专利名称：一种线材绕环用装置及其绕制方法
技术领域：
本发明涉及一种线材绕环用装置及其绕制方法。
背景技术：
20年代起，陀螺仪广泛应用于各种运载体(如船舶、飞机等)上，成为各种运 载体自动控制、制导和导航系统中测定角速度、角加速度、姿态、方位的重要元件。40 年代，陀螺仪开始在早期导弹上作为制导系统的姿态基准。但是直至50年代，陀螺仪 在构造原理上改进不大，测量精度不高。1975年激光陀螺仪研制成功，它不存在机械摩 擦、不受重力加速度的影响、承受振动的能力强，在飞机和导弹的惯性导航系统中得到 广泛应用。1976年提出了光纤陀螺仪的基本设想，到八十年代以后，光纤陀螺仪得到了 非常迅速的发展。由于光纤陀螺仪具有结构紧凑、灵敏度高、工作可靠等优点，目前在很多领域 已经完全取代了传统的机械式陀螺仪，成为现代导航仪器中的关键部件。在光纤陀螺仪 中，光纤环作为传感单元是光纤陀螺的核心。如何绕制高质量的光纤环，对光纤陀螺的 性能十分重要，但由于各种各样的原因，目前光纤环的绕制大都是采用人工绕制。人工 绕制光纤环生产效率低、性能一致性差、质量不能保证，因此光纤环绕制急需机械化、 自动化、简单化。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种结构简单、绕制方便且能够实现四 极对称绕制的线材绕环用装置及其绕制方法。本发明的目的是这样实现的一种线材绕环用装置，所述装置包含有左绕盘机 构、右绕盘机构、绕环机构、复绕机构、支撑一、底板和支撑二，所述支撑一和支撑二 左右对称固定于底板上，所述左绕盘机构和右绕盘机构左右对称架设于支撑一和支撑二 上，所述左绕盘机构和右绕盘机构结构一致、左右对称设置，所述左绕盘机构和右绕盘 机构均包含有放线机构、排线平动机构和绕线机构；
所述绕线机构包含有绕线电机、联轴器、滑环和绕线电机主轴，所述绕线电机主轴 架设于支撑一和支撑二上，所述绕线电机主轴为丝杆结构，所述绕线电机固定于支撑二 的侧壁上，且所述绕线电机的输出端通过联轴器与绕线电机主轴一端相连，所述滑环套 装于绕线电机主轴上；
所述排线平动机构包含有平台二和丝杆螺母，所述丝杆螺母旋置于绕线电机主轴 上，所述平台二安装于丝杆螺母上；
所述放线机构包含有放线支架和排线组件，所述放线支架固定于平台二上，所述 放线支架一侧安装有放线电机组件，另一侧由上往下依次安装有引导轮组件、张力控制 组件和过渡轮组件，所述放线电机组件包含有电机，所述电机的输出端上套装有一放线 轮，排线组件包含有排线支架，所述排线支架一端与放线支架相连，另一端安装有排线轮一和排线轮二，所述排线轮一和排线轮二相互垂直排布；
所述绕环机构设置于左右对称设置的支撑一之间，绕环机构包含有绕环轴、离合 器、适配器和线环；所述绕环轴左右对称设置于线环两侧，所述绕环轴一端通过适配器 与线环相连，另一端与离合器相连，所述离合器与绕线电机主轴相配合连接；
本发明一种线材绕环用装置，所述复绕机构包含有复绕平台、平台三、复绕电机支 架、复绕电机、联轴器、复绕轴、线盘、复绕机构限位器组件；所述复绕平台架设于左 右对称设置的支撑一上，所述平台三设置于复绕平台上，所述复绕电机支架安装于平台 三上，所述复绕电机安装于复绕电机支架上，所述复绕电机的输出端通过联轴器与复绕 轴相连，所述复绕轴与线盘相连。本发明一种线材绕环用装置的绕制方法分为以下步骤
步骤1 手动或通过复绕机构将线盘上的线材平均绕至左绕盘机构和右绕盘机构的 放丝轮上，且线材经放线机构的引导轮组件、张力控制组件和过渡轮组件的导向，在排 线组件的排线轮一和排线轮二的引导下，将线材的中心点贴至线环的右端；为说明方 便，将中心点右端的线材称为右边线，将中心点左端的线材称为左边线；随后，向右驱 动左绕盘机构的排线平动机构使左边线停留在线环的右端；向右驱动右绕盘机构的排线 平动机构使右边线停留在线环的右端；
步骤2:松开线环左端的离合器，闭合线环右端的离合器，使得线环与右绕盘机构 的绕线电机主轴同步旋转，同时左绕盘机构的排线平动机构向左平动放线将左边线从右 到左绕制在线环上，；完成该步骤后，左边线停留在线环的左端，右边线停留在线环的 右端；
步骤3;松开线环右端的离合器，闭合线环左端的离合器，使得线环与左绕盘机构 的绕线电机主轴同步旋转，同时右绕盘机构的排线平动机构向左平动放线将右边线从右 到左绕制在线环上；完成该步骤后，左边线停留在线环的左端，右边线停留在线环的左 端；
步骤4;线环右端的离合器仍然处于松开状态，线环左端的离合器仍然处于闭合状 态，线环仍然与左绕盘机构的绕线电机主轴同步旋转，同时右绕盘机构的排线平动机构 向右平动放线将右边线从左到右绕制在线环上；完成该步骤后，左边线停留在线环的左 端，右边线停留在线环的右端；
步骤5:松开线环左端的离合器，闭合线环右端的离合器，使得线环与右绕盘机构 的绕线电机主轴同步旋转，同时左绕盘机构的排线平动机构向右平动放线将左边线从左 到右绕制在线环上；完成该步骤后，左边线停留在线环的右端，右边线停留在线环的右 端；随后转至步骤2，开始循环绕线直至线将左边线和右边线全部绕至在线环上。本发明的有益效果是
本发明线材绕环用装置结构简单、操作方便，且通过不断重复上述步骤可实现四极 绕线；同时，通过张力控制组件，可方便的对线材张力进行控制，使得线材排列紧密。
图1为本发明线材绕环用装置结构示意图。图2为本发明图1的俯视图。
图3为本发明图1去除复绕机构后的俯视图。图4为本发明放线机构正视图。图5为图4的俯视图。图6为图4和图5中排线组件的结构示意图。图7为本发明排线平动机构的结构示意图。图8为本发明绕线机构的正视图。图9为本发明图8俯视图。图10为本发明绕环机构的结构示意图。图11为本发明图10的I放大图。图12为本发明复饶机构的结构示意图。图中
放线机构1、放线支架1.1、限位器组件1.2、引导轮组件1.3、张力控制组件1.4、过 渡轮组件1.5、平动机构1.6、排线组件1.7、平台一 1.8、放线电机组件1.9; 排线支架1.7.1、排线轮一 1.7.2、排线轮二 1.7.3; 排线平动机构2、平台二 2.1、连接板2.2、垫圈2.3、丝杆螺母2.4; 绕线机构3、绕线电机3.1、联轴器3.2、轴承3.3、滑环3.4、绕线电机主轴3.5、轴承 盖板3.6、轴套3.7、销3.8、滑环档板3.9;
绕环机构4、绕环轴4.1、离合器4.2、适配器4.3、线环4.4、离合器键4.5 ； 复绕机构5、复绕平台5.1、平台三5.2、复绕电机支架5.3、复绕电机5.4、联轴器 5.5、复绕轴5.6、线盘5.7、复绕机构限位器组件5.8; 固定销6 ； 支撑一 7; 底板8 ； 支撑二 9。
具体实施例方式参见图1 3，本发明涉及一种线材绕环用装置，所述装置包含有左绕盘机构、右 绕盘机构、绕环机构4、复绕机构5、支撑一 7、底板8和支撑二 9，所述支撑一 7和支撑 二 9通过固定销6左右对称固定于底板8上，所述左绕盘机构和右绕盘机构左右对称架设 于支撑一 7和支撑二 9上，所述左绕盘机构和右绕盘机构结构一致、左右对称设置，所述 左绕盘机构和右绕盘机构均包含有放线机构1、排线平动机构2和绕线机构3，
参见图8和图9，所述绕线机构3包含有绕线电机3.1、联轴器3.2、轴承3.3、滑环 3.4、绕线电机主轴3.5、轴套3.7、销3.8和滑环档板3.9，所述绕线电机主轴3.5通过轴承 3.3和轴套3.7架设于支撑一 7和支撑二 9上，所述绕线电机主轴3.5为丝杆结构，即绕线 电机主轴3.5上刻有螺纹线，所述绕线电机主轴3.5靠近支撑一 7 —端套装有一轴承盖板 3.6，所述绕线电机3.1固定于支撑二 9的侧壁上，且所述绕线电机3.1的输出端通过联轴 器3.2与绕线电机主轴3.5 —端相连，所述滑环3.4套装于绕线电机主轴3.5上；
参见图7，所述排线平动机构2包含有平台二 2.1、连接板2.2和丝杆螺母2.4，所述 丝杆螺母2.4旋置于绕线电机主轴3.5上，所述所述平台二 2.1通过连接板2.2设置于丝杆螺母2.4上；
参见图4、图5和图6，所述放线机构1包含有放线支架1.1、限位器组件1.2、平动 机构1.6、排线组件1.7和平台一 1.8，所述放线支架1.1通过平动机构1.6固定于平台二 2.1上，所述放线支架1.1 一侧安装有放线电机组件1.9，另一侧由上往下依次安装有引导 轮组件1.3、张力控制组件1.4和过渡轮组件1.5，所述张力控制组件1.4由转轴和套装于 转轴上的张力轮构成，所述引导轮组件1.3由转轴和套装于转轴上的引导轮构成，所述过 渡轮组件1.5由转轴和套装于转轴上的过渡轮构成，所述放线电机组件1.9包含有电机， 所述电机的输出端上套装有一放线轮，所述平台一 1.8置于放线电机组件1.9处，所述限 位器组件1.2安装于放线支架1.1上，排线组件1.7包含有排线支架1.7.1，所述排线支架 1.7.1 —端与放线支架1.1相连，另一端安装有排线轮一 1.7.2和排线轮二 1.7.3，所述排线 轮一 1.7.2和排线轮二 1.7.3相互垂直排布；
参见图10，所述绕环机构4设置于左右对称设置的支撑一 7之间，绕环机构4包含有 绕环轴4.1、离合器4.2、适配器4.3、线环4.4和离合器键4.5 ；所述绕环轴4.1左右对称 设置于线环4.4两侧，所述绕环轴4.1 一端通过适配器4.3与线环4.4相连，另一端通过离 合器键4.5与离合器4.2相连，所述离合器4.2与绕线电机主轴3.5相配合连接；
参见图12，所述复绕机构5包含有复绕平台5.1、平台三5.2、复绕电机支架5.3、复 绕电机5.4、联轴器5.5、复绕轴5.6、线盘5.7、复绕机构限位器组件5.8 ；所述复绕平台 5.1架设于左右对称设置的支撑一 7上，所述平台三5.2设置于复绕平台5.1上，所述复绕 电机支架5.3安装于平台三5.2上，所述复绕电机5.4安装于复绕电机支架5.3上，所述复 绕电机5.4的输出端通过联轴器5.5与复绕轴5.6相连，所述复绕轴5.6与线盘5.7相连。
本发明一种线材绕环用装置的绕制方法分为以下步骤
步骤1 手动或通过复绕机构5将线盘5.7上的线材平均绕至左绕盘机构和右绕盘机 构的放丝轮上，且线材经放线机构1的引导轮组件1.3、张力控制组件1.4和过渡轮组件 1.5的导向，在排线组件1.7的排线轮一 1.7.2和排线轮二 1.7.3的引导下，将线材的中心点 贴至线环4.4的右端。为说明方便，将中心点右端的线材称为右边线，将中心点左端的 线材称为左边线。随后，向右驱动左绕盘机构的排线平动机构2使左边线停留在线环4.4 的右端；向右驱动右绕盘机构的排线平动机构2使右边线停留在线环4.4的右端；
步骤2:松开线环4.4左端的离合器4.2，闭合线环4.4右端的离合器4.2，使得线环 4.4与右绕盘机构的绕线电机主轴3.5同步旋转，同时左绕盘机构的排线平动机构2向左平 动放线将左边线从右到左绕制在线环4.4上，；完成该步骤后，左边线停留在线环4.4的 左端，右边线停留在线环4.4的右端；
步骤3;松开线环4.4右端的离合器4.2，闭合线环4.4左端的离合器4.2，使得线环 4.4与左绕盘机构的绕线电机主轴3.5同步旋转，同时右绕盘机构的排线平动机构2向左平 动放线将右边线从右到左绕制在线环4.4上；完成该步骤后，左边线停留在线环4.4的左 端，右边线停留在线环4.4的左端；
步骤4;线环4.4右端的离合器4.2仍然处于松开状态，线环4.4左端的离合器4.2仍 然处于闭合状态，线环4.4仍然与左绕盘机构的绕线电机主轴3.5同步旋转，同时右绕盘 机构的排线平动机构2向右平动放线将右边线从左到右绕制在线环4.4上；完成该步骤 后，左边线停留在线环4.4的左端，右边线停留在线环4.4的右端；步骤5:松开线环4.4左端的离合器4.2，闭合线环4.4右端的离合器4.2，使得线环 4.4与右绕盘机构的绕线电机主轴3.5同步旋转，同时左绕盘机构的排线平动机构2向右平 动放线将左边线从左到右绕制在线环4.4上；完成该步骤后，左边线停留在线环4.4的右 端，右边线停留在线环4.4的右端；随后转至步骤2，开始循环绕线直至线将左边线和右 边线全部绕至在线环4.4上。
权利要求
1.一种线材绕环用装置，其特征在于所述装置包含有左绕盘机构、右绕盘机构、 绕环机构(4)、复绕机构(5)、支撑一(7)、底板(8)和支撑二(9)，所述支撑 一 (7)和支撑二(9)均左右对称固定于底板(8)上，所述左绕盘机构架设于支撑 一 (7)和支撑二(9)上，所述左绕盘机构和右绕盘机构结构一致、左右对称设置， 所述左绕盘机构和右绕盘机构均包含有放线机构(1)、排线平动机构(2)和绕线机构(3)；所述绕线机构(3)包含有绕线电机(3.1)、联轴器(3.2)、滑环(3.4)和绕线 电机主轴(3.5)，所述绕线电机主轴(3.5)架设于支撑一(7)和支撑二(9)上，所 述绕线电机主轴(3.5)为丝杆结构，所述绕线电机(3.1)固定于支撑二(9)的侧壁 上，且所述绕线电机(3.1)的输出端通过联轴器(3.2)与绕线电机主轴(3.5) —端相 连，所述滑环(3.4)套装于绕线电机主轴(3.5)上；所述排线平动机构(2)包含有平台二(2.1)和丝杆螺母(2.4)，所述丝杆螺母 (2.4)旋置于绕线电机主轴(3.5)上，所述平台二(2.1)安装于丝杆螺母(2.4)上； 所述放线机构(1)包含有放线支架(1.1)和排线组件(1.7)，所述放线支 架(U)固定于平台二(2.1)上，所述放线支架(1.1) 一侧安装有放线电机组件 (1.9)，另一侧由上往下依次安装有引导轮组件(1.3)、张力控制组件(1.4)和过渡 轮组件(1.5)，所述放线电机组件(1.9)包含有电机，所述电机的输出端上套装有一 放线轮，排线组件(1.7)包含有排线支架(1.7.1)，所述排线支架(1.7.1) —端与放线 支架(1.1)相连，另一端安装有排线轮一(1.7.2)和排线轮二(1.7.3)，所述排线轮一 (1.7.2)和排线轮二 (1.7.3)相互垂直排布；所述绕环机构(4)设置于左右对称设置的支撑一(7)之间，绕环机构(4)包含 有绕环轴(4.1)、离合器(4.2)、适配器(4.3)和线环(4.4)；所述绕环轴(4.1) 左右对称设置于线环(4.4)两侧，所述绕环轴(4.1) 一端通过适配器(4.3)与线环 (4.4)相连，另一端与离合器(4.2)相连，所述离合器(4.2)与绕线电机主轴(3.5) 相配合连接。
2.如权利要求1所述一种线材绕环用装置，其特征在于所述复绕机构(5)包含 有复绕平台(5.1)、平台三(5.2)、复绕电机支架(5.3)、复绕电机(5.4)、联轴 器(5.5)、复绕轴(5.6)、线盘(5.7)、复绕机构限位器组件(5.8)；所述复绕平 台(5.1)架设于左右对称设置的支撑一(7)上，所述平台三(5.2)设置于复绕平台(5.1)上，所述复绕电机支架(5.3)安装于平台三(5.2)上，所述复绕电机(5.4)安 装于复绕电机支架(5.3)上，所述复绕电机(5.4)的输出端通过联轴器(5.5)与复绕 轴(5.6)相连，所述复绕轴(5.6)与线盘(5.7)相连。
3.如权利要求1所述一种线材绕环用装置的绕制方法，其特征在于 所述绕制方法分为以下步骤步骤1:手动或通过复绕机构(5)将线盘(5.7)上的线材平均绕至左绕盘机构和 右绕盘机构的放丝轮上，且线材经放线机构(1)的引导轮组件(1.3)、张力控制组件 (1.4)和过渡轮组件(1.5)的导向，在排线组件(1.7)的排线轮一(1.7.2)和排线轮 二(1.7.3)的引导下，将线材的中心点贴至线环(4.4)的右端；为说明方便，将中心点 右端的线材称为右边线，将中心点左端的线材称为左边线；随后，向右驱动左绕盘机构的排线平动机构(2)使左边线停留在线环(4.4)的右端；向右驱动右绕盘机构的排线 平动机构(2)使右边线停留在线环(4.4)的右端；步骤2:松开线环(4.4)左端的离合器(4.2)，闭合线环(4.4)右端的离合器 (4.2)，使得线环(4.4)与右绕盘机构的绕线电机主轴(3.5)同步旋转，同时左绕盘 机构的排线平动机构(2)向左平动放线将左边线从右到左绕制在线环(4.4)上，；完 成该步骤后，左边线停留在线环(4.4)的左端，右边线停留在线环(4.4)的右端； 步骤3;松开线环(4.4)右端的离合器(4.2)，闭合线环(4.4)左端的离合器 (4.2)，使得线环(4.4)与左绕盘机构的绕线电机主轴(3.5)同步旋转，同时右绕盘 机构的排线平动机构(2)向左平动放线将右边线从右到左绕制在线环(4.4)上；完成 该步骤后，左边线停留在线环(4.4)的左端，右边线停留在线环(4.4)的左端；步骤4;线环(4.4)右端的离合器(4.2)仍然处于松开状态，线环(4.4)左端 的离合器(4.2)仍然处于闭合状态，线环(4.4)仍然与左绕盘机构的绕线电机主轴 (3.5)同步旋转，同时右绕盘机构的排线平动机构(2)向右平动放线将右边线从左到 右绕制在线环(4.4)上；完成该步骤后，左边线停留在线环(4.4)的左端，右边线停 留在线环(4.4)的右端；步骤5:松开线环(4.4)左端的离合器(4.2)，闭合线环(4.4)右端的离合器 (4.2)，使得线环(4.4)与右绕盘机构的绕线电机主轴(3.5)同步旋转，同时左绕盘 机构的排线平动机构(2)向右平动放线将左边线从左到右绕制在线环(4.4)上；完成 该步骤后，左边线停留在线环(4.4)的右端，右边线停留在线环(4.4)的右端；随后 转至步骤2，开始循环绕线直至线将左边线和右边线全部绕至在线环(4.4)上。
全文摘要
本发明涉及一种线材绕环用装置及其绕制方法。所述装置包含有左绕盘机构、右绕盘机构、绕环机构(4)、复绕机构(5)、支撑一(7)、底板(8)和支撑二(9)，所述支撑一(7)和支撑二(9)左右对称固定于底板(8)上，所述左绕盘机构和右绕盘机构左右对称架设于支撑一(7)和支撑二(9)上，所述左绕盘机构和右绕盘机构结构一致、左右对称设置，所述左绕盘机构和右绕盘机构均包含有放线机构(1)、排线平动机构(2)和绕线机构(3)。本发明一种线材绕环用装置及其绕制方法，结构简单、绕制方便且能够实现四极对称绕制。
文档编号B65H54/28GK102009871SQ201010542459
公开日2011年4月13日 申请日期2010年11月15日 优先权日2010年11月15日
发明者周培培, 周明宝, 王金国 申请人:江苏康莱特科技有限公司