[实用新型]气动张力控制器及光纤陀螺绕环机

说明书

本实用新型公开了一种气动张力控制器及光纤陀螺绕环机，其技术方案要点是包括包括同轴线套设并相对转动的轴和轴套，所述轴上设有用于向轴与轴套接触面间通入气体的气道，轴套上沿周向均匀分布有用于排出气体的排气孔，轴套上固设有与气道连通的喷气组件，喷气组件喷出的气体沿着轴套的切线方向。本实用新型解决了目前光纤陀螺绕环机光纤缠绕张力控制不稳定，排纤精度低，导致陀螺光纤环质量差，生产效能低的问题。

技术领域

本实用新型涉及光纤绕线技术领域，更具体的说，它涉及一种气动张力控制器及光纤陀螺绕环机。

背景技术

光纤陀螺仪属于高精度的传感器，它广泛应用在航天航空、机械系统和军事技术上。光纤陀螺仪充分发挥了其成本低、维护简便等特点，正逐步替代其它类型陀螺仪，并且受到用户特别是军队的高度重视。光纤环是光纤陀螺仪的重要组成部分，光纤环所处的环境因素，如温度、应力引起的非互易性相位噪声直接影响着光纤陀螺的精度和性能。

光纤环上的光纤在绕制过程中，由于外部环境和绕制方式的影响会造成多种不同因素的应力的产生，例如外界应力、缠绕的压应力。光纤环是由专用的光纤绕线机绕制而成，外界应力可以通过保持光纤绕线过程中外部环境来消除。因此，环上的光纤所受的张力最主要是来源于光纤环圈绕制过程中收线轮速度与放线轮速度之差。因此，对光纤绕制过程中的光纤进行张力控制，是保证光纤环的光纤应力稳定的关键所在，光纤的张力控制是光纤绕线机研制过程中一个重要考虑因素。

传统的光纤陀螺绕线机，因机械结构不当，造成绕环精度低，而离不开人工干预，工人靠眼睛观察，手工修正光纤的排布。由于人工的干预，绕出的环有很多不定因素，质量低，废品率高。

现有的光纤绕线机张力控制方法基本有两种：一种是用电位器，根据舞蹈轮的位移间接测得光纤张力，由上位机分析控制放线轮转速；另一种是用张力传感器测得光纤张力，由上位机分析控制放线轮转速。然而，通过放线轮速度的改变来调整光纤张力，不能精准的调整光纤张力，并且带有张力传感器的张力系统滑轮数目多，增加了与光纤的摩擦力，严重影响光纤的张力测定。

由此可见，光纤绕线机工作过程中，光纤所受张力是动态改变的过程，现有的方法只是单一改变放线轮速度，不能快速准确控制光纤张力，绕制的光纤环质量不好，生产的光纤陀螺仪的精度也不高。

现有技术可参见公开号为CN101158583A的中国发明专利申请，其公开了一种光纤陀螺绕线机的光纤轴向排线结构，如图1所示，它具有底板平台100，在底板平台100上设有滚珠丝杆结构、交流伺服电机支架101，滚珠丝杆结构两侧设有导轨，滚珠丝杆结构具有两个滚珠丝杆支架，在两个滚珠丝杆支架上设有滚珠丝杆1010，在滚珠丝杆1010上设有连接器，在滚珠丝杆1010的一端通过联轴器与步进电机109相连接，在导轨设有滑块，滑块、连接器与放线平台相连接，放线平台上设有放线电机105、光纤定向轮108、摄像结构107，放线电机105与放线环106相连接，在交流伺服电机支架101上设有交流伺服电机102，交流伺服电机102与工作环103相连接。摄像结构107把光纤排布的图像拍摄下来，转成图像信号，送至图像处理电路。 由图像处理电路把图像信号转成控制信号，调节步进电机109的转速，使光纤排布均匀。光纤定向轮108，用于保持光纤从放线结构放出时，不会发生相对于放线结构的横向移动，保证放线结构放出的光纤在工作环103轴向的位置恒定。

上述现有技术可实现光纤陀螺绕线机排线的自动化，光纤排布方面较传统的光纤陀螺绕线机在均匀性方面有大幅的提高。但是，该现有技术中存在以下不足：由于工作环103和放线环106分别由两个电机驱动转动，二者必须保持转动的线速度完全一致，光纤从放线环106向工作环103移动缠绕时张力才能一定，当工作环103线速度大于放线环106时，光纤上的张力增大，当工作环103线速度小于放线环106时，光纤松弛导致其张力减小，光纤张力依然不能准确控制。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种气动张力控制器，提高光纤绕线时张力稳定性。