[實用新型]氣動張力控制器及光纖陀螺繞環(huán)機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721743053.8
• 申請日: 2017-12-09
• 公開（公告）號: CN208398884U
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設計）人: 楊學智;楊皓天
• 申請（專利權）人: 楊學智;楊皓天
• 主分類號: G01C19/72
• 分類號: G01C19/72;F16C32/06
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 徐旭棟

本實用新型公開了一種氣動張力控制器及光纖陀螺繞環(huán)機，其技術方案要點是包括包括同軸線套設并相對轉(zhuǎn)動的軸和軸套，所述軸上設有用于向軸與軸套接觸面間通入氣體的氣道，軸套上沿周向均勻分布有用于排出氣體的排氣孔，軸套上固設有與氣道連通的噴氣組件，噴氣組件噴出的氣體沿著軸套的切線方向。本實用新型解決了目前光纖陀螺繞環(huán)機光纖纏繞張力控制不穩(wěn)定，排纖精度低，導致陀螺光纖環(huán)質(zhì)量差，生產(chǎn)效能低的問題。

技術領域

本實用新型涉及光纖繞線技術領域，更具體的說，它涉及一種氣動張力控制器及光纖陀螺繞環(huán)機。

背景技術

光纖陀螺儀屬于高精度的傳感器，它廣泛應用在航天航空、機械系統(tǒng)和軍事技術上。光纖陀螺儀充分發(fā)揮了其成本低、維護簡便等特點，正逐步替代其它類型陀螺儀，并且受到用戶特別是軍隊的高度重視。光纖環(huán)是光纖陀螺儀的重要組成部分，光纖環(huán)所處的環(huán)境因素，如溫度、應力引起的非互易性相位噪聲直接影響著光纖陀螺的精度和性能。

光纖環(huán)上的光纖在繞制過程中，由于外部環(huán)境和繞制方式的影響會造成多種不同因素的應力的產(chǎn)生，例如外界應力、纏繞的壓應力。光纖環(huán)是由專用的光纖繞線機繞制而成，外界應力可以通過保持光纖繞線過程中外部環(huán)境來消除。因此，環(huán)上的光纖所受的張力最主要是來源于光纖環(huán)圈繞制過程中收線輪速度與放線輪速度之差。因此，對光纖繞制過程中的光纖進行張力控制，是保證光纖環(huán)的光纖應力穩(wěn)定的關鍵所在，光纖的張力控制是光纖繞線機研制過程中一個重要考慮因素。

傳統(tǒng)的光纖陀螺繞線機，因機械結構不當，造成繞環(huán)精度低，而離不開人工干預，工人靠眼睛觀察，手工修正光纖的排布。由于人工的干預，繞出的環(huán)有很多不定因素，質(zhì)量低，廢品率高。

現(xiàn)有的光纖繞線機張力控制方法基本有兩種：一種是用電位器，根據(jù)舞蹈輪的位移間接測得光纖張力，由上位機分析控制放線輪轉(zhuǎn)速；另一種是用張力傳感器測得光纖張力，由上位機分析控制放線輪轉(zhuǎn)速。然而，通過放線輪速度的改變來調(diào)整光纖張力，不能精準的調(diào)整光纖張力，并且?guī)в袕埩鞲衅鞯膹埩ο到y(tǒng)滑輪數(shù)目多，增加了與光纖的摩擦力，嚴重影響光纖的張力測定。

由此可見，光纖繞線機工作過程中，光纖所受張力是動態(tài)改變的過程，現(xiàn)有的方法只是單一改變放線輪速度，不能快速準確控制光纖張力，繞制的光纖環(huán)質(zhì)量不好，生產(chǎn)的光纖陀螺儀的精度也不高。

現(xiàn)有技術可參見公開號為CN101158583A的中國發(fā)明專利申請，其公開了一種光纖陀螺繞線機的光纖軸向排線結構，如圖1所示，它具有底板平臺100，在底板平臺100上設有滾珠絲桿結構、交流伺服電機支架101，滾珠絲桿結構兩側(cè)設有導軌，滾珠絲桿結構具有兩個滾珠絲桿支架，在兩個滾珠絲桿支架上設有滾珠絲桿1010，在滾珠絲桿1010上設有連接器，在滾珠絲桿1010的一端通過聯(lián)軸器與步進電機109相連接，在導軌設有滑塊，滑塊、連接器與放線平臺相連接，放線平臺上設有放線電機105、光纖定向輪108、攝像結構107，放線電機105與放線環(huán)106相連接，在交流伺服電機支架101上設有交流伺服電機102，交流伺服電機102與工作環(huán)103相連接。攝像結構107把光纖排布的圖像拍攝下來，轉(zhuǎn)成圖像信號，送至圖像處理電路。 由圖像處理電路把圖像信號轉(zhuǎn)成控制信號，調(diào)節(jié)步進電機109的轉(zhuǎn)速，使光纖排布均勻。光纖定向輪108，用于保持光纖從放線結構放出時，不會發(fā)生相對于放線結構的橫向移動，保證放線結構放出的光纖在工作環(huán)103軸向的位置恒定。

上述現(xiàn)有技術可實現(xiàn)光纖陀螺繞線機排線的自動化，光纖排布方面較傳統(tǒng)的光纖陀螺繞線機在均勻性方面有大幅的提高。但是，該現(xiàn)有技術中存在以下不足：由于工作環(huán)103和放線環(huán)106分別由兩個電機驅(qū)動轉(zhuǎn)動，二者必須保持轉(zhuǎn)動的線速度完全一致，光纖從放線環(huán)106向工作環(huán)103移動纏繞時張力才能一定，當工作環(huán)103線速度大于放線環(huán)106時，光纖上的張力增大，當工作環(huán)103線速度小于放線環(huán)106時，光纖松弛導致其張力減小，光纖張力依然不能準確控制。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種氣動張力控制器，提高光纖繞線時張力穩(wěn)定性。