科创中国
微机控制半自动光纤绕环机
成果类型：: 新技术
发布时间: 2022-08-12 09:33:05
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：“科创中国”智能技术体系化应用专业科技服务团| 毕光元 | 2022-11-08 09:45:30
光纤陀螺诞生于1976年，是利用光纤传感技术测量空间惯性转动率的一种新型传感器，目前已发展成为惯性技术领域具有划时代特征的新型主流仪表，它与通常使用的机械陀螺和近年来开发的激光陀螺相比，具有更高的精度，且成本低，体积小，重量轻。光纤陀螺的应用前景十分广阔，它不仅用于飞机、船舶的导航，导弹制导，宇宙飞船的高精度位置控制，而且在民用上还可应用于高级轿车的导向，以及机器人和自动化控制系统等等。光纤环是光纤陀螺的传感核心，对它的基本要求是消光比要大，互易性要好。如何绕制高质量的光纤环，对光纤陀螺的研制十分重要，其缠绕方法有多种，四极对称绕法效果最佳，是国际通用的一种方法，目前，国内光纤环的绕制大都采用人工绕制，没有专用设备，无法保证其绕制质量。本项目研发了一种应用于光纤陀螺中光纤的绕制装置，具体地说是指一种微机控制半自动绕环机。该装置通过传感器检测的数据进行调节供纤轴的供纤速度，实现恒定张力控制下光纤环的绕制。具有机械结构设计简单，成本低，绕纤速度可控，张力恒定可控等优点。
本项目研发的微机控制半自动绕环机，包括ＰＣ机以及存储在ＰＣ机内的控制程序、绕环机，绕环机通过绕环机电控系统的接口与ＰＣ机实现连接；绕环机由供纤机构、排纤机构、收纤机构、张力控制机构和绕环机电控系统组成，供纤机构、排纤机构、收纤机构按顺序安装在底盘上，张力控制机构安装在张力控制盒内，张力控制盒的底板安装在箱体上，箱体安装在底盘上，箱体内安装有绕环机电控系统；该绕环机可绕制Φ０．１６～Φ０．２５ｍｍ光纤，可排线距离为１～６０ｍｍ，可控拉力为０～１５ｇ，可实现光纤四级绕法，绕纤和涂胶同步完成，且光纤环布纤致密、均匀，克服了布纤的缝隙和重叠，并使光纤环的应力分布更均匀。该绕环机的优点是：
(1)机械结构设计简单，成本低，实现人机交互操作；
(2)绕纤速度可控，张力恒定可控；
(3)实现了光纤环绕制的四级绕法
(4)绕纤和涂胶同步完成，且光纤环布纤致密、均匀，克服了布纤的缝隙和重叠；
(5)通过供纤机构电机的转动速度，以及张力控制杆上的舞蹈轮输出的转速，使作用于光纤上的张力大小保持要求的恒定状态。
本发明公开了一种微机控制半自动绕环机,包括PC机以及存储在PC机内的控制程序,绕环机,绕环机通过绕环机电控系统的接口与PC机实现连接;所述绕环机由供纤机构,排纤机构,收纤机构,张力控制机构和绕环机电控系统组成,供纤机构,排纤机构,收纤机构按顺序安装在底盘上,张力控制机构安装在张力控制盒内,张力控制盒的底板安装在箱体上,箱体安装在底盘上,箱体内安装有绕环机电控系统;该绕环机可绕制Φ0.16～Φ0.25mm光纤,可排线距离为1～60mm,可控拉力为0～15g,可实现光纤四级绕法,绕纤和涂胶同步完成,且光纤环布纤致密,均匀,克服了布纤的缝隙和重叠,并使光纤环的应力分布更均匀.
北航工研院相关研发团队，本项目已申请国家发明专利。
根据权利要求1所述的微机控制半自动绕环机，其特征在于：在箱体(7)上也可以安装磁性支架。
3.根据权利要求1所述的微机控制半自动绕环机，其特征在于：该绕环机可绕制Φ0.16～Φ0.25mm光纤，可排线距离为1～60mm，可控拉力为0～15g。
4.根据权利要求1所述的微机控制半自动绕环机，其特征在于：收纤机构(1)的电机驱动器选取M56403D型号的五相步进电机。
5.根据权利要求1所述的微机控制半自动绕环机，其特征在于：排纤机构(2)和供纤机构(3)的电机驱动器选取M54142S型号的五相步进电机。
根据权利要求1所述的微机控制半自动绕环机，其特征在于：在箱体(7)上也可以安装磁性支架。
3.根据权利要求1所述的微机控制半自动绕环机，其特征在于：该绕环机可绕制Φ0.16～Φ0.25mm光纤，可排线距离为1～60mm，可控拉力为0～15g。
4.根据权利要求1所述的微机控制半自动绕环机，其特征在于：收纤机构(1)的电机驱动器选取M56403D型号的五相步进电机。
5.根据权利要求1所述的微机控制半自动绕环机，其特征在于：排纤机构(2)和供纤机构(3)的电机驱动器选取M54142S型号的五相步进电机。
本成果可支持：技术转让，技术咨询，技术合作等合作模式。
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