一种光纤自动绕环装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种光纤自动绕环装置，包括底座，底座上固设有主轴支架，主轴支架一侧设有绕纤装置，绕纤装置和底座通过移动机构连接，主轴支架上设有主轴，主轴穿设于绕纤装置内，主轴上可拆卸的连接有收纤骨架，绕纤装置上设有放纤单元，收纤骨架用于将放纤单元内的光纤进行收集并绕制，还包括驱动单元，驱动单元用于为主轴和绕纤装置提供动力。解决光纤绕制过程不能全自动自主生产，人员操作强度大且不方便，生产效率低，光纤绕制品质较低，一致性把控较难的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤自动绕环装置
本技术涉及光纤绕制
，尤其涉及一种光纤自动绕环装置。
技术介绍
光纤陀螺是一种基于Sagnac效应的用于测量姿态方位的高精度惯性传感器，由于它具备体积小、精度高、启动快、动态范围大、全固态等一系列优点，已经逐步取代机械陀螺和激光陀螺，被广泛应用于飞行器导航、潜艇定位、隧道掘进导向、机器人控制等多种领域。光纤环是光纤陀螺的传感核心部分。光纤环是通过特殊绕法及工艺将一段光纤缠绕成一个光纤环圈，不同精度的光纤环所需的光纤从几百米至数公里不等。由于光纤环的品质直接影响光纤陀螺的测量精度，因此实际应用中对其提出了很多要求，如光纤排列要整齐、张力要均匀、消光比要大等。光纤环的绕制方法有很多种，如平绕、四极对称绕法、八极对称绕法、十六极对称绕法等，其中四极对称绕法主要用于中低精度陀螺，十六极对称绕法主要用于高精度陀螺。目前，国内光纤环基本上都采用四极、十六极对称绕法，并且大都采用半自动化的方法进行绕制，即通过操作人员的实时观察和控制，来操纵设备进行光纤环的绕制。目前，国内的光纤环绕制工艺逐步成熟，但设备功能还不够完善，光纤环的绕制过程仍然无法脱离人工干预。由于光纤机械强度差、质地脆、不耐弯折，绕制光纤环必须使用特制的设备，全程精确控制光纤张力、绕纤速度、入纤角、绕纤匝数等指标。绕制一个光纤环通常需要数小时至十几个小时，全程需要人工观察、操作干预，这对于操作人员的耐心和注意力是个极大的考验。而对于光纤环这种精密的器件，即便是轻微的震动都有可能使光纤环出现排列不整齐、张力过大、甚至断纤，因此绕环设备的控制精度和自动化程度直接决定了光纤环的品质、产品一致性以及生产效率。另外，按照八极、十六极对称绕法绕环时，国内外现有的绕环设备都需要进行换盘及倒盘操作，即每绕完若干层后，需要把相对的A、B两个盘位置对调一下，传统的做法是人工操作，先将骨架上的两根光纤用胶带固定，然后将A、B两个盘小心的互换位置，最后将胶带撤除，继续绕环；国外先进做法是采用机械臂，模拟手动操作步骤自动搬运A、B盘。以绕制64层的十六极光纤环为例，绕制时间约8小时，需要换盘32次，倒盘8次，其中换盘及倒盘花费时间约1.5小时，工作效率非常低，同时在换盘及倒盘过程中因操作失误导致的断纤、伤纤事故时常发生，事故率约为3%，出现任何断纤、伤纤事故即意味着该光纤环报废。采用机械臂的方式很大程度上缓解了人员的劳动强度，降低了事故率，但依然存在工序繁琐、工作效率低、断纤、伤纤等风险高的情况。中国专利文献CN107934681A一种光纤绕线盘装置，包括机架、左转盘、右转盘、补刀机构和排线导轮机构，所述左转盘、右转盘分别通过左主轴、右主轴对称安装于所述机架两侧，该装置结构不能满足全自动生产的要求；中国专利文献CN103303743A一种光纤绕纤装置，包括控制单元、调速电机、放线机构、第一步进电机、切线机构、第二步进电机和绕线机构，在绕环的过程中，同样不能解决自动化生产的问题，使用存在缺陷，因此需要改进。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种光纤自动绕环机构，解决光纤绕制过程不能全自动自主生产，人员操作强度大且不方便，生产效率低，光纤绕制品质较低，一致性把控较难的问题。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种光纤自动绕环装置，包括底座，底座上固设有主轴支架，主轴支架一侧设有绕纤装置，绕纤装置和底座通过移动机构连接，主轴支架上设有主轴，主轴穿设于绕纤装置内，主轴上可拆卸的连接有收纤骨架，绕纤装置上设有放纤单元，收纤骨架用于将放纤单元内的光纤进行收集并绕制；还包括驱动单元，驱动单元用于为主轴和绕纤装置提供动力。优选方案中，所述绕纤装置包括相对设置的第一旋转支架和第二旋转支架，第一旋转支架和第二旋转支架上分别设有第一旋转盘和第二旋转盘，第一旋转盘和第二旋转盘上分别均匀设有多个第一放纤槽和多个第二旋转盘放纤槽，放纤单元包括第一放纤盒和第二放纤盒，第一放纤盒和第二放纤盒分别可拆卸的安装于第一放纤槽和第二旋转盘放纤槽内，第一旋转支架和第二旋转支架分别和移动机构连接。优选方案中，所述移动机构包括平行设置的两个导轨，导轨通过垫高架和底座连接，垫高架固设于底座上，导轨上滑设有多个滑块，多个滑块分别位于第一旋转支架和第二旋转支架下方，两个导轨之间还相对设有两个丝杆，两个丝杆分别和第一旋转支架和第二旋转支架连接。优选方案中，所述第一放纤盒和第二放纤盒均包括壳体，壳体可拆卸的连接有密封板,壳体外侧设有多个定位槽，壳体为中空结构，壳体内从上到下设有放纤盘、入纤轮、张力传感器轮、动滑轮和计长排纤器，壳体距离放纤盘较远的一侧相对设有第一电推拉杆和第二电推拉杆。优选方案中，所述驱动单元包括第一电机和第二电机，第一电机位于主轴支架上，第一电机通过第一皮带和主轴连接，第二电机位于绕纤装置上，第二电机上连接有第二皮带，第二皮带用于放纤单元旋转。优选方案中，所述移动机构上还设有检测系统，检测系统包括光栅尺和光栅尺读写头，光栅尺位于垫高架外侧，光栅尺读写头位于滑块上。优选方案中，所述第一放纤槽和第二旋转盘放纤槽外形相同，第一放纤槽和第二旋转盘放纤槽均设有固定孔和固定台，第一放纤盒和第二放纤盒均包括第一电推拉杆、第二电推拉杆和定位槽，第一电推拉杆和第二电推拉杆和固定孔相匹配，定位槽和固定台相匹配。优选方案中，一种光纤自动绕环方法，包括以下步骤：S1、根据光纤环的长度，计算出左右绕环需要放置的光纤长度，留足尾纤并标记；S2、将光纤盘绕在两个放纤盘上，然后将两个放纤盘分别安装在第一放纤盒和第二放纤盒并固定；S3、运行设备，自动将第一旋转支架和第二旋转支架移动到设定位置，同时第一旋转盘和第二旋转盘旋转到初始位置；S4、分别收起第一电推拉杆和第二电推拉杆，分别将第一放纤盒和第二放纤盒放入第一放纤槽和第二旋转盘放纤槽内后推出第一电推拉杆和第二电推拉杆；S5、将光纤抵靠在收纤骨架的承绕面，并保证光纤处于绷紧状态；S6、检查光纤分别从放纤盘出来正确经过入纤轮、张力传感器轮、动滑轮和计长排纤器后出来，保证收纤骨架固定牢固；S7、启动设备，调整各设定参数，以使得保证生产效率。优选方案中，所述S3~S4中旋转时保证第一旋转盘的第一放纤槽处于最顶端，此时第一放纤盒位于最顶端，同时第二旋转盘的第二旋转盘放纤槽处于最底端，此时第二放纤盒位于最底端。优选方案中，所述S6后还包括绕制工艺的选择，以满足光纤环类型的需要，进行新的绕制时，重复S1~S7所述步骤。本技术一种光纤自动绕环机构带来的有益效果是：1）效率高：能够实现在八极、十六极绕环的过程中无需换盘，仅需倒盘，大大简化了工艺步骤，提高了生产效率，降低了事故风险。以绕制64层的十六极光纤环为例，传统方式绕制时间约8小时，需要换盘32次，倒盘8次，其中换盘及倒盘花费时间约1.5小时；而采用本技术的技术方案，绕制时间约为4小时，无需换盘，仅需倒盘8次，其中倒盘花费时间约8分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤自动绕环装置，其特征是：包括底座（1），底座（1）上固设有主轴支架（2），主轴支架（2）一侧设有绕纤装置（10），绕纤装置（10）和底座（1）通过移动机构（12）连接，主轴支架（2）上设有主轴（5），主轴（5）穿设于绕纤装置（10）内，主轴（5）上可拆卸的连接有收纤骨架（9），绕纤装置（10）上设有放纤单元（8），收纤骨架（9）用于将放纤单元（8）内的光纤进行收集并绕制；/n还包括驱动单元（11），驱动单元（11）用于为主轴（5）和绕纤装置（10）提供动力。/n

【技术特征摘要】
1.一种光纤自动绕环装置，其特征是：包括底座（1），底座（1）上固设有主轴支架（2），主轴支架（2）一侧设有绕纤装置（10），绕纤装置（10）和底座（1）通过移动机构（12）连接，主轴支架（2）上设有主轴（5），主轴（5）穿设于绕纤装置（10）内，主轴（5）上可拆卸的连接有收纤骨架（9），绕纤装置（10）上设有放纤单元（8），收纤骨架（9）用于将放纤单元（8）内的光纤进行收集并绕制；
还包括驱动单元（11），驱动单元（11）用于为主轴（5）和绕纤装置（10）提供动力。


2.根据权利要求1所述一种光纤自动绕环装置，其特征是：所述绕纤装置（10）包括相对设置的第一旋转支架（3）和第二旋转支架（4），第一旋转支架（3）和第二旋转支架（4）上分别设有第一旋转盘（6）和第二旋转盘（7），第一旋转盘（6）和第二旋转盘（7）上分别均匀设有多个第一放纤槽（601）和多个第二旋转盘放纤槽（701），放纤单元（8）包括第一放纤盒（8A）和第二放纤盒（8B），第一放纤盒（8A）和第二放纤盒（8B）分别可拆卸的安装于第一放纤槽（601）和第二旋转盘放纤槽（701）内，第一旋转支架（3）和第二旋转支架（4）分别和移动机构（12）连接。


3.根据权利要求2所述一种光纤自动绕环装置，其特征是：所述移动机构（12）包括平行设置的两个导轨（101），导轨（101）通过垫高架（105）和底座（1）连接，垫高架（105）固设于底座（1）上，导轨（101）上滑设有多个滑块（106），多个滑块（106）分别位于第一旋转支架（3）和第二旋转支架（4）下方，两个导轨（101）之间还相对设有两个丝杆（102），两个丝杆（102）分别和第一旋转支架（3）和第二旋转支架（4）连接。


4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭伟华，王胜男，李宏，李家乐，罗博华，余妍，曲勇军，廉正刚，李长松，
申请(专利权)人：武汉光谷长盈通计量有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42