一种可进行变张力调节和控制的舞蹈轮检测机构，尤其是可用于光纤绕组换层缠绕时的变张力精密调节和控制。它是通过步进电机驱动微型滚珠丝杠传动副使游码位置在摆杆长度方向上发生精确改变，并采用角度传感器对摆杆进行位置检测，使摆杆在力矩平衡状态下保持在水平位置；通过改变游码位置以及对摆杆水平平衡位置的精密检测与控制，使换层缠绕后的光纤张力达到新的稳定值要求，从而实现了光纤绕组换层缠绕时的变张力自动调节和控制，可消除由于光纤绕组层数增加造成的内外层应力和应变差异，并最终实现光纤绕组内外层等应力缠绕，从而显著提高了光纤绕组的信号传输性能和稳定性。
【技术实现步骤摘要】
一种可进行变张力调节和控制的舞蹈轮检测机构
本专利技术属于光纤精密缠绕
，涉及一种可进行变张力调节和控制的舞蹈轮检测机构，尤其是可用于光纤绕组换层缠绕时的变张力精密调节和控制。
技术介绍
光纤以其独特的材质和优良品质，在国民经济领域得到广泛应用，尤其在军事方面。光纤制导具有着广阔的应用前景，而光纤精密缠绕是光纤制导中的一项重要技术。光纤精密缠绕就是将光纤以一定的缠绕张力和规定的缠绕图样逐层无缺陷精密地缠绕到绕线管上，最终形成一个满足缠绕精度要求的绕组。在光纤缠绕过程中，缠绕张力过大会造成传输信号的衰减和损耗，缠绕张力过小会影响光纤在绕组上的压紧程度，并影响光纤绕组的稳定性，因此光纤缠绕时对缠绕张力控制要求极为严格。根据光纤直径及产品的不同类型及需求，目前国内普遍采用的缠绕工艺是将缠绕张力控制在80?300克范围内的某一稳定值，且张力控制精度为±5克。 在光纤精密缠绕
，目前公知的技术是采用恒张力控制装置，在光纤精密缠绕过程中由舞蹈轮或固定质量的砝码向光纤施加一定的压力，使光纤以恒定不变的张力逐层进行缠绕。由于光纤绕组由很多层组成，在恒张力缠绕情况下，后缠绕的外层光纤会对已经缠绕好的内层光纤产生明显的径向压缩作用，使得内外层光纤的应力差别很大；随着绕组层数的增加，里层绕组所受的压应力会进一步增大，从而带来更大的信号传输损耗；由于绕组内外层应力和应变存在较大差异，在温度发生变化时更会引起内外层应力的重新分布，极易造成光纤绕组的变形和开裂，极大地影响了光纤绕组的稳定性，因此希望在缠绕时采用由内向外张力由大变小的变张力缠绕方式，以避免或消除光纤绕组层数增加造成的内外层应力和应变差别，进一步提高光纤绕组的信号传输性能和稳定性。 现有光纤缠绕工艺仍普遍采用传统的恒张力控制的缠绕方式。虽然控制方法简单且易于实现，但由于其结构和算法过于简单，无法实现变张力控制的缠绕方式；关于可进行变张力调节和控制的舞蹈轮检测机构，在公开发表的文献和报道中未见提及。
技术实现思路
为了克服和弥补现有的光纤恒张力缠绕方式带来的光纤里层绕组所受压应力大，绕组内外层应力和应变存在较大差异，极大影响了光纤绕组的信号传输性能，不能满足光纤绕组稳定性要求的技术不足和缺陷，本专利技术提供一种可进行变张力调节和控制的舞蹈轮检测机构，它是通过步进电机驱动微型滚珠丝杠传动副使游码位置在摆杆长度方向上发生精确改变，并采用角度传感器对摆杆进行位置检测，使摆杆在力矩平衡状态下保持在水平位置，通过改变游码位置以及对摆杆水平平衡位置的精密检测与控制，使换层缠绕后的光纤张力达到新的稳定值要求，从而实现了光纤绕组换层缠绕时的变张力自动调节和控制。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种可进行变张力调节和控制的舞蹈轮检测机构，位于放线盘和光纤绕组之间，其特征是:舞蹈轮检测机构包括螺母1，固定轮轴，轴承1，固定轮1，隔套1，固定轮2，固定轮3，固定轮4，线挡1，螺母2，隔套2，隔套3，螺母3，舞蹈轮轴，隔套4，线挡2，舞蹈轮3，舞蹈轮2，舞蹈轮1，轴承2，螺母4，固定砝码，丝杠支座，滑座，微型滚珠丝杠，摆杆，丝杠支撑组件，连接座，联轴器，步进电机，电感式位移传感器1，支架1，U形板，游码，支架2，电感式位移传感器2，螺杆，螺母5，螺母6，微型螺母，角度传感器，连接套，转轴，轴承3，轴承座，轴承压盖，平键；光纤从放线盘放出，经过变向轮I后到达固定轮I ;光纤顺序经过固定轮1、舞蹈轮1、固定轮2时完成第一次“8”字形交叉环绕，光纤顺序经过固定轮2、舞蹈轮2、固定轮3时完成第二次“8”字形交叉环绕，光纤顺序经过固定轮3、舞蹈轮3、固定轮4时完成第三次“8”字形交叉环绕；这样光纤顺序经过固定轮1、舞蹈轮1、固定轮2、舞蹈轮2、固定轮3、舞蹈轮3、固定轮4，连续进行3次“8”字形交叉环绕后从固定轮4引出，再经张力检测轮和变向轮2到达收线端，由收线电机驱动缠绕主轴进行收线；光纤缠绕是一个收线端主动收线和放线端从动放线的过程,收线电机驱动缠绕主轴转动进行主动收线，同时放线电机带动放线轴转动进行从动放线，使放线盘上的光纤以一定的张力拉出并缠绕到光纤绕组上；光纤在放线盘和光纤绕组之间经过舞蹈轮检测机构和张力检测机构；在舞蹈轮检测机构中，通过对摆杆位置的检测和控制，来建立或调整收线端和放线端之间的光纤张力；在张力检测机构中，光纤通过张力检测轮对张力传感器施加负载，使张力传感器的敏感元件产生位移或变形，从而检测出实际张力值，并将此张力检测值转换成张力信号反馈给控制系统以实现张力闭环控制；在舞蹈轮检测机构中，轴承I共有4对，固定轮1、固定轮2、固定轮3、固定轮4的内孔均安装了一对轴承I ;隔套I共有3个，分别位于固定轮I与固定轮2之间、固定轮2与固定轮3之间、固定轮3与固定轮4之间；固定轮1、固定轮2、固定轮3、固定轮4、隔套2、线挡1、螺母2顺序安装在固定轮轴上，固定轮轴通过螺母I安装在面板上；轴承2共有3对，舞蹈轮1、舞蹈轮2、舞蹈轮3的内孔均安装了一对轴承2 ;隔套4共有2个，分别位于舞蹈轮I与舞蹈轮2之间、舞蹈轮2与舞蹈轮3之间；舞蹈轮1、舞蹈轮2、舞蹈轮3、隔套3、线挡2、螺母3顺序安装在舞蹈轮轴上，舞蹈轮轴通过螺母4安装在所述的摆杆上；步进电机、联轴器、微型滚珠丝杠顺序连接，微型滚珠丝杠由丝杠支撑组件和丝杠支座共同支撑，且微型滚珠丝杠的中心线与所述的摆杆的中心线相互平行；丝杠支撑组件和步进电机均安装在连接座上，连接座和丝杠支座均安装在所述的摆杆上；微型滚珠丝杠与微型螺母组成微型滚珠丝杠传动副，微型螺母与游码均安装在滑座上，滑座上的U形孔与所述的摆杆上的两个相互平行且中心对称的削扁平面之间为间隙配合，因此步进电机可通过微型滚珠丝杠传动副驱动滑座沿微型滚珠丝杠的中心线方向发生平移，从而改变游码在所述的摆杆长度方向上的位置；U形板安装在滑座上，电感式位移传感器I通过支架I安装在连接座上，电感式位移传感器2通过支架2安装在丝杠支座上；当步进电机通过微型滚珠丝杠传动副驱动滑座沿微型滚珠丝杠的中心线方向分别向右和向左发生平移时，可分别由电感式位移传感器I和电感式位移传感器2对U形板的右极限位置和左极限位置做出精确检测，从而实现对滑座极限位置的精确设定；固定砝码安装在螺杆上，并由螺母5将固定砝码紧固；螺杆安装在所述的摆杆上，并由螺母6将螺杆紧固；连接座与转轴的一端通过平键连接；转轴由一对安装于轴承座内孔中的轴承3支承，轴承压盖安装在轴承座的有轴承安装孔一侧的端面上，可对转轴进行轴向定位；轴承座安装在面板上；角度传感器通过连接套安装在转轴的另一端；舞蹈轮检测机构本身所受的重力作用使所述的摆杆有绕转轴逆时针转动的趋势，光纤对舞蹈轮1、舞蹈轮2和舞蹈轮3的拉力作用使所述的摆杆有绕转轴顺时针转动的趋势；当张力稳定时，所述的摆杆达到力矩平衡状态并处于水平位置；当缠绕速度、外界干扰等因素引起张力突变时，所述的摆杆的力矩平衡状态被破坏，所述的摆杆将绕转轴的中心转动；角度传感器可精确检测出所述的摆杆的摆动角度和摆动方向，并将所述的摆杆的角度变化信号作为张力变化信息及时反馈给控制系统，由控制系统通过模糊PID控制算法，输出控制量修正所述的印制绕组本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可进行变张力调节和控制的舞蹈轮检测机构，位于放线盘和光纤绕组之间，其特征是：舞蹈轮检测机构包括螺母1（1），固定轮轴（2），轴承1（3），固定轮1（4），隔套1（5），固定轮2（6），固定轮3（7），固定轮4（8），线挡1（9），螺母2（10），隔套2（11），隔套3（12），螺母3（13），舞蹈轮轴（14），隔套4（15），线挡2（16），舞蹈轮3（17），舞蹈轮2（18），舞蹈轮1（19），轴承2（20），螺母4（21）,固定砝码（22）,丝杠支座（23），滑座（24），微型滚珠丝杠（25），摆杆（26），丝杠支撑组件（27），连接座（28），联轴器（29），步进电机（30），电感式位移传感器1（31），支架1（32），U形板（33），游码（34），支架2（35），电感式位移传感器2（36），螺杆（37），螺母5（38），螺母6（39），微型螺母（40），角度传感器（41），连接套（42），转轴（43），轴承3（44），轴承座（45），轴承压盖（46），平键（47）；光纤（50）顺序经过固定轮1（4）、舞蹈轮1（19）、固定轮2（6）时完成第一次“8”字形交叉环绕，光纤（50）顺序经过固定轮2（6）、舞蹈轮2（18）、固定轮3（7）时完成第二次“8”字形交叉环绕，光纤（50）顺序经过固定轮3（7）、舞蹈轮3（17）、固定轮4（8）时完成第三次“8”字形交叉环绕；这样光纤（50）顺序经过固定轮1（4）、舞蹈轮1（19）、固定轮2（6）、舞蹈轮2（18）、固定轮3（7）、舞蹈轮3（17）、固定轮4（8），连续进行3次“8”字形交叉环绕后从固定轮4（8）引出，再经张力检测轮（52）和变向轮2（53）到达收线端；在舞蹈轮检测机构中，轴承1（3）共有4对，固定轮1（4）、固定轮2（6）、固定轮3（7）、固定轮4（8）的内孔均安装了一对轴承1（3）；隔套1（5）共有3个，分别位于固定轮1（4）与固定轮2（6）之间、固定轮2（6）与固定轮3（7）之间、固定轮3（7）与固定轮4（8）之间；固定轮1（4）、固定轮2（6）、固定轮3（7）、固定轮4（8）、隔套2（11）、线挡1（9）、螺母2（10）顺序安装在固定轮轴（2）上，固定轮轴（2）通过螺母1（1）安装在面板（49）上；轴承2（20）共有3对，舞蹈轮1（19）、舞蹈轮2（18）、舞蹈轮3（17）的内孔均安装了一对轴承2（20）；隔套4（15）共有2个，分别位于舞蹈轮1（19）与舞蹈轮2（18）之间、舞蹈轮2（18）与舞蹈轮3（17）之间；舞蹈轮1（19）、舞蹈轮2（18）、舞蹈轮3（17）、隔套3（12）、线挡2（16）、螺母3（13）顺序安装在舞蹈轮轴（14）上，舞蹈轮轴（14）通过螺母4（21）安装在所述的摆杆（26）上；步进电机（30）、联轴器（29）、微型滚珠丝杠（25）顺序连接，微型滚珠丝杠（25）由丝杠支撑组件（27）和丝杠支座（23）共同支撑，且微型滚珠丝杠（25）的中心线与所述的摆杆（26）的中心线相互平行；丝杠支撑组件（27）和步进电机（30）均安装在连接座（28）上，连接座（28）和丝杠支座（23）均安装在所述的摆杆（26）上；微型滚珠丝杠（25）与微型螺母（40）组成微型滚珠丝杠传动副，微型螺母（40）与游码（34）均安装在滑座（24）上，滑座（24）上的U形孔与所述的摆杆（26）上的两个相互平行且中心对称的削扁平面之间为间隙配合，因此步进电机（30）可通过微型滚珠丝杠传动副驱动滑座（24）沿微型滚珠丝杠（25）的中心线方向发生平移，从而改变游码（34）在所述的摆杆（26）长度方向上的位置；U形板（33）安装在滑座（24）上，电感式位移传感器1（31）通过支架1（32）安装在连接座（28）上，电感式位移传感器2（36）通过支架2（35）安装在丝杠支座（23）上；当步进电机（30）通过微型滚珠丝杠传动副驱动滑座（24）沿微型滚珠丝杠（25）的中心线方向分别向右和向左发生平移时，可分别由电感式位移传感器1（31）和电感式位移传感器2（36）对U形板（33）的右极限位置和左极限位置做出精确检测，从而实现对滑座（24）极限位置的精确设定；固定砝码（22）安装在螺杆（37）上，并由螺母5（38）将固定砝码（22）紧固；螺杆（37）安装在所述的摆杆（26）上，并由螺母6（39）将螺杆（37）紧固；连接座（28）与转轴（43）的一端通过平键（47）连接；转轴（43）由一对安装于轴承座（45）内孔中的轴承3（44）支承，轴承压盖（46）安装在轴承座（45）的有轴承安装孔一侧的端面上，可对转轴（43）进行轴向定位；轴承座（45）安装在所述的面板（49）上；角度传感器（41）通过连接套（42）安装在转轴（43）的另一端；当张力稳定时，所述的摆杆（26）达到力矩平衡状态并处于水平位...
【技术特征摘要】
1.一种可进行变张力调节和控制的舞蹈轮检测机构，位于放线盘和光纤绕组之间，其特征是:舞蹈轮检测机构包括螺母I (1)，固定轮轴(2)，轴承I (3)，固定轮I (4)，隔套I(5)，固定轮2(6)，固定轮3 (7)，固定轮4 (8)，线挡I (9)，螺母2 (10)，隔套2 (11)，隔套3 (12)，螺母3 (13)，舞蹈轮轴(14)，隔套4 (15)，线挡2 (16)，舞蹈轮3 (17)，舞蹈轮.2 (18)，舞蹈轮I (19)，轴承2 (20)，螺母4 (21)，固定砝码(22)，丝杠支座(23)，滑座(24)，微型滚珠丝杠(25)，摆杆(26)，丝杠支撑组件(27)，连接座(28)，联轴器(29)，步进电机(30)，电感式位移传感器I (31)，支架I (32)，U形板(33)，游码(34)，支架2 (35)，电感式位移传感器2 (36)，螺杆(37)，螺母5 (38)，螺母6 (39)，微型螺母(40)，角度传感器(41)，连接套(42)，转轴(43)，轴承3 (44)，轴承座(45)，轴承压盖(46)，平键(47)； 光纤(50)顺序经过固定轮I (4)、舞蹈轮I (19)、固定轮2 (6)时完成第一次“8”字形交叉环绕，光纤(50)顺序经过固定轮2 (6)、舞蹈轮2 (18)、固定轮3 (7)时完成第二次“8”字形交叉环绕，光纤(50)顺序经过固定轮3 (7)、舞蹈轮3 (17)、固定轮4 (8)时完成第三次“8”字形交叉环绕；这样光纤(50)顺序经过固定轮I (4)、舞蹈轮I (19)、固定轮2(6)、舞蹈轮2(18)、固定轮3 (7)、舞蹈轮3 (17)、固定轮4 (8)，连续进行3次“8”字形交叉环绕后从固定轮4 (8)引出，再经张力检测轮(52)和变向轮2 (53)到达收线端； 在舞蹈轮检测机构中，轴承I (3)共有4对，固定轮I (4)、固定轮2 (6)、固定轮3 (7)、固定轮4 (8)的内孔均安装了一对轴承I (3);隔套I (5)共有3个，分别位于固定轮I (4)与固定轮2 (6)之间、固定轮2 (6)与固定轮3 (7)之间、固定轮3 (7)与固定轮4 (8)之间；固定轮I (4)、固定轮2 (6)、固定轮3 (7)、固定轮4 (8)、隔套2 (11)、线挡I (9)、螺母2 (10)顺序安装在固定轮轴(2)上，固定轮轴(2)通过螺母I (I)安装在面板(49)上；轴承2 (20)共有3对，舞蹈轮I (19)、舞蹈轮2 (18)、舞蹈轮3 (17)的内孔均安装了一对轴承2 (20);隔套4 (15)共有2个，分别位于舞蹈轮I (19)与舞蹈轮2 (18)之间、舞蹈轮2(18)与舞蹈轮3 (17)之间；舞蹈轮I (19)、舞蹈轮2 (18)、舞蹈轮3 (17)、隔套3 (12)、线挡2 (16)、螺母3 (13)顺序安装在舞蹈轮轴(14)上，舞蹈轮轴(14)通过螺母4 (21)安装在所述的摆杆(26)上； 步进电机(30 )、联轴器(29 )、微型滚珠丝杠(25 )顺序连接，微型滚珠丝杠(25 )由丝杠支撑组件(27)和丝杠支座(23)共同支撑，且微型滚珠丝杠(25)的中心线与所述的摆杆(26)的中心线相互平行；丝杠支撑组件(27)和步进电机(30)均安装在连接座(28)上，连接座(28)和丝杠支座(23)均安装在所述的摆杆(26)上；微型滚珠丝杠(25)与微型螺母(40)组成微型滚珠丝杠传动副，微型螺母(40)与游码(34)均安装在滑座(24)上，滑座(24...
【专利技术属性】
技术研发人员：康战，聂凤明，吴庆堂，修冬，陈洪海，王凯，孙利忠，孙洪宇，胡宝共，段学俊，吴焕，卢政宇，郭波，魏巍，李珊，尹英姿，王文渊，孙丽群，
申请(专利权)人：长春设备工艺研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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