[发明专利]一种可进行变张力调节和控制的舞蹈轮检测机构

说明书

技术领域

 本发明属于光纤精密缠绕技术领域，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。

背景技术

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。

在光纤精密缠绕技术领域，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。

发明内容

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，本发明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。

本发明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1后到达固定轮1；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；