CN201063953Y - 丝阵负载自动装配机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种丝阵负载自动装配机，其特征是：在圆周上均匀开有槽的两个定位片(7)装配在固定轴(4)上，该固定轴(4)两端由左顶尖(2)和右顶尖(8)支承定心；所述固定轴(4)安装在门形支架(17)上，该支架(17)装在滑台(16)上，通过滑台(16)套装在滑台座(20)上；在所述固定轴(4)旁边设置有供丝装置，该供丝装置顶部的定滑轮(6)经支架固定在转台(11)上，该转台(11)的上表面设置有滚轮(10)，在滚轮(10)上放置微丝卷(5)；所述转台(11)安装在径向平台(12)上，该径向平台安装在轴向平台(13)上。该装配机可连续绕丝，嵌槽不断丝，所绕微丝张力一致，间隔均匀。

Description

丝阵负载自动装配机

技术领域：

本实用新型涉及超微丝绷紧缭绕技术，具体地讲，是一种丝阵负载自动装配机。

背景技术：

Z-箍缩物理实验所使用的丝阵负载的结构及种类较多，都由直径均匀的负载丝按照物理实验需求的方式排列构成。在柱面排列丝阵负载的装配中需要将直径小于5微米的负载丝嵌入宽度小于40微米的定位片槽中，使负载丝绷紧在两定位片之间。传统的装配方法是在高倍放大镜下人工将负载丝逐根嵌入两定位片对应的槽中，使负载丝成绷紧状态，再将负载丝两端与定位片粘接固定。这种装配方法由于是人工逐根嵌入，操作烦琐，生产效率极低，尤其是微丝张力不均匀。为了提高装配效率，一直以来，人们试图通过机械化的作业方式进行负载丝的嵌装，但由于负载丝的直径及定位片槽的槽宽均很小，稍有不慎，负载丝容易被折断，而且需要解决负载丝与定位片的精密定位问题，即分别在绝对坐标空间里对负载丝与定位片分别进行定位，然后按照自动控制程序使定位片槽旋转至处于水平位置，负载丝顺槽方向推进嵌入，最后定位片按一定分度进行旋转，使下一槽定位于规定位置，负载丝再顺槽方向推进嵌入，依此类推，由此可见，不仅定位片槽的制造精度及装配精度要求高，而且还要求它们各自的绝对坐标定位及定位片的分度精度非常高，要优于微米级，事实上这很难做到，这就是目前此类丝阵负载难以实现机械化装配作业的原因。

中国专利申请号200710078103.X公开了一种《超微丝阵负载装配中丝与槽相对定位的方法》，该方法是：

(1)将定位片的中心轴与一伺服电机相连，微丝置于定位片一侧，在定位片轴向及径向外侧分别放置一数码相机，伺服电机、数码相机分别与计算机相连；

(2)将微丝与定位片槽的相对位置通过数码相机摄下后输入计算机，放大并运用图像处理技术分析出微丝与定位片槽两侧壁之间的距离；

(3)如果微丝与定位片槽两侧壁之间的距离之差小于或等于设定值，则表示微丝已经对准定位片槽，可进行嵌入操作，否则进入下一步；

(4)定位片在伺服电机带动下旋转，直到微丝与定位片槽两侧壁之间的距离之差小于或等于设定值。

此发明专利申请由于采用数码相机作为工业机器视觉直接获取微丝与定位片槽相对位置的图像，运用图像处理技术对图像进行放大并分析出微丝与定位片槽两侧壁之间的距离，根据微丝与定位片槽两侧壁之间距离的差来判断微丝是否对准定位片槽，即微丝是否能顺利嵌入。采用这种方法不需要考虑微丝与定位片的绝对定位精度，也不用考虑定位片槽制造时的分度精度，利用计算机判断直观，使装配准确，效率高，使丝阵负载的机械化装配成为可能。

实用新型内容：

本实用新型的目的是在发明专利《超微丝阵负载装配中丝与槽相对定位的方法》的基础上，提供一种配合所述方法及相关设备能实际应用的丝阵负载自动装配机。

本实用新型的具体方案是：设计一种丝阵负载自动装配机，在圆周上均匀开有槽的两个定位片装配在固定轴上，该固定轴两端有中心孔，用左顶尖和右顶尖支承定心；在固定轴的一端紧箍有弹性套，该弹性套与左顶尖或右顶尖接触，与弹性套接触的左顶尖或右顶尖经皮带轮与分度电机连接；所述固定轴安装在冂形支架上，该支架固定在滑台上，该滑台套装在滑台座上；在所述固定轴旁边设置有供丝装置，该供丝装置顶部的定滑轮经支架固定在转台上，该转台的上表面设置有滚轮，在滚轮上放置微丝卷；所述转台安装在径向移动的径向平台上，该径向平台安装在轴向移动的轴向平台上。所述径向平台与轴向平台在水平面上相互垂直。

所述滑台座中心设置有竖向丝杆，该丝杆与电机连接。

所述径向平台与轴向平台在水平面上相互垂直。

所述径向平台、轴向平台中心均设置有丝杆，该丝杆分别与电机输出轴连接。

所述转台内设置有蜗轮，该蜗轮与蜗杆啮合，该蜗杆与电机输出轴连接。

本实用新型将供丝丝卷安装在水平的转台上，其微丝由丝卷抽出时经过的定滑轮，对转台轴线是对称的。水平转台安装在两个互为垂直的水平平台上，转台与平台由电机驱动，提供供丝装置所需要的运动轨迹及水平微丝的角度方向。定位片、固定轴、顶尖及分度电机，安装在一个垂直的平台上，滑台中的丝杆由电机驱动，在供丝装置由固定轴一侧移到另一侧时，提供上下运动，避免干涉。

采用上述方案的优点是，结构简单新颖，可以连续正确的将微丝嵌入定位片槽，基本上不断丝。与人工操作比较，嵌丝速度快，微丝张力均匀。同时，通过简便的调整，可适用于不同规格的圆柱形丝阵负载自动装配。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中去掉冂形支架17和滑台16的结构示意图；

图3是图1的俯视图；

图4是定位片7的端面图。

具体实施方式：

请参看图1、图4，本实用新型主要由分度电机1、左顶尖2、弹性套3、固定轴4、微丝卷5、定滑轮6、定位片7、右顶尖8、顶尖气缸9、微丝卷定滑轮10、转台11、径向平台12、轴向平台13、滑台16、支架17、滑台座20及驱动电机组成，图中18是微丝。如图4所示，在定位片7上开有按圆周均匀均匀分布的槽，把圆周上均匀开有槽的两个定位片7装配在固定轴4上，该固定轴4两端有中心孔，用左顶尖2和右顶尖8支承定心；在固定轴4的一端紧箍有弹性套3，该弹性套3与左顶尖2或右顶尖8接触，其中与弹性套3接触的左顶尖2或右顶尖8经皮带轮与分度电机1连接；所述固定轴4安装在冂形支架17上，该支架17固定在滑台16上，该滑台16套装在滑台座20上；所述滑台座20中心设置有丝杆，该丝杆与电机20a连接，丝杆转动，从而带动滑台16及冂形支架17上下移动。在所述固定轴4旁边设置有供丝装置，该供丝装置顶部的定滑轮6经支架固定在转台11上，该转台11的上表面设置有滚轮10，在滚轮10上放置微丝卷5；所述转台11安装在径向移动的径向平台12上，该径向平台安装在轴向移动的轴向平台13上。

所述径向平台12与轴向平台13在水平面上相互垂直。

所述径向平台12中心设置有丝杆，该丝杆与电机12a输出轴连接，实现径向平台12的径向移动。

所述轴向平台13中心设置有丝杆，该丝杆与电机输出轴13a连接，实现轴向平台13的轴向移动。

所述转台11内设置有蜗轮，该蜗轮与蜗杆啮合，该蜗杆与电机输出轴连接。

在工作前，先将定滑轮6的顶点调整到与固定轴4轴心线基本平行的位置，如图2所示；再将数码相机按发明专利200710078103.X中所述位置放置在供丝装置运动轨迹所构成的矩形四角旁边，如图4所示的径向相机14、轴向相机15。然后进入工作：首先是人工操作，将定位片7、固定轴4装置在左顶尖2、弹性套3、右顶尖8之间；转台中心处于A点位置，微丝18由丝卷5抽出，经过转向定滑轮6改变方向呈水平线，并且微丝18与端面成很小的角度，将微丝18一端固定于右定位片7的端面上某个槽底的附近。其次是自动装配，转台中心处于A点位置，启动分度电机1低速定位转动(正转或反转)，当微丝18处于右定位片端面槽口中央，立即停止分度电机1的转动，实现了丝与槽的对中定位。

转台中心由A点位置移动至B点位置时，启动转台11与平台12、13的驱动电机，微丝18也随之改变方向，嵌入已经对准了的右定位片槽内。此时，微丝18尚未进入左定位片槽，与左定位片圆柱面成很小的角度，停止转台11与平台12、13的电机。

转台中心处于B点位置，启动分度电机1低速定位转动(正转或反转)，当微丝18处于左定位片圆柱槽中央，即停止分度电机1的转动，实现了丝与槽的对中定位。

转台中心由B点位置移动至C点位置时，启动转台11与平台12、13的电机，微丝18也随之改变方向，嵌入已经对准了的左定位片槽内。在转台中心由B点位置移动至C点位置时，滑台16由电机驱动，带动安装在冂形支架17上的定位片7、固定轴4、左顶尖2、右顶尖8及分度电机1，先提升后下降，避免固定轴4与定滑轮6发生干涉。

转台中心在C点、由C点移动至D点、在D点、由D点移动至A点时，分别重复转台中心在A点、由A点移动至B点、在B点、由B点移动至C点时的工作过程。

当转台中心再次处于A点位置时，先启动分度电机1低速分度转动(正转或反转)，使右定位片7的另一个端面槽接近微丝18。然后再重复上述工作过程。

Claims (4)

1.一种丝阵负载自动装配机，其特征在于：在圆周上均匀开有槽的两个定位片(7)装配在固定轴(4)上，该固定轴(4)两端有中心孔，用左顶尖(2)和右顶尖(8)支承定心；在固定轴(4)的一端紧箍有弹性套(3)，该弹性套(3)与左顶尖(2)或右顶尖(8)接触；所述固定轴(4)安装在冂形支架(17)上，该支架(17)固定在滑台(16)上，该滑台(16)套装在滑台座(20)上；在所述固定轴(4)旁边设置有供丝装置，该供丝装置顶部的定滑轮(6)经支架固定在转台(11)上，该转台(11)的上表面设置有滚轮(10)，在滚轮(10)上放置微丝卷(5)；所述转台(11)安装在径向移动的径向平台(12)上，该径向平台安装在轴向移动的轴向平台(13)上。

2.根据权利要求1所述的丝阵负载自动装配机，其特征在于：与弹性套(3)接触的左顶尖(2)或右顶尖(8)经皮带轮与分度电机(1)连接，该分度电机(1)固定在冂形支架(17)上。

3.根据权利要求1所述的丝阵负载自动装配机，其特征在于：所述滑台座(20)中心设置有竖向丝杆，该丝杆与电机连接。

4.根据权利要求1所述的丝阵负载自动装配机，其特征在于：所述径向平台(12)与轴向平台(13)在水平面上相互垂直。

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