制导光纤相对所述收线机构的位置;所述固定机构带动所述收线机构平移,所述收线机构实现制导光纤均匀地缠绕;
所述收线排线机构包括绕线牵引轮组、收线排线丝杠、收线排线底座、收线排线框架和收线排线电机,所述收线排线底座上设置所述收线排线电机、及与所述收线排线电机连接的收线排线丝杠;所述收线排线框架活动设置在所述收线排线底座上,并连接所述收线排线丝杠;所述收线排线框架上沿制导光纤的出纤方向设置有绕线牵引轮组。
进一步的,所述放线排线机构包括放线排线移动台、放线排线底座、放线排线电机和放线排线轮,所述放线排线移动台设置在所述放线排线底座上;所述放线排线电机也设置在所述放线排线底座上,并连接所述放线排线移动台;所述放线排线移动台上设置安装所述放线机构的放线排线轮。
进一步的,所述放线机构包括原始光纤团、锁紧螺母和放线电机,所述原始光纤团设置在所述放线排线轮上,并通过锁紧螺母进行固定;所述放线电机也设置在所述放线排线移动台上,并连接原始光纤团。
进一步的,所述收线排线框架上还设置可调节横梁、及与所述可调节横梁连接的调节摇杆,所述调节摇杆用于调节所述可调节横梁的位置;所述收线排线框架的侧面还设置放线位置传感器,所述放线位置传感器上设置与所述放线机构的位置相对应的位置传感器摆针。
进一步的,所述绕线牵引轮组包括沿制导光纤的出纤方向依次设置的过渡轮、张力轮、记长轮和牵引轮,所述记长轮和牵引轮两者水平设置在所述可调节横梁上;所述过渡轮位于所述记长轮的下方,所述张力轮位于过渡轮的下方;所述收线排线框架上并位于所述过渡轮和张力轮之间还设置张力限位传感器,所述收线排线框架上并与所述记长轮位置相对应还设置有记长传感器。
进一步的,所述收线排线机构还包括张力调节弹簧、张力传感器、配重调节轮,所述配重调节轮与所述张力轮相对设置,并通过连杆相连;所述张力传感器设置在所述收线排线框架上,并连接在所述连杆上;所述张力调节弹簧的一端连接在所述收线排线框架上,另一端连接在连杆中心和配重调节轮之间。
进一步的,所述固定机构包括固定机构移动台、固定机构底座、固定电机和固定框架,所述固定机构底座上分别设置固定机构移动台和固定框架;所述固定电机设置在所述固定机构底座上,并驱动固定机构移动台平移。
进一步的,所述收线机构包括交错半圆式卡扣、收线辊挡板、收线辊、收线主轴电机,所述收线辊表面设置与制导光纤直径对应的螺纹刻线;所述固定机构移动台和固定框架上相对设置有收线辊挡板,并设置收线辊;所述收线主轴电机设置在所述固定框架上,并连接所述收线辊;所述收线辊挡板上设置用于对所述收线辊进行锁紧的交错半圆式卡扣。
本发明还提供一种制导光纤线团的全自动缠绕方法,该方法具体包括如下:
将原始光纤团放置在放线排线轮上锁紧,将制导光纤的出纤端依次穿过放线校正摆针和绕线牵引轮组后,悬挂相应张力的砝码,调节张力调节弹簧和配重调节轮对制导光纤进行张力校正;
固定电机带动固定机构移动台在固定机构底座上进行移动,并通过交错半圆式卡扣将收线辊夹紧固定;
校正完成后将砝码取下,将制导光纤出纤端的端头紧贴在收线辊一端的收线辊挡板上并固定;
调节牵引轮的起始位置与收线辊对齐,手动控制收线辊转动,在收线辊上缠绕第一圈制导光纤;
设定缠绕参数,并启动自动绕线过程,控制显示机构控制放线机构、放线排线机构、收线排线机构、固定机构和收线机构配合作用,在所述收线辊的表面均匀、往复缠绕制导光纤层,得到制导光纤线团。
进一步的,所述自动绕线过程具体为:
制导光纤放线时,根据张力传感器采集到张力轮的浮动信号,控制放线主轴电机工作带动原始光纤团旋转,开始变速放线,以稳定达到设定的恒定张力值;
放线过程中,根据放线位置传感器检测到放线校正摆针的摆动信号,控制放线排线电机带动放线排线移动台移动;
收线时,控制收线主轴电机进行转动,带动收线辊旋转运动进行收线;
收线过程中,收线排线电机按照设定参数匀速转动,带动收线排线丝杠运动,调整收线排线框架上绕线牵引轮组的位置,对制导光纤进行横向牵引;
制导光纤沿收线辊的轴向上一圈一圈的匀速绕制,并根据记长轮反馈的数据,计算得出制导光纤在收线辊的长度;
绕制达到设定长度后,第一层绕线结束,收线排线机构进行反向运动,绕线牵引轮组进行反向牵引,反向绕制第二层,实现往复自动绕制。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1.本发明的绕线装置通过放线机构、放线排线机构、收线排线机构、固定机构和收线机构的相互配合作用,并通过控制显示机构进行控制,能够实现制导光纤进行稳定、全自动、均匀地缠绕,得到高品质、长距离的制导光纤线团,整个过程自动化程度高、精度高,提高了装置的生产效率,降低人工操作强度,也保证了制导光纤线团的品质和一致性,结构简单、功能可靠。
2.本发明中的收线排线机构通过收线排线电机控制收线排线丝杠,带动收线排线框架按照设定的参数匀速进行向绕线方向移动,并通过绕线牵引轮组,一边收线缠绕一边进行匀速左右移动牵引,使得制导光纤在收线辊上均匀有序的恒张力绕制,有效的避免了制导光纤缠绕时打结压纤错纤断纤等现象。
3.本发明的放线排线机构通过放线排线电机带动放线排线移动台平移,即带动放线排线轮平移,调整原始光纤团的位置,从而调整制导光纤的出纤方向,保证放线过程的可靠性。
4.本发明的绕线牵引轮组通过过渡轮、张力轮、记长轮和牵引轮,在制导光纤的收线过程中,对制导光纤进行牵引,保证收线过程的可靠性,同时根据张力轮的上下浮动,张力传感器反馈给控制显示机构内,控制放线主轴电机进行旋转绕制,放线机构开始按照恒张力变速放线,避免了制导光纤缠绕时因张力不稳定而引起的制导光纤打结压纤错纤断纤等现象。
5.本发明中固定机构利用固定顶针电机能改变固定框架与固定机构移动台的间距,并通过交错半圆式卡扣能够对不同长度的收线辊进行锁紧固定,采用的交错半圆式卡扣相对于固定锥的结构相比,可以带动更大更长更重的制导光纤团,适用于长距离制导光纤团,适用范围更广,实用性更高。
6.本发明的绕线方法先通过张力调节弹簧和配重调节轮对制导光纤进行张力校正,校正后安装对应长度的收线辊,并将出纤端的端头进行固定,手动控制缠绕第一圈制导光纤,设定缠绕参数后启动自动绕线过程,整个方法能够稳定、全自动、高效率、绕制出高品质的长距离的制导光纤团,提高了生产效率和精密度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明中的方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。其中:
图1为本发明中全自动缠绕装置的示意图。
图2为本发明中全自动缠绕装置的局部示意图。
图3为本发明中收线排线机构的示意图。
图4为本发明中收线排线机构的绕线前轮轮组上走线的示意图。
图5为本发明中全自动缠绕装置的控制原理图。
图6为本发明中全自动缠绕方法的流程图。
图7位本发明中自动缠绕过程的流程图。
附图标记说明如下:1-放线机构、11-原始光纤团、12-锁紧螺母、13-放线电机、2-放线排线机构、21-放线排线移动台、22-放线排线底座、23-第一限位传感器、24-第二限位传感器、25-放线排线电机、26-放线排线轮、3-收线排线机构、31-位置传感器摆针、32-过渡轮、33-张力轮、34-记长轮、35-牵引轮、36-放线位置传感器、37-张力限位传感器、38-张力调节弹簧、39-张力传感器、310-配重调节轮、311-记长传感器、312-收线排线丝杠、313-收线排线底座、314-收线排线框架、315-调节摇杆、316-可调节横梁、317-第三限位传感器、318-第四限位传感器、319-收线排线电机;4-固定机构、41-固定机构移动台、42-固定机构底座、43-联轴器、44-固定电机;5-收线机构、51-交错半圆式卡扣、52-收线辊挡板、53-带螺纹刻线收线辊、54-收线主轴电机、6-控制箱、7-操作显示单元。
具体实施方式
除非另有定义,本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明,例如,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置,仅是便于描述,不能理解为对本技术方案的限制。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含;本发明的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中,当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接于”另一个元件上,它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如,当一个元件被称为“连接于”另一个元件上,它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。
此外,在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
参阅图1和图2所示,本发明提供一种制导光纤线团的全自动缠绕装置,包括机架100、设置在所述机架100上的控制显示机构、及与所述控制显示机构连接的放线机构1、放线排线机构2、收线排线机构3、固定机构4和收线机构5;
所述放线机构1带动原始光纤团11放线,所述放线排线机构2带动放线机构1进行平移,调整制导光纤的出纤方向;所述收线排线机构3用于在出纤过程中对制导光纤进行牵引,调整制导光纤的张力值,并调整制导光纤相对所述收线机构5的位置;所述固定机构4带动所述收线机构5平移,所述收线机构5实现制导光纤均匀地缠绕。
所述放线排线机构2包括放线排线移动台21、放线排线底座22、放线排线电机25和放线排线轮26,所述放线排线底座22设置在所述机架100上,所述放线排线移动台21设置在所述放线排线底座22上并滑动配合。所述放线排线电机25也设置在所述放线排线底座22上,并连接所述放线排线移动台21。所述放线排线移动台21上设置安装所述放线机构1的放线排线轮26。
进一步的,所述放线排线底座22上还相对设置有限位传感器即第一限位传感器23和第二限位传感器24,用于限制所述放线排线移动台21的移动行程。
所述放线机构1包括原始光纤团11、锁紧螺母12、放线电机13,所述原始光纤团11设置在所述放线排线轮26上,并通过锁紧螺母12进行固定。所述放线电机13也设置在所述放线排线移动台21上,并连接原始光纤团11,即带动原始光纤团11旋转运动进行放线。
参阅图3和图4所示,所述收线排线机构3包括绕线牵引轮组、收线排线丝杠312、收线排线底座313、收线排线框架314、收线排线电机319;
所述收线排线底座313设置在所述机架100上,所述收线排线底座313上设置所述收线排线电机319,所述收线排线电机319连接所述收线排线丝杠312。所述收线排线框架314活动设置在所述收线排线底座313上,并连接所述收线排线丝杠312。所述收线排线框架314上沿制导光纤的出纤方向设置有绕线牵引轮组。
进一步的,为了安装方便和便于制导光纤绕线,所述收线排线框架314上还设置可调节横梁316、及与所述可调节横梁316连接的调节摇杆315,所述调节摇杆315用于上下调节所述可调节横梁316的位置,可以适应不同直径尺寸的收线辊53。
进一步的,所述绕线轮组包括沿制导光纤的出纤方向依次设置的过渡轮32、张力轮33、记长轮34和牵引轮35,所述记长轮34设置在所述可调节横梁316上,即可以调节所述记长轮34的高度。所述过渡轮32位于所述记长轮34的下方,所述张力轮33位于过渡轮32的下方,所述牵引轮35与所述记长轮34水平设置。
进一步的,所述收线排线机构3还包括张力调节弹簧38、张力传感器39、配重调节轮310,所述配重调节轮310与所述张力轮33相对设置,并通过连杆相连。所述张力传感器39设置在所述收线排线框架314上,并连接在所述连杆上。所述张力调节弹簧38的一端连接在所述收线排线框架314上,另一端连接在所述连杆中心和所述配重调节轮310之间。
具体的,在所述张力调节弹簧38的作用下,所述张力轮33和所述配重调节轮310以所述张力传感器39与连杆的连接点为轴上下摆动,当到达设定的张力值时,所述张力轮33和所述配重调节轮310相对水平,这样在绕制过程中,张力波动也是在水平上下波动,调节的张力范围够大,不至于触发张力传感器39。
进一步的,所述收线排线框架314的侧面还设置有放线位置传感器36,所述放线位置传感器36上还设置两根位置传感器摆针31,并位于所述原始光纤团11和所述过渡轮32之间。所述位置传感器摆针31与所述原始光纤团11的位置相对应。
本实施例中,由于设置两根位置传感器摆针31,所述原始光纤团11的出线端穿过放线位置传感器36的两根位置传感器摆针31的中间,根据位置传感器摆针31的左右摆动,使放线位置传感器36产生了信号变化。根据放线位置传感器36的反馈,放线排线电机25带动放线排线移动台21进行平移,即带动放线机构1进行平移,使原始光纤团11向光纤出线端方向移动,防止原始光纤团11放线过程中时左时右,导致制导光纤的张力波动过大,而导致制导光纤在放线排线轮26上磨损、脱轮和断纤。
进一步的,所述收线排线框架314上并位于所述过渡轮32和张力轮33之间还设置张力限位传感器37,所述收线排线框架314上并与所述记长轮34位置相对应还设置有记长传感器311。
进一步的,所述收线排线底座313的两端还分别设置限位传感器即第三限位传感器317和第四限位传感器318,用于限制所述收线排线框架314的运动行程。
所述固定机构4包括固定机构移动台41、固定机构底座42、联轴器43、固定电机44和固定框架(图上未显示),所述固定机构底座42设置在所述机架100上,所述固定机构移动台41活动设置在所述固定机构底座42上,所述固定框架也设置在所述固定机构底座42上。所述固定电机44设置在所述固定机构底座42上,并通过联轴器43连接固定机构移动台41。所述固定机构移动台41和固定框架之间设置收线机构5。
所述收线机构5包括交错半圆式卡扣51、收线辊挡板52、收线辊53、收线主轴电机54,所述固定机构移动台41和固定框架上相对设置有收线辊挡板,并设置收线辊53。所述收线主轴电机54设置在所述固定框架上,并连接所述收线辊53。所述收线辊挡板52上设置交错半圆式卡扣51,用于对所述收线辊53进行锁紧固定。
进一步,所述收线辊53的表面设置螺纹刻线,即通过采用激光按照制导光纤的直径尺寸在收线辊53的表面刻出相对应尺寸的螺纹刻线。
本实施例中,通过设置交错半圆式卡扣51,可以将所述收线辊53两端的收线辊挡板52分别与所述收线主轴电机54、固定机构移动台41相互卡住并锁紧,保证所述收线主轴电机54带动收线辊53旋转运动的可靠性。所述收线主轴电机54可以带动制导光纤按照所述收线辊53表面的螺纹刻线进行快速绕线,由于长距离制导光纤线团绕制的层数多,在第一层及多层绕线的均匀性和一致性起到关键的作用,从而提高了缠绕装置的工作效率。
本实施例中,参阅图5所示,所述控制显示机构包括控制箱6、与所述控制箱6相连的操作显示单元7,所述控制箱6还连接张力传感器39、记长传感器311、放线位置传感器36、张力限位传感器37、限位传感器、放线电机13、放线排线电机25、收线排线电机319、收线主轴电机54和固定电机44,实现绕线装置的自动控制。
参阅图6所示,本发明还提供一种制导光纤线团的全自动缠绕方法,该方法具体步骤包括如下:
步骤S1:张力校正,将原始光纤团11放置在放线排线机构2的放线排线轮26上,用锁紧螺母12锁紧固定。将制导光纤的出纤端依次穿过放线校正摆针31和绕线牵引轮组,即依次穿过过渡轮32、张力轮33、记长轮34、牵引轮35,然后悬挂相应张力的砝码,调节张力调节弹簧38和配重调节轮310对制导光纤进行张力校正。
具体的,在操作显示单元7中的系统参数里,在未挂砝码前,设张力校正值为0,按照上述走线方式在末端挂砝码,将张力轮33和配重调节轮310调节至相对水平,在操作显示单元7中的系统参数里校正制导光纤的张力值。
步骤S2:夹紧固定收线辊53,即将收线机构5中带螺纹刻线的收线辊53安装在的交错半圆式卡扣51上。通过操作显示单元7的点动界面控制固定电机44进行旋转,带动联轴器43进而带动固定机构移动台41在固定机构底座42上进行左右移动,实现将收线辊53夹紧固定。
步骤S3:制导光纤穿线,即张力校正完成后将砝码取下,将制导光纤的出纤端依次穿过放线校正摆针31和绕线牵引轮组,即穿过过渡轮32、张力轮33、记长轮34和牵引轮35后,紧贴在收线辊53的收线辊挡板52上并将端头紧固。
具体的,所述制导光纤上出纤端的端头固定在收线辊挡板52上,并紧贴收线辊53的收线辊挡板52开始绕线。
步骤S4:调节收线排线机构3的牵引轮35的起始位置与所述收线辊53对齐,手动控制收线机构5的收线辊53转动,缠绕第一圈制导光纤。
步骤S5:设定缠绕的各项参数,并启动自动绕线过程,所述放线机构1、放线排线机构2、收线排线机构3、固定机构4和收线机构5配合作用,在所述收线辊53的表面均匀的缠绕制导光纤层,得到制导光纤线团。
具体的,点击进入操作显示单元7的自动运行界面,设定收线辊53的长度值、制导光纤线径、绕线速度、张力值及其张力PID控制参数,还设定所有电机的各项参数、初始绕向,并开启自动补偿,启动自动绕线。
参阅图7所示,所述自动绕线过程具体为:
步骤S51:制导光纤放线时,张力轮33上下的浮动使张力传感器39产生相应的信号,控制箱6根据接收到的信号,控制放线主轴电机13进行旋转,带动原始光纤团11旋转,开始变速放线,以稳定达到设定的恒定张力值附近。
具体的,如果制导光纤的张力过大,张力轮33会上升至极限,张力传感器37感应到张力轮33的变化,就会报警并急停,防止制导光纤因张力过大而断纤。通过在收线排线机构3中加入张力控制,使得制导光纤的每层光纤排纤间隙均匀、张力合适且稳定一致。在操作显示单元7中的系统参数里设定收线排线机构3的运动精度,以适应不同直径尺寸的制导光纤。
步骤S52:放线过程中,控制箱6根据所述放线位置传感器37检测到放线校正摆针31的摆动信号,控制放线排线电机25带动线排线移动台21上的原始光纤团11运动,即在放线排线底座22上向制导光纤出纤的方向移动。
具体的,由于原始光纤团11的光纤是不规则缠绕的,因此原始光纤团11放线时,制导光纤出纤时会时左时右跨度较大,制导光纤容易产生张力突变,导致制导光纤张力波动过大,因此将制导光纤先穿过放线校正摆针31,制导光纤的左右摆动引起放线校正摆针31的摆动,从而引起放线位置传感器37的信号变化,反馈给控制箱6内,控制箱6控制原始光纤团11在放线排线底座22上向制导光纤出纤的方向移动,抵消张力波动。
步骤S53:收线时,PLC控制箱6自动控制收线主轴电机54进行转动,带动带螺纹刻线的收线辊53旋转运动进行收线;
步骤S54:收线过程中,收线排线电机319按照设定参数匀速转动,带动收线排线丝杠312运动,使收线排线框架314在收线排线底座313上可以进行从左至右移动,调整绕线轮组的位置,实现对制导光纤的横向牵引;
具体的,当收线排线框架314运动到第三限位传感器317或者第四限位传感器318位置时,收线排线机构3停止运动。
步骤S55:收线排线机构3的牵引轮35对制导光纤进行左右方向牵引,在收线机构5的收线辊53上一圈一圈的匀速绕制,并根据记长轮34反馈的数据,计算得出制导光纤在收线辊53的长度;
步骤S56:绕制达到设定长度后,绕线装置停止,第一层绕线结束,收线排线机构3将进行反向运动,牵引轮35对制导光纤进行从右至左进行牵引,开始反向绕制第二层,以此类推实现多层往复自动绕制。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种制导光纤线团的全自动缠绕装置,其特征在于:包括机架、设置在所述机架上的控制显示机构、及与所述控制显示机构连接的放线机构、放线排线机构、收线排线机构、固定机构和收线机构;所述放线机构带动原始光纤团放线,所述放线排线机构带动放线机构进行平移,调整制导光纤的出纤方向;所述收线排线机构用于在出纤过程中对制导光纤进行牵引,调整制导光纤的张力值,并调整制导光纤相对所述收线机构的位置;所述固定机构带动所述收线机构平移,所述收线机构实现制导光纤均匀地缠绕;
所述收线排线机构包括绕线牵引轮组、收线排线丝杠、收线排线底座、收线排线框架和收线排线电机,所述收线排线底座上设置所述收线排线电机、及与所述收线排线电机连接的收线排线丝杠;所述收线排线框架活动设置在所述收线排线底座上,并连接所述收线排线丝杠;所述收线排线框架上沿制导光纤的出纤方向设置有绕线牵引轮组。
2.根据权利要求1所述的制导光纤线团的全自动缠绕装置,其特征在于:所述放线排线机构包括放线排线移动台、放线排线底座、放线排线电机和放线排线轮,所述放线排线移动台设置在所述放线排线底座上;所述放线排线电机也设置在所述放线排线底座上,并连接所述放线排线移动台;所述放线排线移动台上设置安装所述放线机构的放线排线轮。
3.根据权利要求2所述的制导光纤线团的全自动缠绕装置,其特征在于:所述放线机构包括原始光纤团、锁紧螺母和放线电机,所述原始光纤团设置在所述放线排线轮上,并通过锁紧螺母进行固定;所述放线电机也设置在所述放线排线移动台上,并连接原始光纤团。
4.根据权利要求1或3所述的制导光纤线团的全自动缠绕装置,其特征在于:所述收线排线框架上还设置可调节横梁、及与所述可调节横梁连接的调节摇杆,所述调节摇杆用于调节所述可调节横梁的位置;所述收线排线框架的侧面还设置放线位置传感器,所述放线位置传感器上设置与所述放线机构的位置相对应的位置传感器摆针。
5.根据权利要求4所述的制导光纤线团的全自动缠绕装置,其特征在于:所述绕线牵引轮组包括沿制导光纤的出纤方向依次设置的过渡轮、张力轮、记长轮和牵引轮,所述记长轮和牵引轮两者水平设置在所述可调节横梁上;所述过渡轮位于所述记长轮的下方,所述张力轮位于过渡轮的下方;所述收线排线框架上并位于所述过渡轮和张力轮之间还设置张力限位传感器,所述收线排线框架上并与所述记长轮位置相对应还设置有记长传感器。
6.根据权利要求5所述的制导光纤线团的全自动缠绕装置,其特征在于:所述收线排线机构还包括张力调节弹簧、张力传感器、配重调节轮,所述配重调节轮与所述张力轮相对设置,并通过连杆相连;所述张力传感器设置在所述收线排线框架上,并连接在所述连杆上;所述张力调节弹簧的一端连接在所述收线排线框架上,另一端连接在连杆中心和配重调节轮之间。
7.根据权利要求1或6所述的制导光纤线团的全自动缠绕装置,其特征在于:所述固定机构包括固定机构移动台、固定机构底座、固定电机和固定框架,所述固定机构底座上分别设置固定机构移动台和固定框架;所述固定电机设置在所述固定机构底座上,并驱动固定机构移动台平移。
8.根据权利要求7所述的制导光纤线团的全自动缠绕装置,其特征在于:所述收线机构包括交错半圆式卡扣、收线辊挡板、收线辊、收线主轴电机,所述收线辊表面设置与制导光纤直径对应的螺纹刻线;所述固定机构移动台和固定框架上相对设置有收线辊挡板,并设置收线辊;所述收线主轴电机设置在所述固定框架上,并连接所述收线辊;所述收线辊挡板上设置用于对所述收线辊进行锁紧的交错半圆式卡扣。
9.一种基于权利要求1至8任一项所述制导光纤线团的全自动缠绕装置的缠绕方法,其特征在于:该方法具体包括如下:
将原始光纤团放置在放线排线轮上锁紧,将制导光纤的出纤端依次穿过放线校正摆针和绕线牵引轮组后,悬挂相应张力的砝码,调节张力调节弹簧和配重调节轮对制导光纤进行张力校正;
固定电机带动固定机构移动台在固定机构底座上进行移动,并通过交错半圆式卡扣将收线辊进行夹紧固定;
校正完成后将砝码取下,将制导光纤出纤端的端头紧贴在收线辊一端的收线辊挡板上并固定;
调节牵引轮的起始位置与收线辊对齐,手动控制收线辊转动,在收线辊上缠绕第一圈制导光纤;
设定缠绕参数,并启动自动绕线过程,控制显示机构控制放线机构、放线排线机构、收线排线机构、固定机构和收线机构配合作用,在所述收线辊的表面均匀、往复缠绕制导光纤层,得到制导光纤线团。
10.根据权利要求9所述的制导光纤线团的全自动缠绕方法,其特征在于:所述自动绕线过程具体为:
制导光纤放线时,根据张力传感器采集到张力轮的浮动信号,控制放线主轴电机工作带动原始光纤团旋转,开始变速放线,以稳定达到设定的恒定张力值;
放线过程中,根据放线位置传感器检测到放线校正摆针的摆动信号,控制放线排线电机带动放线排线移动台移动;
收线时,控制收线主轴电机进行转动,带动收线辊旋转运动进行收线;
收线过程中,收线排线电机按照设定参数匀速转动,带动收线排线丝杠运动,调整收线排线框架上绕线牵引轮组的位置,对制导光纤进行横向牵引;
制导光纤沿收线辊的轴向上一圈一圈的匀速绕制,并根据记长轮反馈的数据,计算得出制导光纤在收线辊的长度;
绕制达到设定长度后,第一层绕线结束,收线排线机构进行反向运动,绕线牵引轮组进行反向牵引,反向绕制第二层,实现往复自动绕制。
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