[发明专利]离子桥自动绕线机

说明书

技术领域

本发明涉及自动绕线设备，具体地说是一种离子桥自动绕线机，属于自动化机械设备技术领域。

背景技术

大气臭氧探空仪是测量大气中臭氧垂直含量的装置，其主要由臭氧传感器单元、微型抽气泵和信号放大电路单元组成。为了保证臭氧传感器单元电化学反应的持续进行，必须在两个反应池的底部装一个桥路作为正负离子的迁移通道，使两个反应池中的溶液达到正负电荷平衡，该桥路称为离子桥。

离子桥是臭氧传感器单元的核心部件，臭氧探空仪正常工作时既需要充分浸泡离子桥，同时又需要防止两个反应池内的电解质混合。因此，离子桥的选材和制作工艺等要求非常高，其对系统的背景电流与测量响应时间起着关键作用，这也是臭氧探空仪中的技术难点。

现有技术中，离子桥的制作多是采用手工绕线来完成，装配后测试发现一些传感器的背景电流与测量响应时间无法满足指标要求，且一致性较差。经过反复分析实验发现出现此类不良的原因是因为手工绕线的制作方式不能满足离子桥较高的制作要求。

离子桥的制作要求有以下几个关键点：1、洁净度要求：高洁净度保证传感器的电化学反应在不受杂质的干扰下进行。2、线径要求：保证线径粗细一致，离子桥纤维孔径均匀。3、绕线圈数要求：绕线圈数的可计数性，保证了离子桥的一致性。4、绕线的松紧度要求：保证离子桥纤维不受损，最大限度的保证电化学反应充分。5、绕线不可扭曲性要求：避免离子桥折断，保证离子桥的通畅，电化学反应无阻碍。6、绕线线宽要求：绕线成品不可过宽，以免造成离子桥在穿线过程中损坏。7、可制造性要求：提高绕线的效率，保证绕线质量。

以上的制作要求是手工绕线所无法满足的，因此需要设计了一款合用的离子桥自动绕线机来实现离子桥的制作，以满足传感器的性能达标。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种离子桥自动绕线机，其结构简单、自动化程度高，制作精度高。

按照本发明提供的技术方案：离子桥自动绕线机，其特征在于：包括壳体、电气控制器、进给控制杆、张力控制器、法兰盘、绕线电机和机架；所述绕线电机安装在壳体内，绕线电机的输出轴从壳体右侧面穿出并安装法兰盘；所述机架安装在壳体内，所述进给控制杆安装在机架上并能在平移驱动机构带动下左右平移，所述进给控制杆右端从壳体右侧面穿出，进给控制杆右端设有限位孔，所述限位孔位于法兰盘外周侧边处，限位孔用于将从其中穿过的纤维线引导至法兰盘；所述张力控制器安装在壳体上，从外部引入的纤维线经张力控制器平衡张力后引至进给控制杆。

作为本发明的进一步改进，所述平移驱动机构包括驱动电机、主动带轮、丝杆、螺母、从动带轮和传动皮带；驱动电机安装在机架左侧板上，驱动电机的输出轴上安装主动带轮；所述丝杆水平设置，丝杆通过轴承支承安装在机架上，丝杆左端穿过机架左侧板后安装从动带轮；所述主动带轮和从动带轮上套装传动皮带；所述丝杆上安装与其构成螺纹传动配合的螺母，所述进给控制杆与丝杆上的螺母固定连接。

作为本发明的进一步改进，所述机架左侧板的外侧面上安装有张紧带轮，所述张紧带轮从外侧压住传动皮带，使传动皮带张紧。

作为本发明的进一步改进，所述驱动电机采用步进电机。

作为本发明的进一步改进，所述进给控制杆包括进给轴、连接板、连接臂和限位支架，所述进给轴与丝杆平行，进给轴两端穿装在机架左侧板、右侧板上的对应孔内并可自由移动，进给轴通过连接板与丝杆上的螺母固定连接，所述连接臂固定在进给轴右端，连接臂末端安装限位支架，所述限位支架上开设限位孔。

作为本发明的进一步改进，所述张力控制器包括控制器支架、控制器主体、第一定位线架、第一滚轮、第三滚轮、第四滚轮、第二定位线架、支臂和定位轮；所述控制器支架安装在壳体上，控制器主体通过支座连接在控制器支架的立柱上，控制器侧面下部设有第一定位线架，所述第一定位线架上设有第一定位孔；所述第一滚轮设置在第一定位线架上方，第一滚轮的前侧边竖向切线与第一定位孔的中心线重合；所述第三滚轮设置在第一滚轮上方靠后位置处，第三滚轮的下侧边水平切线高于第一滚轮的上侧边水平切线；所述第四滚轮设置在第三滚轮上方靠前位置处，第四滚轮的下侧边水平切线低于第三滚轮的上侧边水平切线；所述第二定位线架设置在第四滚轮上方靠前位置处，第二定位线架上设有第二定位孔；所述支臂设置在第二定位线架上方，支臂一端安装在控制器主体上，支臂另一端铰装定位轮。

作为本发明的进一步改进，所述第一滚轮上方设置有第二滚轮，所述第二滚轮的前侧边竖向切线与第一定位孔的中心线重合，第二滚轮低于第四滚轮。