本發(fā)明涉及一種適用于光纖纏繞機(jī)上的自動導(dǎo)纖機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

光纖陀螺誕生于1976年，是利用光纖傳感技術(shù)測量空間慣性轉(zhuǎn)動率的一種新型傳感器，目前已經(jīng)發(fā)展成為慣性技術(shù)領(lǐng)域具有劃時代特征的新型主流儀表；光纖陀螺與機(jī)械陀螺和激光陀螺相比，具有啟動時間短、沒有運(yùn)動部件、耐沖擊和振動、體積小、精度高、成本低、宜于集成化的優(yōu)點(diǎn)；光纖陀螺的應(yīng)用前景十分廣闊，它不僅用于衛(wèi)星、飛機(jī)、核潛艇、船舶的導(dǎo)航，導(dǎo)彈制導(dǎo)，宇宙飛船的高精度位置控制，而且在民用上還可以用于機(jī)器人和自動化控制等領(lǐng)域。

光纖環(huán)是光纖陀螺的核心部件，它不僅是陀螺有用信號的來源，而且是絕大部分非互易誤差的來源，是目前影響陀螺性能、制約慣導(dǎo)級光纖陀螺工程化的最主要因素；光纖環(huán)的繞制方式，纏繞時的外部條件以及纏繞時的光纖應(yīng)力是影響光纖陀螺性能的主要因素；如何繞制高質(zhì)量的光纖環(huán)，對光纖陀螺的研制十分重要，因此，研制精密的光纖纏繞機(jī)至關(guān)重要。

目前一些光纖纏繞機(jī)上使用的導(dǎo)纖機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單，集成度不高，張力控制精度低，從而導(dǎo)致光纖上張力波動大，繞環(huán)質(zhì)量差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種適用于光纖纏繞機(jī)上的自動導(dǎo)纖機(jī)構(gòu)，該導(dǎo)纖機(jī)構(gòu)的精密主軸采用多階梯設(shè)計(jì)，有利于軸承、軸承蓋、滑環(huán)、飛叉和飛叉固定件的高精度裝配；導(dǎo)纖軸能夠帶動飛叉實(shí)現(xiàn)單自由度轉(zhuǎn)動，導(dǎo)纖軸驅(qū)動電機(jī)是伺服電機(jī)，在控制系統(tǒng)的作用下能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的位置控制；在導(dǎo)纖方面，光纖經(jīng)過多個導(dǎo)纖輪的導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)了張力測量機(jī)構(gòu)和張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)送纖方向的一致，保證了光纖在纏繞過程中張力的一致性；導(dǎo)纖移動塊能夠在導(dǎo)纖移動塊滑軌上自由滑動，在排纖機(jī)構(gòu)的作用下能夠?qū)崿F(xiàn)高精度排纖。

本發(fā)明是一種適用于光纖纏繞機(jī)上的自動導(dǎo)纖機(jī)構(gòu)，包括導(dǎo)纖驅(qū)動機(jī)構(gòu)、導(dǎo)纖軸、飛叉、滑環(huán)、導(dǎo)纖軸軸承、導(dǎo)纖軸軸承蓋、飛叉固定件、支架A和基座；所述導(dǎo)纖驅(qū)動機(jī)構(gòu)由導(dǎo)纖軸從動輪、導(dǎo)纖軸從動輪固定件、導(dǎo)纖側(cè)同步齒形帶、導(dǎo)纖軸主動輪、導(dǎo)纖軸主動輪固定件、導(dǎo)纖軸主動輪軸承、導(dǎo)纖側(cè)張緊輪、導(dǎo)纖側(cè)張緊輪固定件、導(dǎo)纖側(cè)張緊輪軸承、導(dǎo)纖電機(jī)、導(dǎo)纖電機(jī)減速器和導(dǎo)纖電機(jī)聯(lián)軸器組成；所述導(dǎo)纖軸上開有導(dǎo)纖軸通孔、導(dǎo)纖軸第一階梯、導(dǎo)纖軸第二階梯、導(dǎo)纖軸第三階梯、導(dǎo)纖軸第四階梯、導(dǎo)纖軸鍵槽1和導(dǎo)纖軸鍵槽2；所述飛叉由導(dǎo)纖移動塊、排纖機(jī)構(gòu)支撐板、飛叉配重塊和飛叉體組成；所述導(dǎo)纖移動塊由導(dǎo)纖輪組、張力測控機(jī)構(gòu)、導(dǎo)纖板和導(dǎo)纖移動塊滑軌組成；所述導(dǎo)纖輪組由導(dǎo)纖輪1、導(dǎo)纖輪2、導(dǎo)纖輪3、導(dǎo)纖輪4組成；所述張力測控機(jī)構(gòu)由張力測量機(jī)構(gòu)和張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成；所述飛叉體上有飛叉體通孔、導(dǎo)纖移動塊滑軌安裝孔、飛叉配重塊安裝孔和排纖機(jī)構(gòu)支撐板安裝孔；所述滑環(huán)由滑環(huán)定子、滑環(huán)動子、滑環(huán)定子接線端、滑環(huán)動子接線端和滑環(huán)固定件組成；所述導(dǎo)纖軸通過導(dǎo)纖軸軸承和導(dǎo)纖軸軸承蓋固定在支架A上；所述導(dǎo)纖輪組、張力測量機(jī)構(gòu)和張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的導(dǎo)纖槽保持在同一平面；所述張力測量機(jī)構(gòu)的導(dǎo)線連接到滑環(huán)動子，滑環(huán)定子把電信號引出，解決了導(dǎo)纖機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)時與外界的電信號傳輸問題。

本發(fā)明導(dǎo)纖機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：

(1)精密主軸采用多階梯設(shè)計(jì)，有利于軸承、軸承蓋、滑環(huán)、飛叉和飛叉固定件的高精度裝配；

(2)導(dǎo)纖軸能夠帶動飛叉實(shí)現(xiàn)單自由度轉(zhuǎn)動，導(dǎo)纖軸驅(qū)動電機(jī)是伺服電機(jī)，在控制系統(tǒng)的作用下能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的位置控制，使得控制過程更加平穩(wěn)；

(3)在導(dǎo)纖方面，光纖經(jīng)過多個導(dǎo)纖輪的導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)了張力測量機(jī)構(gòu)和張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)送纖方向的一致，保證了光纖在纏繞過程中張力的一致性；

(4)導(dǎo)纖移動塊能夠在導(dǎo)纖移動塊滑軌上自由滑動，在排纖機(jī)構(gòu)的作用下能夠?qū)崿F(xiàn)高精度排纖；

(5)排纖機(jī)構(gòu)支撐板能夠支撐固定排纖機(jī)構(gòu)，使得整個光纖纏繞機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)更加合理、緊湊、易于實(shí)現(xiàn)；

(6)導(dǎo)纖移動塊采用輕質(zhì)材料加工制成多孔結(jié)構(gòu)，減輕了移動部件的重量；

(7)導(dǎo)纖輪組采用小慣量、低摩擦設(shè)計(jì)，降低了對光纖的附加應(yīng)力，提高了光纖運(yùn)動的穩(wěn)定性；

(8)張力測量機(jī)構(gòu)的導(dǎo)線連接到滑環(huán)動子，滑環(huán)定子把電信號引出，解決了導(dǎo)纖機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)時與外界的電信號傳輸問題；

(9)飛叉配重塊能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)纖機(jī)構(gòu)關(guān)于導(dǎo)纖軸旋轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)動慣量平衡。

附圖說明

圖1是本發(fā)明導(dǎo)纖機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明驅(qū)動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本發(fā)明導(dǎo)纖機(jī)構(gòu)軸系結(jié)構(gòu)圖。

圖4是本發(fā)明導(dǎo)纖軸結(jié)構(gòu)圖。

圖5是本發(fā)明飛叉結(jié)構(gòu)圖。

圖6是本發(fā)明滑環(huán)結(jié)構(gòu)圖。

圖7是本發(fā)明導(dǎo)纖輪組和測控機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖。

圖中：

1.導(dǎo)纖驅(qū)動機(jī)構(gòu)；2.導(dǎo)纖軸；3.飛叉；4.滑環(huán)；5.導(dǎo)纖軸軸承；6.導(dǎo)纖軸軸承蓋；7.飛叉固定件；8.支架A；9.基座

101.導(dǎo)纖軸從動輪；102.導(dǎo)纖軸從動輪固定件；103.導(dǎo)纖側(cè)同步齒形帶；104.導(dǎo)纖軸主動輪；105.導(dǎo)纖軸主動輪固定件；106.導(dǎo)纖軸主動輪軸承；107.導(dǎo)纖側(cè)張緊輪；108.導(dǎo)纖側(cè)張緊輪固定件；109.導(dǎo)纖側(cè)張緊輪軸承；110.導(dǎo)纖電機(jī)；111.導(dǎo)纖電機(jī)減速器；112.導(dǎo)纖電機(jī)聯(lián)軸器

201.導(dǎo)纖軸通孔；202.導(dǎo)纖軸第一階梯；203.導(dǎo)纖軸第二階梯；204.導(dǎo)纖軸第三階梯；205.導(dǎo)纖軸第四階梯；206.導(dǎo)纖軸鍵槽1；207.導(dǎo)纖軸鍵槽2；208.導(dǎo)纖軸鍵1；209.導(dǎo)纖軸鍵2

301.導(dǎo)纖移動塊；302.排纖機(jī)構(gòu)支撐板；303.飛叉配重塊；304.飛叉體；305.導(dǎo)纖輪組；306.張力測控機(jī)構(gòu)；307.導(dǎo)纖板；308.導(dǎo)纖移動塊滑軌；309.張力測量機(jī)構(gòu)；310.張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；311.飛叉體通孔；312.導(dǎo)纖移動塊滑軌安裝孔；313.飛叉配重塊安裝孔；314.排纖機(jī)構(gòu)支撐板安裝孔；315.導(dǎo)纖軸鍵1；316.導(dǎo)纖軸鍵2；317.導(dǎo)纖輪1；318.導(dǎo)纖輪2；319.導(dǎo)纖輪3；320.導(dǎo)纖輪4；321.導(dǎo)線；322.光纖

401.滑環(huán)定子；402.滑環(huán)動子；403.滑環(huán)定子接線端；404.滑環(huán)動子接線端；405.滑環(huán)固定件；406.滑環(huán)通孔；407.滑環(huán)動子螺紋孔

801.支架A通孔

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

請參見圖1、圖3所示，本發(fā)明是一種適用于光纖纏繞機(jī)上的自動導(dǎo)纖機(jī)構(gòu)，包括導(dǎo)纖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1、導(dǎo)纖軸2、飛叉3、滑環(huán)4、導(dǎo)纖軸軸承5、導(dǎo)纖軸軸承蓋6、飛叉固定件7、支架A 8和基座9。

請參見圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖7所示，本發(fā)明中的導(dǎo)纖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1由導(dǎo)纖軸從動輪101、導(dǎo)纖軸從動輪固定件102、導(dǎo)纖側(cè)同步齒形帶103、導(dǎo)纖軸主動輪104、導(dǎo)纖軸主動輪固定件105、導(dǎo)纖軸主動輪軸承106、導(dǎo)纖側(cè)張緊輪107、導(dǎo)纖側(cè)張緊輪固定件108、導(dǎo)纖側(cè)張緊輪軸承109、導(dǎo)纖電機(jī)110、導(dǎo)纖電機(jī)減速器111和導(dǎo)纖電機(jī)聯(lián)軸器112組成；本發(fā)明中的導(dǎo)纖軸2上開有導(dǎo)纖軸通孔201、導(dǎo)纖軸第一階梯202、導(dǎo)纖軸第二階梯203、導(dǎo)纖軸第三階梯204、導(dǎo)纖軸第四階梯205、導(dǎo)纖軸鍵槽1 206和導(dǎo)纖軸鍵槽2 207；本發(fā)明中的飛叉3由導(dǎo)纖移動塊301、排纖機(jī)構(gòu)支撐板302、飛叉配重塊303、飛叉體304和導(dǎo)纖移動塊滑軌126組成；本發(fā)明中的導(dǎo)纖移動塊301由導(dǎo)纖輪組305、張力測控機(jī)構(gòu)306和導(dǎo)纖板125組成；本發(fā)明中的導(dǎo)纖輪組123由導(dǎo)纖輪1 129、導(dǎo)纖輪2 130、導(dǎo)纖輪3 131、導(dǎo)纖輪4 132組成；本發(fā)明中的張力測控機(jī)構(gòu)306由張力測量機(jī)構(gòu)309和張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)310組成；本發(fā)明中的張力測量機(jī)構(gòu)309由張力輪321、張力傳感器322、張力傳感器固定架323和導(dǎo)線324組成；本發(fā)明中的張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)310由張力調(diào)節(jié)輪325、調(diào)節(jié)彈簧326和張力調(diào)節(jié)輪滑動槽327組成；本發(fā)明中的飛叉體304上有飛叉體通孔311、導(dǎo)纖移動塊滑軌安裝孔312、飛叉配重塊安裝孔313和排纖機(jī)構(gòu)支撐板安裝孔314；

請參見圖1、圖6所示，本發(fā)明中的滑環(huán)4由滑環(huán)定子401、滑環(huán)動子402、滑環(huán)定子接線端403、滑環(huán)動子接線端404、滑環(huán)固定件405、滑環(huán)通孔406和滑環(huán)動子螺紋孔407組成；本發(fā)明中的支架A8上有支架A通孔801。

本發(fā)明中的的導(dǎo)纖軸2穿過支架A通孔801，導(dǎo)纖軸軸承5分別卡在導(dǎo)纖軸第二階梯203和導(dǎo)纖軸第三階梯204上，通過導(dǎo)纖軸軸承蓋6固定在支架A8上；滑環(huán)4經(jīng)由滑環(huán)通孔406套在導(dǎo)纖軸第三階梯204和導(dǎo)纖軸第四階梯205之間，滑環(huán)定子401通過滑環(huán)固定件405固定在導(dǎo)纖軸軸承蓋6上面，滑環(huán)動子402通過螺釘穿過滑環(huán)動子螺紋孔407固定在導(dǎo)纖軸2上；導(dǎo)纖軸鍵槽2207內(nèi)有導(dǎo)纖軸鍵2209，飛叉3經(jīng)由飛叉體通孔311套在導(dǎo)纖軸2上的導(dǎo)纖軸鍵2209上，通過飛叉固定件7固定在導(dǎo)纖軸第四階梯205上；本發(fā)明中的導(dǎo)纖軸2的左側(cè)連接有導(dǎo)纖驅(qū)動機(jī)構(gòu)1，導(dǎo)纖軸從動輪101套在導(dǎo)纖軸鍵槽1206內(nèi)的導(dǎo)纖軸鍵1208上，通過導(dǎo)纖軸從動輪固定件102固定在導(dǎo)纖軸第一階梯202上，導(dǎo)纖軸主動輪104通過導(dǎo)纖軸主動輪固定件105和導(dǎo)纖軸主動輪軸承106固定在支架A8上，導(dǎo)纖側(cè)張緊輪107通過導(dǎo)纖側(cè)張緊輪軸承109和導(dǎo)纖側(cè)張緊輪固定件108固定在支架A8上，導(dǎo)纖電機(jī)110通過導(dǎo)纖電機(jī)法蘭固定在支架A8上；本發(fā)明中的導(dǎo)纖電機(jī)110的輸出軸通過導(dǎo)纖電機(jī)減速器111、導(dǎo)纖電機(jī)聯(lián)軸器112與導(dǎo)纖軸主動輪104連接，帶動導(dǎo)纖軸主動輪104旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)纖軸主動輪104通過導(dǎo)纖側(cè)同步齒形帶103帶動導(dǎo)纖軸從動輪101旋轉(zhuǎn)，從而帶動導(dǎo)纖軸2和飛叉3旋轉(zhuǎn)；本發(fā)明中的導(dǎo)纖軸2的右側(cè)連接有飛叉3，飛叉體304連接有導(dǎo)纖移動塊301、排纖機(jī)構(gòu)支撐板302和飛叉配重塊303，排纖機(jī)構(gòu)支撐板302通過螺釘和螺母固定在排纖機(jī)構(gòu)支撐板安裝孔314上，飛叉配重塊303通過螺釘和螺母固定在飛叉配重塊安裝孔313上，排纖機(jī)構(gòu)支撐板302實(shí)現(xiàn)排纖機(jī)構(gòu)的支撐與固定，飛叉配重塊303實(shí)現(xiàn)導(dǎo)纖機(jī)構(gòu)關(guān)于導(dǎo)纖軸2的轉(zhuǎn)動慣量平衡；本發(fā)明中的導(dǎo)纖移動塊滑軌308安裝在導(dǎo)纖移動塊滑軌安裝孔312上，導(dǎo)纖移動塊301通過導(dǎo)纖移動塊滑軌308可以在導(dǎo)纖軸2的軸向移動；本發(fā)明中的導(dǎo)纖輪組305通過螺釘和螺母固定在導(dǎo)纖板307上，導(dǎo)纖輪1 317、導(dǎo)纖輪2 318、導(dǎo)纖輪3 319、導(dǎo)纖輪4 320的導(dǎo)纖槽共面，導(dǎo)纖輪組305實(shí)現(xiàn)光纖322在收纖軸2和供纖軸之間的導(dǎo)向；本發(fā)明中的張力測量機(jī)構(gòu)309固定在導(dǎo)纖板307上，張力測量機(jī)構(gòu)309的導(dǎo)纖槽與導(dǎo)纖輪組305的導(dǎo)纖槽共面；本發(fā)明中的張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)310的導(dǎo)纖槽與導(dǎo)纖輪組305的導(dǎo)纖槽共面，張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)310通過螺釘和螺母固定在導(dǎo)纖板307上；本發(fā)明中的張力測控機(jī)構(gòu)306實(shí)現(xiàn)光纖322在收纖軸2和供纖軸之間的張力恒定。

本發(fā)明中的導(dǎo)纖軸2通過導(dǎo)纖軸軸承5和導(dǎo)纖軸軸承蓋6固定在支架A 8上，導(dǎo)纖軸2帶動飛叉3實(shí)現(xiàn)單自由度轉(zhuǎn)動，導(dǎo)纖電機(jī)110是伺服電機(jī)，在控制系統(tǒng)的作用下能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的位置控制，使得控制過程更加平穩(wěn)。

本發(fā)明中的導(dǎo)纖移動塊301可以在導(dǎo)纖移動塊滑軌308上自由滑動，在排纖機(jī)構(gòu)的控制作用下能夠?qū)崿F(xiàn)高精度排纖；本發(fā)明中的張力測量機(jī)構(gòu)309的導(dǎo)線321連接到滑環(huán)動子接線端404，滑環(huán)定子接線端403把電信號引出，解決了導(dǎo)纖機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)時與外界的電信號傳輸問題；在本發(fā)明中，光纖322從供纖骨架中釋放出，經(jīng)過導(dǎo)纖輪1 317、導(dǎo)纖輪2 318的導(dǎo)纖槽，水平進(jìn)入張力測量機(jī)構(gòu)309的導(dǎo)纖槽，從張力測量機(jī)構(gòu)309的導(dǎo)纖槽水平穿出，水平方向進(jìn)入張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)310的導(dǎo)纖槽，從張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)310的導(dǎo)纖槽水平穿出，水平進(jìn)入導(dǎo)纖輪3 319的導(dǎo)纖槽，從導(dǎo)纖輪3 319的導(dǎo)纖槽垂直穿出，垂直進(jìn)入導(dǎo)纖輪4 320的導(dǎo)纖槽，從導(dǎo)纖輪4320的導(dǎo)纖槽垂直穿出繞制在收纖骨架上。

本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種適用于光纖纏繞機(jī)上的自動導(dǎo)纖機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的精密主軸采用多階梯設(shè)計(jì)，有利于導(dǎo)纖軸軸承5、導(dǎo)纖軸軸承蓋6、滑環(huán)4、飛叉3和飛叉固定件7的高精度裝配；導(dǎo)纖軸2能夠帶動飛叉3實(shí)現(xiàn)單自由度轉(zhuǎn)動，導(dǎo)纖軸2的驅(qū)動電機(jī)是伺服電機(jī)，在控制系統(tǒng)的作用下能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的位置控制，使得控制過程更加平穩(wěn)；在導(dǎo)纖方面，光纖322經(jīng)過多個導(dǎo)纖輪的導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)了張力測量機(jī)構(gòu)309和張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)310送纖方向的一致，保證了光纖322在纏繞過程中張力的一致性；導(dǎo)纖移動塊301能夠在導(dǎo)纖移動塊滑軌308上自由滑動，在排纖機(jī)構(gòu)的作用下能夠?qū)崿F(xiàn)高精度排纖；張力測量機(jī)構(gòu)309的導(dǎo)線321連接到滑環(huán)動子，滑環(huán)定子401把電信號引出，解決了導(dǎo)纖機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)時與外界的電信號傳輸問題；飛叉配重塊303能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)纖機(jī)構(gòu)關(guān)于導(dǎo)纖軸2旋轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)動慣量平衡；整個光纖纏繞機(jī)導(dǎo)纖機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、緊湊、易于實(shí)現(xiàn)。