[發明專利]金屬微細線精密排線方法及裝置

在審

• 申請號: 202111113441.9
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113800320A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 張濤;袁輝;柳潛力;王顯軍;鄭健
• 申請（專利權）人: 山東蘭海新材料科技有限公司;哈爾濱工業大學(威海)
• 主分類號: B65H54/547
• 分類號: B65H54/547;B65H54/44;B65H57/14;B65H63/00;B65H54/28
• 代理公司: 威海聚睿知識產權代理事務所(普通合伙) 37352
• 代理人: 宋立國

1.一種金屬微細線精密排線方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：將金屬微細線的一端固定于排線輪上；

S2：驅動排線輪繞排線輪的軸線以轉速N_n自轉，驅動排線輪以V_n速度沿排線輪軸向運動，使排線輪每自轉一周，排線輪沿排線輪軸向運動金屬微細線直徑R的距離；

S3：以f_n頻率測量排線輪上金屬微細線外表層距離排線輪軸線的距離L，并與閾值L_n對比，若L＝L_n，則保持設備正常運轉，若L≠L_n，則發出警報，同時停止工作、檢修；

S4：排線輪沿排線輪軸線方向運動D距離，排線輪上纏繞完一層金屬微細線后反向運動，向排線輪上纏繞下一層金屬微細線；

S5：重復步驟S2-S4，直至達到設定的排線量為止；

n為當前向排線輪上纏繞金屬微細線的層數，為自1開始的自然數；L_n為精密排線狀態下第n層金屬微細線的纏繞半徑；測量頻率f_n與排線輪的轉速N_n相配合，金屬微細線在排線輪上每纏繞一圈，測量一次；D不大于排線輪軸向上可纏線的長度；V_n為排線輪沿其軸向運動的平均速度。

2.根據權利要求1所述的金屬微細線精密排線方法，其特征在于：所述排線輪通過伺服電機驅動自轉，所述伺服電機的轉軸端部同軸且固定設有排線輪插軸，排線輪插軸為棱柱狀，排線輪軸線處設有與排線輪插軸相配合的插孔，所述排線輪插軸靠近伺服電機的端部設有插軸擋板，排線輪插軸遠離伺服電機的端部設有沿排線輪插軸軸截面方向將排線輪插軸一分為二的間隙，所述間隙兩側的排線輪插軸的外側面上設有限位凸起。

3.根據權利要求2所述的金屬微細線精密排線方法，其特征在于：所述排線輪通過直線往復運動機構驅動排線輪沿排線輪軸向運動，所述直線往復運動機構包括導軌和微動驅動器，所述導軌由軌道和滑塊組成，所述滑塊和軌道滑動相連，滑塊的上側與伺服電機固定相連，微動驅動器的活動端與滑塊相連。

4.根據權利要求3所述的金屬微細線精密排線方法，其特征在于：所述導軌為氣浮導軌。

5.根據權利要求3所述的金屬微細線精密排線方法，其特征在于：所述微動驅動器為壓電慣性位移臺。

6.根據權利要求1所述的金屬微細線精密排線方法，其特征在于：所述L通過激光測距傳感器獲取，激光測距傳感器通過支架固定設置于排線輪的一側，激光測距傳感器距排線輪的軸線距離為L₀，激光測距傳感器測得激光測距傳感器到排線輪上金屬微細線外表層距離位L₁，L＝L₀-L₁。

7.根據權利要求6所述的金屬微細線精密排線方法，其特征在于：所述金屬微細線通過導線輪向排線輪定向輸出，所述激光測距傳感器的測量點位于排線輪到導線輪之間的金屬微細線與排線輪周面的切點處。

8.根據權利要求1所述的金屬微細線精密排線方法，其特征在于：所述排線輪包括繞線軸和設置于繞線軸兩端的擋板，D不大于兩個擋板的間距。

9.一種金屬微細線精密排線裝置，其特征在于，包括基板，基板上設有氣浮導軌，所述氣浮導軌包括軌道和滑塊，氣浮導軌的軌道與基板固定相連，氣浮導軌的滑塊與軌道滑動相連，所述滑塊的下側面與壓電慣性位移臺的活動端相連，壓電慣性位移臺的固定端與基板固定相連，所述滑塊上側面上設有伺服電機，所述伺服電機的轉軸端部固定設有排線輪，所述排線輪的一側固定設有激光測距傳感器，所述金屬微細線精密排線裝置包括控制器，控制器分別和伺服電機、壓電慣性位移臺和激光測距傳感器相連。