CN203100738U - 光纤陀螺线圈自动绕制机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光纤陀螺线圈自动绕制机，包括机架、安装在机架上的面板以及依次安装在面板上的主轴绕制机构、左放线机构、左张力控制机构、收线工装机构、右张力控制机构、右放线机构和监控显示机构；主轴绕制机构包括座体一、主轴、支撑轴套和驱动电机一；左张力控制机构和右张力控制机构均包括座体二、驱动电机二和张力控制轴套；左放线机构和右放线机构均包括驱动电机三、放线轴套和放线盘；收线工装机构包括骨架法兰、收线盘和安装在收线盘右侧的压板；面板下方悬挂安装左排线机构和右排线机构。该光纤陀螺线圈自动绕制机结构新颖、提高了设备的人性化，操作方便快捷，同时还提高了产品绕制质量，并降低了劳动强度，便于推广使用。

Description

光纤陀螺线圈自动绕制机

技术领域

本实用新型涉及一种自动绕制机，特别是涉及一种光纤陀螺线圈自动绕制机。

背景技术

现代陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器，它是现代航空，航海，航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器，它的发展对一个国家的工业，国防和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。光纤传感线圈是光纤陀螺仪中的关键部件，Sagnac相移信号就是通过光纤传感线圈产生的，其性能好坏直接影响信号的灵敏度、测量精度及输出的稳定性。为了提高光纤陀螺仪的精度，必须减小环境干扰对重组光信号的影响。虽然环境干扰不能被消除，但可以通过构造光纤传感线圈的结构来减小干扰的影响。传感线圈有多种绕法，不同绕法对抑制环境干扰的作用不同。其中四极对称绕法是最佳方案之一。

光纤陀螺线圈自动绕制机是绕制光纤陀螺仪中光纤线圈的关键设备，线圈的绕制精度、质量决定了陀螺仪的重要技术指标。这些设备的关键技术都掌握在欧美发达国家手中，而且设备都对我国实行禁运，这些条件的制约，严重的影响了我国陀螺仪的制造水平。为了缩小我国与发达国家光纤陀螺仪制造的差距，光纤陀螺线圈绕制机的研制工作具有必要性。以研制满足国军标要求的光纤陀螺线圈绕制机为目标，为提高我国光纤陀螺仪的制造水平提供支撑。我公司最终研制出一台光纤陀螺线圈自动绕制机。

目前，现有的光纤陀螺线圈绕制机由于其特殊绕制工艺和结构设计不合理，使得设备在使用过程中存在部分缺点，具体表现在：

一、排线机构排线轮与收线盘过远，精确排线困难。

二、两个放线盘与收线盘同轴垂直安装，并一起旋转偏心大，不利精确绕线（光纤）。

三、四极对称方式（ABBA---ABBA---）绕制光陀螺线圈时，两个放线盘要不停和放线机构拆换。

四、收线盘上的光纤排线不理想时，不能倒线。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种光纤陀螺线圈自动绕制机。该光纤陀螺线圈自动绕制机具有自动绕制四极对称方式光陀螺线圈的功能，且其结构新颖、提高了设备的人性化，操作方便快捷，同时还提高了产品绕制质量，并降低了劳动强度，便于推广使用。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：光纤陀螺线圈自动绕制机，其特征在于：包括机架、安装在机架上的面板以及依次安装在面板上的主轴绕制机构、左放线机构、左张力控制机构、收线工装机构、右张力控制机构、右放线机构和监控显示机构；所述主轴绕制机构包括座体一、主轴、与座体一相连接且用于支撑主轴的支撑轴套和用于驱动主轴转动的驱动电机一，所述主轴转动安装在支撑轴套内，所述驱动电机一的输出轴上安装有带轮一，所述主轴的左端安装有带轮二，所述带轮一和带轮二通过传动带一连接；所述左张力控制机构和右张力控制机构均包括座体二、驱动电机二和在驱动电机二带动下转动的张力控制轴套，所述张力控制轴套转动安装在座体二上，所述驱动电机二的输出轴上安装有带轮三，所述张力控制轴套的左端安装有带轮四，所述带轮三和带轮四通过传动带二连接，所述张力控制轴套的右端侧面连接有竖直布设的且用于安装走线导轮组的竖板；所述左放线机构和右放线机构均包括驱动电机三、在驱动电机三带动下转动的放线轴套和安装在放线轴套右端的放线盘，所述驱动电机三的输出轴上安装有带轮五，所述张力控制轴套上安装有带轮六，所述带轮五和带轮六通过传动带三连接；所述收线工装机构包括与主轴右端通过键连接的骨架法兰、通过销钉一与骨架法兰连接的收线盘和安装在收线盘右侧的压板，所述压板通过螺钉二将收线盘和主轴固定；所述监控显示机构包括摄像机以及与摄像机相接的显示器和监视器；所述支撑轴套的右端伸入放线轴套且从放线轴套的右端伸出，所述主轴的右端连接有用于收线的收线工装机构，所述放线轴套转动安装在张力控制轴套内，所述放线轴套外圈与张力控制轴套内圈经轴承一相连接，所述放线轴套内圈与支撑轴套外圈经轴承二相连接，所述面板下方悬挂安装有左排线机构和右排线机构。

上述的光纤陀螺线圈自动绕制机，其特征在于：所述左排线机构和右排线机构均包括伺服电机、减速机、电机座、联轴节、支撑架一和支撑架二，所述支撑架一和支撑架二悬挂于面板下方的机架内，所述支撑架一和支撑架二上转动连接有滚珠丝杠，所述伺服电机和减速机均安装在电机座上，所述伺服电机的输出轴与减速机的输入轴相连接，所述减速机的输出轴筒联轴节与滚珠丝杠的一端相连接，所述滚珠丝杠上套有丝母套，所述丝母套的上端与座体二相连接，所述支撑架一和支撑架二均安装在面板上。

上述的光纤陀螺线圈自动绕制机，其特征在于：所述面板上安装有与支撑架一相配合对滚珠丝杠进行限位的碰块一，所述面板上安装有与支撑架二相配合对滚珠丝杠进行限位的碰块二。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的结构新颖，设计合理，易于线盘安装、互换。

2、本实用新型使用起来比较方便快捷，且使用寿命长。

3、本实用新型提高了产品绕制质量，并降低了劳动强度，便于推广使用。

4、本实用新型自动实现四极对称绕法的各种复杂动作；避免了光纤在复绕过程中的扭结现象。

5、本实用新型收线盘上的光纤排线不理想时，让放线电机反转，使收线盘上的光纤倒回放线盘上，方便调整收线盘上的光纤排列情况。

综上所述，本实用新型结构简单，设计新颖合理，工作可靠性高，使用寿命长，该光纤陀螺线圈自动绕制机具有自动绕制四极对称方式光陀螺线圈的功能，且其结构新颖、提高了设备的人性化，操作方便快捷，同时还提高了产品绕制质量，并降低了劳动强度，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的左视图。

图3为本实用新型主轴绕制机构、左放线机构和左张力控制机构的连接关系示意图。

图4为本实用新型左排线机构的结构示意图。

附图标记说明:

1—机架；           2—面板；            3—主轴绕制机构；

3-2—主轴；         3-7—座体一；        3-8—支撑轴套；

3-9—驱动电机一；   3-27—带轮一；       3-28—带轮二；

3-29—传动带一；

4—左放线机构；     4-4—放线轴套；      4-17—驱动电机三；

4-18—放线盘；      4-19—轴承一；       4-20—轴承二；

4-33—带轮五；      4-34—带轮六；       4-35—传动带三；

5—左张力控制机构； 5-6—张力控制轴套；  5-11—座体二；

5-30—带轮三；      5-31—带轮四；       5-32—传动带二；

6—收线工装机构；   6-21—键；           6-22—骨架法兰；

6-23—销钉一；      6-24—收线盘；       6-25—压板；

6-26—螺钉二；      7—右张力控制机构；  8—右放线机构；

9—监控显示机构；   9-1—显示器；        9-2—监视器；

9-3—摄像机；    10—左排线机构；      11—右排线机构；

14—走线导轮组； 16—竖板。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示的一种光纤陀螺线圈自动绕制机，包括机架1、安装在机架1上的面板2以及依次安装在面板2上的主轴绕制机构3、左放线机构4、左张力控制机构5、收线工装机构6、右张力控制机构7、右放线机构8和监控显示机构9；所述主轴绕制机构3包括座体一3-7、主轴3-2、与座体一3-7相连接且用于支撑主轴3-2的支撑轴套3-8和用于驱动主轴3-2转动的驱动电机一3-9，所述主轴3-2转动安装在支撑轴套3-8内，所述驱动电机一3-9的输出轴上安装有带轮一3-27，所述主轴3-2的左端安装有带轮二3-28，所述带轮一3-27和带轮二3-28通过传动带一3-29连接；所述左张力控制机构5和右张力控制机构7均包括座体二5-11、驱动电机二5-12和在驱动电机二5-12带动下转动的张力控制轴套5-6，所述张力控制轴套5-6转动安装在座体二5-11上，所述驱动电机二5-12的输出轴上安装有带轮三5-30，所述张力控制轴套5-6的左端安装有带轮四5-31，所述带轮三5-30和带轮四5-31通过传动带二5-32连接，所述张力控制轴套5-6的右端侧面连接有竖直布设的且用于安装走线导轮组14的竖板16；所述左放线机构4和右放线机构8均包括驱动电机三4-17、在驱动电机三4-17带动下转动的放线轴套4-4和安装在放线轴套4-4右端的放线盘4-18，所述驱动电机三4-17的输出轴上安装有带轮五4-33，所述张力控制轴套5-6上安装有带轮六4-34，所述带轮五4-33和带轮六4-34通过传动带三4-35连接；所述收线工装机构6包括与主轴3-2右端通过键6-21连接的骨架法兰6-22、通过销钉一6-23与骨架法兰6-22连接的收线盘6-24和安装在收线盘6-24右侧的压板6-25，所述压板6-25通过螺钉二6-26将收线盘6-24和主轴3-2固定；所述监控显示机构9包括摄像机9-3以及与摄像机9-3相接的显示器9-1和监视器9-2；所述支撑轴套3-8的右端伸入放线轴套4-4且从放线轴套4-4的右端伸出，所述主轴3-2的右端连接有用于收线的收线工装机构6，所述放线轴套4-4转动安装在张力控制轴套4-6内，所述放线轴套4-4外圈与张力控制轴套4-6内圈经轴承一4-19相连接，所述放线轴套4-4内圈与支撑轴套3-8外圈经轴承二4-20相连接，所述面板2下方悬挂安装有左排线机构10和右排线机构11。

如图3所示，所述左排线机构10和右排线机构11均包括伺服电机10-1、减速机10-2、电机座10-3、联轴节10-4、支撑架一10-5和支撑架二10-9，所述支撑架一10-5和支撑架二10-9悬挂于面板2下方的机架1内，所述支撑架一10-5和支撑架二10-9上转动连接有滚珠丝杠10-8，所述伺服电机10-1和减速机10-2均安装在电机座10-3上，所述伺服电机10-1的输出轴与减速机10-2的输入轴相连接，所述减速机10-2的输出轴筒联轴节10-4与滚珠丝杠10-8的一端相连接，所述滚珠丝杠10-8上套有丝母套10-7，所述丝母套10-7的上端与座体二5-11相连接，所述支撑架一10-5和支撑架二10-9均安装在面板2上。所述面板2上安装有与支撑架一10-5相配合对滚珠丝杠10-8进行限位的碰块一10-6，所述面板2上安装有与支撑架二10-9相配合对滚珠丝杠10-8进行限位的碰块二10-10。通过设置左排线机构10和右排线机构11，左排线机构10带动左放线机构4左右移动，右排线机构11带动右放线机构8左右移动。

该光纤陀螺线圈自动绕制机具有将光纤按照光陀螺线圈特殊绕制工艺即四极对称方式（ABBA---ABBA---）自动绕制成四极对称方式光陀螺线圈的功能。整个绕制过程中光纤左右放线盘4-18可以分时放线和排线。采用收线盘6-24空间位置固定，收线盘6-24只能沿轴线正、反转；两个放线盘4-18与收线盘6-24同轴式布置。两个放线盘4-18与左张力控制机构5和右张力控制机构7放线采用内外双层轴机构，内外轴之间可相对转动，也可一起动作，两轴相对静止。所述绕制方法是按照四极对称方式（ABBA---ABBA---）缠绕，其绕制方法为：若L和R分别是一根光纤的两端，M为整根光纤的中点，R端光纤首先由中点M开始以右旋的方式，从收线盘6-24的左侧密排至右侧;然后，L端光纤以左旋的方式从收线盘6-24的左侧密排至右侧，再从收线盘6-24的右侧密排至左侧;最后，R端光纤以右旋的方式从收线盘6-24的右侧密排至左侧；从而完成一个四极对称方式的绕制过程。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (3)

1.光纤陀螺线圈自动绕制机，其特征在于：包括机架（1）、安装在机架（1）上的面板（2）以及依次安装在面板（2）上的主轴绕制机构（3）、左放线机构（4）、左张力控制机构（5）、收线工装机构（6）、右张力控制机构（7）、右放线机构（8）和监控显示机构（9）；所述主轴绕制机构（3）包括座体一（3-7）、主轴（3-2）、与座体一（3-7）相连接且用于支撑主轴（3-2）的支撑轴套（3-8）和用于驱动主轴（3-2）转动的驱动电机一（3-9），所述主轴（3-2）转动安装在支撑轴套（3-8）内，所述驱动电机一（3-9）的输出轴上安装有带轮一（3-27），所述主轴（3-2）的左端安装有带轮二（3-28），所述带轮一（3-27）和带轮二（3-28）通过传动带一（3-29）连接；所述左张力控制机构（5）和右张力控制机构（7）均包括座体二（5-11）、驱动电机二（5-12）和在驱动电机二（5-12）带动下转动的张力控制轴套（5-6），所述张力控制轴套（5-6）转动安装在座体二（5-11）上，所述驱动电机二（5-12）的输出轴上安装有带轮三（5-30），所述张力控制轴套（5-6）的左端安装有带轮四（5-31），所述带轮三（5-30）和带轮四（5-31）通过传动带二（5-32）连接，所述张力控制轴套（5-6）的右端侧面连接有竖直布设的且用于安装走线导轮组（14）的竖板（16）；所述左放线机构（4）和右放线机构（8）均包括驱动电机三（4-17）、在驱动电机三（4-17）带动下转动的放线轴套（4-4）和安装在放线轴套（4-4）右端的放线盘（4-18），所述驱动电机三（4-17）的输出轴上安装有带轮五（4-33），所述张力控制轴套（5-6）上安装有带轮六（4-34），所述带轮五（4-33）和带轮六（4-34）通过传动带三（4-35）连接；所述收线工装机构（6）包括与主轴（3-2）右端通过键（6-21）连接的骨架法兰（6-22）、通过销钉一（6-23）与骨架法兰（6-22）连接的收线盘（6-24）和安装在收线盘（6-24）右侧的压板（6-25），所述压板（6-25）通过螺钉二（6-26）将收线盘（6-24）和主轴（3-2）固定；所述监控显示机构（9）包括摄像机（9-3）以及与摄像机（9-3）相接的显示器（9-1）和监视器（9-2）；所述支撑轴套（3-8）的右端伸入放线轴套（4-4）且从放线轴套（4-4）的右端伸出，所述主轴（3-2）的右端连接有用于收线的收线工装机构（6），所述放线轴套（4-4）转动安装在张力控制轴套（4-6）内，所述放线轴套（4-4）外圈与张力控制轴套（4-6）内圈经轴承一（4-19）相连接，所述放线轴套（4-4）内圈与支撑轴套（3-8）外圈经轴承二（4-20）相连接，所述面板（2）下方悬挂安装有左排线机构（10）和右排线机构（11）。

2.根据权利要求1所述的光纤陀螺线圈自动绕制机，其特征在于：所述左排线机构（10）和右排线机构（11）均包括伺服电机（10-1）、减速机（10-2）、电机座（10-3）、联轴节（10-4）、支撑架一（10-5）和支撑架二（10-9），所述支撑架一（10-5）和支撑架二（10-9）悬挂于面板（2）下方的机架（1）内，所述支撑架一（10-5）和支撑架二（10-9）上转动连接有滚珠丝杠（10-8），所述伺服电机（10-1）和减速机（10-2）均安装在电机座（10-3）上，所述伺服电机（10-1）的输出轴与减速机（10-2）的输入轴相连接，所述减速机（10-2）的输出轴筒联轴节（10-4）与滚珠丝杠（10-8）的一端相连接，所述滚珠丝杠（10-8）上套有丝母套（10-7），所述丝母套（10-7）的上端与座体二（5-11）相连接，所述支撑架一（10-5）和支撑架二（10-9）均安装在面板（2）上。

3.根据权利要求2所述的光纤陀螺线圈自动绕制机，其特征在于：所述面板（2）上安装有与支撑架一（10-5）相配合对滚珠丝杠（10-8）进行限位的碰块一（10-6），所述面板（2）上安装有与支撑架二（10-9）相配合对滚珠丝杠（10-8）进行限位的碰块二（10-10）。

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