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光纤线包自动跨 匝装置

阅读：849发布：2020-05-12

专利汇可以提供光纤线包自动跨匝装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种光纤线包自动跨匝装置，包括线轴、滑台，第一、第二内旋转卡盘，第一、第二外旋转卡盘，第一、第二跨匝点挡片，第一、第二终止点挡片，第一外旋转卡盘上设有第一跨匝点挡片驱动装置、第一终止点挡片驱动装置，第一跨匝点挡片连接于第一跨匝点挡片驱动装置上，第一终止点挡片连接于第一终止点挡片驱动装置上，第二外旋转卡盘上设有第二跨匝点挡片驱动装置、第二终止点挡片驱动装置，第二跨匝点挡片连接于第二跨匝点挡片驱动装置上，第一、第二外旋转卡盘分别连接有第一、第二卡盘电机，第一、第二卡盘电机可带动第一、第二外旋转卡盘转动。本发明光纤线包自动跨匝装置，其可以快速实现跨匝点的准确定位，提高线包的成品率。，下面是光纤线包自动跨匝装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种光纤线包自动跨匝装置，包括线轴(11)，其特征在于：还包括滑台(12)，第一、第二内旋转卡盘(21、22)，第一、第二外旋转卡盘(23、24)，第一、第二跨匝点挡片(31、32)，第一、第二终止点挡片(33、34)，第一外旋转卡盘(23)上设有第一跨匝点挡片驱动装置、第一终止点挡片驱动装置，第一跨匝点挡片(31)连接于第一跨匝点挡片驱动装置上，第一跨匝点挡片驱动装置可带动第一跨匝点挡片(31)沿第一外旋转卡盘(23)的径向移动、沿第一内旋转卡盘(21)的轴向移动，第一终止点挡片(33)连接于第一终止点挡片驱动装置上，第一终止点挡片驱动装置可带动第一终止点挡片(33)沿第一外旋转卡盘(23)的径向移动、沿第一内旋转卡盘(21)的轴向移动，第二外旋转卡盘(24)上设有第二跨匝点挡片驱动装置、第二终止点挡片驱动装置，第二跨匝点挡片(32)连接于第二跨匝点挡片驱动装置上，第二跨匝点挡片驱动装置可带动第二跨匝点挡片(32)沿第二外旋转卡盘(24)的径向移动、沿第二内旋转卡盘(22)的轴向移动，第二终止点挡片(34)连接于第二终止点挡片驱动装置上，第二终止点挡片驱动装置可带动第二终止点挡片(34)沿第二外旋转卡盘(24)的径向移动、沿第二内旋转卡盘(22)的轴向移动，第一外旋转卡盘(23)套在第一内旋转卡盘(21)上并可相对第一内旋转卡盘(21)转动，第二外旋转卡盘(24)套在第二内旋转卡盘(22)上并可相对第二内旋转卡盘(22)转动，所述线轴(11)一端固定于所述第一内旋转卡盘(21)上、另一端连接于所述第二内旋转卡盘(22)上，所述第一内旋转卡盘(21)的另一端连接有驱动主电机(211)，所述第一、第二内旋转卡盘(21、22)通过支撑装置设置于滑台(12)上，滑台(12)连接有滑台驱动机构，滑台驱动机构可带动滑台(12)左、右移动。
2.如权利要求1所述的光纤线包自动跨匝装置，其特征在于：第一外旋转卡盘(23)通过第一轴承(51)设置于第一内旋转卡盘(21)上，第二外旋转卡盘(24)通过第二轴承(52)设置于第二内旋转卡盘(22)上，所述第一、第二外旋转卡盘(23、24)分别连接有第一、第二卡盘电机(231、241)，第一、第二卡盘电机(231、241)可带动第一、第二外旋转卡盘(23、24)分别绕第一、第二内旋转卡盘(21、22)转动。
3.如权利要求2所述的光纤线包自动跨匝装置，其特征在于：所述支撑装置包括第一壳体(41)、第二壳体(42)，第一壳体(41)设置于所述第一轴承(51)外，并且所述驱动主电机(211)设置于第一壳体(41)上，所述第二壳体(42)设置于所述第二轴承(52)外，第一、第二壳体(41、42)底部均连接于所述滑台(12)上。
4.如权利要求3所述的光纤线包自动跨匝装置，其特征在于：第一终止点挡片驱动装置包括伸缩平移装置(81)、上下平移装置(82)，所述伸缩平移装置(81)包括伸缩杆(811)、伸缩杆驱动装置(812)，所述第一终止点挡片(33)固定于所述伸缩杆(811)一端，所述伸缩杆(811)另一端连接于伸缩杆驱动装置(812)上，所述上下平移装置(82)包括上下平移丝杠副(821)、上下平移螺母(822)、上下平移驱动电机(823)及上下支架，上下支架及上下平移驱动电机(823)均固定于所述第一外旋转卡盘(23)的表面，所述上下平移螺母(822)螺纹连接于上下平移丝杠副(821)上，上下平移丝杠副(821)一端连接于上下平移驱动电机(823)上并且上下平移丝杠副(821)通过轴承设置于上下支架上，上下平移丝杠副(821)沿所述第一外旋转卡盘(23)的径向设置，所述伸缩杆驱动装置(812)固定于所述上下平移螺母(822)上，所述第一跨匝点挡片驱动装置、第二跨匝点挡片驱动装置、第二终止点挡片驱动装置的结构与所述第一终止点挡片驱动装置相同。
5.如权利要求4所述的光纤线包自动跨匝装置，其特征在于：所述滑台驱动机构包括排线电机(71)、排线丝杠副(72)、排线螺母(73)及第一、第二底座(74、75)，所述排线螺母(73)套在排线丝杠副(72)上，所述排线丝杠副(72)一端连接于所述排线电机(71)上，所述排线丝杠副(72)两端分别通过轴承设置于所述第一、第二底座(74、75)上并且所述排线丝杠副(72)水平设置，所述滑台(12)底部固定于所述排线螺母(73)上。
6.如权利要求5所述的光纤线包自动跨匝装置，其特征在于：所述滑台(12)上设有夹紧电机(61)及第一、第二支架(62、63)，所述夹紧电机(61)的输出轴上连接有夹紧丝杠副(64)，夹紧丝杠副(64)两端分别通过轴承水平设置于所述第一、第二支架(62、63)上，所述第二壳体(42)底部套在所述夹紧丝杠副(64)上并且第二壳体(42)底部与所述夹紧丝杠副(64)通过螺纹连接。

说明书全文

光纤线包自动跨匝装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种光纤线包的缠绕装置，具体说涉及一种光纤线包自动跨匝装置。

背景技术

[0002] 光纤线包是针对光纤制造导弹的要求通过特殊的光纤缠绕技术将光纤缠绕在线轴上形成的，受到导弹尺寸和容积的限制，线包的体积应尽可能的小，使缠绕密度达到最大。导弹在发射时有很强的冲击过载，要求线包整体结构牢固坚实，所以每当缠绕后面一层时后续层在端面必须跨越前层一定的匝数，这就是线包成纺锤形的原因。跨匝就是当一层缠满光纤绕上第二层的过程。在缠绕时如果跨匝控制不当，会导致线包端面松弛，高速释放时线包极易坍塌。

[0003] 由于光纤直径较细且光纤上绕处与馈线处距离较远，且按工艺要求跨匝每一层起始点位置需相对固定，整个跨匝工艺路径较复杂，跨匝点需要精确定位。目前光纤缠绕过程中跨匝主要由人工摈线来完成，人工操作有非常明显的缺点：速度慢、张力波动大、各种参数不能量化，质量难以保证、光纤损耗大、对缠绕工人的技术要求高等，常常致使线包产生垮线的现象，在释放时会导致光纤损耗大，甚至断纤。

[0004] 近年来随着一些光纤制导武器系统的研制定型，需要批量生产、列装，对高质量、大长度的光纤线包的需求急剧增加，而现有的缠绕技术中，光纤跨匝工序必须要通过人工干预才能完成，导致生产效率低，工人劳动强度大，线包成品率低，并且制导光纤制造成本高，一根制导光纤价格在几万元至十几万元之间，在缠绕过程中人工干预容易导致制导光纤的损伤或损坏，会给线包制作单位造成很严重的经济损失。所以实现跨匝工序的自动化操作，为光纤制导导弹提供高质量光纤线包，对我国光纤制导技术水平的提高可起到积极的促进作用。

[0005] 由于光纤线包的特殊用途，国内仅有少数军工单位在跨匝工序自动化操作方面进行了一些积极的探索，目前采用的方案主要是通过在绕制的线包附近增加机械手臂，通过气缸带动机械手臂模拟人手摈线的方式实现跨匝动作，由于光纤表面较光滑，当机械手臂挑动光纤跨匝时，跨匝点的光纤与前一匝光纤之间容易产生滑动，导致跨匝点偏移，从而使跨匝过程失败，必须停机退绕重新跨匝，失误率较高。

[0006] 如果采用现有的机械手臂代替人手摈线实现跨匝动作，必须保证光纤在跨匝点所受的推力小于光纤与前一匝光纤之间的摩擦力，才能保证光纤跨匝点位置不滑动，随着缠绕层数的增加，每层跨匝点位置不同，且每层光纤张力也在变化，导致光纤在跨匝点所受摩擦力处于不断变化的过程，跨匝能否成功完全不可控。

发明内容

[0007] 本发明的目的是提供一种光纤线包自动跨匝装置，其可以快速实现跨匝点的准确定位，提高线包的成品率。

[0008] 为了实现上述方案，本发明的技术解决方案为：一种光纤线包自动跨匝装置，包括线轴，还包括滑台，第一、第二内旋转卡盘，第一、第二外旋转卡盘，第一、第二跨匝点挡片，第一、第二终止点挡片，第一外旋转卡盘上设有第一跨匝点挡片驱动装置、第一终止点挡片驱动装置，第一跨匝点挡片连接于第一跨匝点挡片驱动装置上，第一跨匝点挡片驱动装置可带动第一跨匝点挡片沿第一外旋转卡盘的径向移动、沿第一内旋转卡盘的轴向移动，第一终止点挡片连接于第一终止点挡片驱动装置上，第一终止点挡片驱动装置可带动第一终止点挡片沿第一外旋转卡盘的径向移动、沿第一内旋转卡盘的轴向移动，第二外旋转卡盘上设有第二跨匝点挡片驱动装置、第二终止点挡片驱动装置，第二跨匝点挡片连接于第二跨匝点挡片驱动装置上，第二跨匝点挡片驱动装置可带动第二跨匝点挡片沿第二外旋转卡盘的径向移动、沿第二内旋转卡盘的轴向移动，第二终止点挡片连接于第二终止点挡片驱动装置上，第二终止点挡片驱动装置可带动第二终止点挡片沿第二外旋转卡盘的径向移动、沿第二内旋转卡盘的轴向移动，第一外旋转卡盘套在第一内旋转卡盘上并可相对第一内旋转卡盘转动，第二外旋转卡盘套在第二内旋转卡盘上并可相对第二内旋转卡盘转动，所述线轴一端固定于所述第一内旋转卡盘上、另一端连接于所述第二内旋转卡盘上，所述第一内旋转卡盘的另一端连接有驱动主电机，所述第一、第二内旋转卡盘通过支撑装置设置于滑台上，滑台连接有滑台驱动机构，滑台驱动机构可带动滑台左、右移动。

[0009] 本发明光纤线包自动跨匝装置，其中，第一外旋转卡盘通过第一轴承设置于第一内旋转卡盘上，第二外旋转卡盘通过第二轴承设置于第二内旋转卡盘上，所述第一、第二外旋转卡盘分别连接有第一、第二卡盘电机，第一、第二卡盘电机可带动第一、第二外旋转卡盘分别绕第一、第二内旋转卡盘转动。

[0010] 本发明光纤线包自动跨匝装置，其中，所述支撑装置包括第一壳体、第二壳体，第一壳体设置于所述第一轴承外，并且所述驱动主电机设置于第一壳体上，所述第二壳体设置于所述第二轴承外，第一、第二壳体底部均连接于所述滑台上。

[0011] 本发明光纤线包自动跨匝装置，其中，第一终止点挡片驱动装置包括伸缩平移装置、上下平移装置，所述伸缩平移装置包括伸缩杆、伸缩杆驱动装置，所述第一终止点挡片固定于所述伸缩杆一端，所述伸缩杆另一端连接于伸缩杆驱动装置上，所述上下平移装置包括上下平移丝杠副、上下平移螺母、上下平移驱动电机及上下支架，上下支架及上下平移驱动电机均固定于所述第一外旋转卡盘的表面，所述上下平移螺母螺纹连接于上下平移丝杠副上，上下平移丝杠副一端连接于上下平移驱动电机上并且上下平移丝杠副通过轴承设置于上下支架上，上下平移丝杠副沿所述第一外旋转卡盘的径向设置，所述伸缩杆驱动装置固定于所述上下平移螺母上，所述第一跨匝点挡片驱动装置、第二跨匝点挡片驱动装置、第二终止点挡片驱动装置的结构与所述第一终止点挡片驱动装置相同。

[0012] 本发明光纤线包自动跨匝装置，其中，所述滑台驱动机构包括排线电机、排线丝杠副、排线螺母及第一、第二底座，所述排线螺母套在排线丝杠副上，所述排线丝杠副一端连接于所述排线电机上，所述排线丝杠副两端分别通过轴承设置于所述第一、第二底座上并且所述排线丝杠副水平设置，所述滑台底部固定于所述排线螺母上。

[0013] 本发明光纤线包自动跨匝装置，其中，所述滑台上设有夹紧电机及第一、第二支架，所述夹紧电机的输出轴上连接有夹紧丝杠副，夹紧丝杠副两端分别通过轴承水平设置于所述第一、第二支架上，所述第二壳体底部套在所述夹紧丝杠副上并且第二壳体底部与所述夹紧丝杠副通过螺纹连接。

[0014] 采用上述方案后，本发明光纤线包自动跨匝装置由于第一外旋转卡盘可相对第一内旋转卡盘转动，第二外旋转卡盘可相对第二内旋转卡盘转动，第一外旋转卡盘上设有第一终止点挡片、第一跨匝点挡片，第二外旋转卡盘上设有第二终止点挡片、第二跨匝点挡片，第一终止点挡片、第一跨匝点挡片、第二终止点挡片、第二跨匝点挡片可在各自的驱动装置带动下沿径向、轴向移动，因此第一终止点挡片、第一跨匝点挡片、第二终止点挡片、第二跨匝点挡片可准确到达需要跨匝的位置，对跨匝点位置进行固定，在光纤跨匝操作时对制导光纤进行夹持导向，按设定跨匝距离对跨匝终止点固定，与现有的机械手臂跨匝装置相比，本发明光纤线包自动跨匝装置能确保跨匝点准确无误，提高线包成品率。

[0015] 另外，由于滑台上设有夹紧电机，夹紧电机的输出轴上连接有夹紧丝杠副，第二壳体底部套在夹紧丝杠副上并且第二壳体底部与夹紧丝杠副通过螺纹连接，因此可通过夹紧电机带动夹紧丝杠副转动，使第二壳体带动第二外旋转卡盘、第二内旋转卡盘向右或向左移动，便于取出线轴。附图说明

[0016] 图1是本发明光纤线包自动跨匝装置的主视图；

[0017] 图2是本发明光纤线包自动跨匝装置的俯视图。

具体实施方式

[0018] 如图1、2所示，本发明光纤线包自动跨匝装置包括线轴11，滑台12，第一、第二内旋转卡盘21、22，第一、第二外旋转卡盘23、24，第一、第二跨匝点挡片31、32，第一、第二终止点挡片33、34，第一外旋转卡盘23上设有第一跨匝点挡片驱动装置、第一终止点挡片驱动装置，第一终止点挡片驱动装置包括伸缩平移装置81、上下平移装置82，伸缩平移装置81包括伸缩杆811、伸缩杆驱动装置812，伸缩杆驱动装置812为驱动油缸，第一终止点挡片33固定于伸缩杆811一端，伸缩杆811另一端连接于伸缩杆驱动装置812上，上下平移装置82包括上下平移丝杠副821、上下平移螺母822、上下平移驱动电机823及上下支架，上下支架及上下平移驱动电机823均固定于第一外旋转卡盘23的表面，上下平移螺母822螺纹连接于上下平移丝杠副821上，上下平移丝杠副821一端连接于上下平移驱动电机823上并且上下平移丝杠副821通过轴承设置于上下支架上，上下平移丝杠副821沿第一外旋转卡盘23的径向设置，伸缩杆驱动装置812固定于上下平移螺母822上，伸缩杆驱动装置812可带动第一终止点挡片33沿第一内旋转卡盘21的轴向左右移动，上下平移驱动电机823可通过上下平移螺母822带动伸缩杆驱动装置812沿第一外旋转卡盘23的径向移动，第二外旋转卡盘24上设有第二跨匝点挡片驱动装置、第二终止点挡片驱动装置，第一跨匝点挡片驱动装置、第二跨匝点挡片驱动装置、第二终止点挡片驱动装置的结构均与第一终止点挡片驱动装置相同，第一跨匝点挡片31焊接于第一跨匝点挡片驱动装置的伸缩杆的一端，第二终止点挡片34焊接于第二终止点挡片驱动装置的伸缩杆的一端，第二跨匝点挡片32焊接于第二跨匝点挡片驱动装置的伸缩杆的一端，第一跨匝点挡片驱动装置可带动第一跨匝点挡片31沿第一外旋转卡盘23的径向移动、沿第一内旋转卡盘21的轴向移动，第二跨匝点挡片驱动装置可带动第二跨匝点挡片32沿第二外旋转卡盘24的径向移动、沿第二内旋转卡盘22的轴向移动，第二终止点挡片驱动装置可带动第二终止点挡片34沿第二外旋转卡盘24的径向移动、沿第二内旋转卡盘22的轴向移动，第一外旋转卡盘23通过第一轴承51设置于第一内旋转卡盘21上，第二外旋转卡盘24通过第二轴承52设置于第二内旋转卡盘22上，第一、第二外旋转卡盘23、24分别连接有第一、第二卡盘电机231、241，第一、第二卡盘电机231、241分别可通过蜗轮蜗杆机构带动第一、第二外旋转卡盘23、24分别绕第一、第二内旋转卡盘21、22转动，线轴11一端固定于所述第一内旋转卡盘21上、另一端连接于第二内旋转卡盘22上，第一内旋转卡盘21的另一端连接有驱动主电机211，驱动主电机211设置于第一壳体41上，第二内旋转卡盘22外设有第二壳体42，第一、第二轴承51、52分别位于第一、第二壳体41、42内，第一壳体41、第二壳体42为支撑装置，第一壳体41、第二壳体42底部均设置于滑台12上，滑台12连接有滑台驱动机构，滑台驱动机构可带动滑台12左、右移动。

[0019] 如图1所示，滑台驱动机构包括排线电机71、排线丝杠副72、排线螺母73及第一、第二底座74、75，排线螺母73套在排线丝杠副72上，排线丝杠副72水平设置，排线丝杠副72一端连接于排线电机71上，并且排线丝杠副72两端分别通过轴承设置于第一、第二底座74、75上，滑台12底部焊接于排线螺母73上。

[0020] 为便于取出线轴11，滑台12上还设有夹紧电机61及第一、第二支架62、63，夹紧电机61的输出轴上连接有夹紧丝杠副64，夹紧丝杠副64水平设置并且夹紧丝杠副64两端分别通过轴承设置于第一、第二支架62、63上，第二壳体42底部套在夹紧丝杠副64上并且两者之间通过螺纹连接。

[0021] 本发明光纤线包自动跨匝装置工作时，第一内旋转卡盘21带动线轴11转动，同时滑台驱动机构带动滑台12向右移动，光纤绕在线轴11上，当到达左边的光纤跨匝点时，第一外旋转卡盘23在第一卡盘电机231的带动下旋转，使第一跨匝点挡片31、第一终止点挡片33靠近跨匝点，然后第一跨匝点挡片31、第一终止点挡片33分别在第一跨匝点挡片驱动装置及第一终止点挡片驱动装置的带动下到达跨匝点的准确位置，第一内旋转卡盘21和第一外旋转卡盘23同步旋转，使光纤抵靠在第一跨匝点挡片31、第一终止点挡片33上后正常盘绕，即可完成跨匝，完成跨匝后再绕制多圈，然后使第一跨匝点挡片31、第一终止点挡片33离开跨匝点，正常绕制光纤，至到到达右边的光纤跨匝点，右边光纤跨匝的方法和左边相同，光纤绕制完成形成线包后，可通过夹紧电机61使第二壳体42带动第二内旋转卡盘22右移，便于取下线包。

[0022] 以上所述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

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