繞制光纖環的光纖扭轉恢復機構的製作方法

2023-05-21 16:48:11

專利名稱：繞制光纖環的光纖扭轉恢復機構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種應用於光纖陀螺的光纖環繞制的扭轉恢復機構。
背景技術：
光纖陀螺誕生於1976年，是利用光纖傳感技術測量空間慣性轉動率的一種新型傳感器，目前已發展成為慣性技術領域具有劃時代特徵的新型主流儀表，它與通常使用的機械陀螺和近年來開發的雷射陀螺相比，具有更高的精度，且成本低，體積小，重量輕。光纖陀螺的應用前景十分廣闊，它不僅用於飛機、船舶的導航，飛彈制導，宇宙飛船的高精度位置控制，而且在民用上還可應用於高級轎車的導向，以及機器人和自動化控制系統等等。
光纖環是光纖陀螺的傳感核心，對它的基本要求是消光比要大，互易性要好。如何繞制高質量的光纖環，對光纖陀螺的研製十分重要，其纏繞方法有多種，四極對稱繞法效果最佳，是國際通用的一種方法，目前，國內光纖環的繞制大都採用人工繞制，沒有專用設備，無法保證其繞制質量。

發明內容
本發明的目的是提供一種繞制光纖環的光纖扭轉恢復機構，該扭轉恢復機構用於完成光纖初始扭轉的恢復，通過偏心減速組件和光纖筒迴轉組件保證了光纖在繞制過程中的非扭轉繞制。
本發明是一種繞制光纖環的光纖扭轉恢復機構，由底座、左導軌、右導軌、光纖筒迴轉組件、偏心減速組件、支架組件、左連接件和右連接件組成，左連接件和右連接件為獨立設計的連接件；所述底座的底板的一邊上安裝有立板，立板上設有連接孔，立板前面平行安裝有左側板和右側板，且左側板和右側板的一邊通過螺釘固定在底板上；立板的左邊上下分別安裝有兩個左連接件，立板的右邊上下分別安裝有兩個右連接件；左導軌的一端穿過與底座連接的左連接件上的導軌孔，左導軌的另一端穿過與支架組件連接的左連接件上的導軌孔；右導軌的一端穿過與底座連接的右連接件上的導軌孔，右導軌的另一端穿過與支架組件連接的右連接件上的導軌孔；
所述光纖筒迴轉組件的光纖筒套接在通軸上，通軸左端連接有左手動鎖，左手動鎖的另一端連接有左手輪，通軸右端連接有右手動鎖，右手動鎖的另一端連接有止動輪，止動輪的另一端連接有右手輪；所述偏心減速組件的手輪套接在上蓋的中心孔內，手輪的一端有把手，另一端與連接軸連接，連接軸上套接有徑向軸承，徑向軸承套接在諧波減速器中心孔內，連接軸另一端上連接有迴轉軸，迴轉軸上套接有推力軸承；所述支架組件由支撐架和吊架組成，吊架安裝在支撐架前端下方；支撐架的承重板後端連接有後立板，後立板上設有多個連接孔，左側板的一邊通過螺釘安裝在後立板的左側，左側板的另一邊通過螺釘安裝在承重板的側邊上，右側板的一邊通過螺釘安裝在後立板的右側，右側板的另一邊通過螺釘安裝在承重板的側邊上，承重板前端開有迴轉孔；吊架的偏心板上開有迴轉孔，偏心板下端左右分別安裝有左吊鉤、右吊鉤；所述右連接件為一體加工成型的「刀」狀連接件，其刀面上設有供右導軌一端穿過的導軌孔，導軌孔的外側開有槽，與槽垂直的刀面側邊上開有鎖緊孔，刀柄的一側邊上開有連接孔；所述左連接件為一體加工成型的「刀」狀連接件，其刀面上設有供左導軌一端穿過的導軌孔，導軌孔的外側開有槽，與槽垂直的刀面側邊上開有鎖緊孔，刀柄的一側邊上開有連接孔。
本發明繞制光纖環的光纖扭轉恢復機構的優點在於(1)可移動的安裝機構，為光纖初始扭轉的恢復提供了方便；(2)精密的偏心減速組件為繞制在光纖筒上的光纖提供了穩定的轉速和使光纖在扭轉恢復時不擺動；(3)便於測量、測試光纖扭轉恢復的程度；(4)光纖筒迴轉組件上的左右手輪設計，有利於人工繞纖操作；(5)通過在偏心減速組件、光纖筒迴轉組件上安裝伺服電機，可以實現自動光纖扭轉恢復。


圖1是扭轉恢復機構結構圖。
圖2是光纖筒迴轉組件結構圖。
圖2A是迴轉組件爆炸視圖。
圖3是偏心減速組件結構圖。
圖3A是偏心減速組件爆炸視圖。
圖4A是支撐架結構圖。
圖4B是吊架結構圖。
圖5是底座結構圖。
圖6是左連接件結構圖。
圖7是右連接件結構圖。
圖中1.底座 101.底板102.立板103.連接孔104.左側板105.右側板 2.左導軌3.右導軌4.光纖筒迴轉組件401.光纖筒402.左手輪 403.右手輪 404.左手動鎖405.右手動鎖406.通軸 407.止動輪 5.偏心減速組件 501.手輪502.上蓋503.諧波減速器504.推力軸承 505.迴轉軸 506.徑向軸承507.連接軸508.把手 6.支架組件 60.支撐架 61.吊架 601.後立板602.右側板603.左側板 604.承重板 605.迴轉孔 606.連接孔611.偏心板612.右吊鉤 613.左吊鉤 614.迴轉孔 7.右連接件701.導軌孔702.連接孔 703.鎖緊孔 704.槽 705.刀柄706.刀面 8.左連接件 801.導軌孔 802.連接孔 803.鎖緊孔804.槽805.刀柄 806.刀面具體實施方式
下面將結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。
參見圖1所示，本發明是一種繞制光纖環的光纖扭轉恢復機構，由底座1、左導軌2、右導軌3、光纖筒迴轉組件4、偏心減速組件5、支架組件6、左連接件和右連接件組成，左連接件8與左連接件10結構相同，右連接件7與右連接件9結構相同，左連接件、右連接件是用於夾緊導軌的，同時也是使作為支柱的導軌兩端分別與底座1、支架組件6實現連接。左連接件和右連接件為獨立設計的連接件(參見圖6、圖7所示)，在底座1的立板102兩側分別安裝有多個左連接件和右連接件，在支架組件6的後立板601兩側分別安裝有多個左連接件和右連接件，左導軌2、右導軌3通過連接件上的導軌孔實現與底座1、支架組件6的連接，偏心減速組件5安裝在支架組件6的支撐架60的迴轉孔內，光纖筒迴轉組件4的兩端分別吊裝在吊架61的左吊鉤613、右吊鉤612上。
參見圖5所示，所述底座1的底板101的一邊上安裝有立板102，立板102上設有連接孔103，左側板104的一側邊安裝在立板102的左端，左側板104的另一側邊安裝在底板101的側邊上，右側板105的一側邊安裝在立板102的右端，右側板103的另一側邊安裝在底板101的側邊上，且左側板104和右側板105平行；立板102的左邊上下分別安裝有兩個左連接件8，立板102的右邊上下分別安裝有兩個右連接件7；左導軌2的一端穿過與底座1連接的左連接件8上的導軌孔801，左導軌2的另一端穿過與支架組件6連接的左連接件10上的導軌孔；右導軌3的一端穿過與底座1連接的右連接件7上的導軌孔701，右導軌3的另一端穿過與支架組件6連接的右連接件9上的導軌孔。這樣的裝配關係使安裝在支架組件6上的光纖筒迴轉組件4、偏心減速組件5可以在左導軌2和右導軌3上上下移動。底座1採用模塊化設計有利於與光纖繞環機的位置調節。
參見圖2所示，所述光纖筒迴轉組件4的光纖筒401套接在通軸406上，通軸406左端連接有左手動鎖404，左手動鎖404的另一端連接有左手輪402，通軸406右端連接有右手動鎖405，右手動鎖405的另一端連接有止動輪407，止動輪407的另一端連接有右手輪403；左手輪402、右手輪403的設計可以通過人手轉動光纖筒迴轉組件4達到控制繞纖的速度，止動輪407的設計起到了阻止光纖筒在水平方向移動，保證放纖位置的準確。在光纖筒迴轉組件4的左手輪402或者右手輪403上，安裝一伺服電機可以實現光纖筒迴轉組件4的自動轉動，從而實現了光纖的扭轉恢復。
參見圖3、圖3A所示，所述偏心減速組件5的手輪501套接在上蓋502的中心孔內，手輪501的一端有把手508，另一端與連接軸507連接，連接軸507上套接有徑向軸承506，徑向軸承506套接在諧波減速器503中心孔內，連接軸507另一端上連接有迴轉軸505，迴轉軸505上套接有推力軸承504；所述偏心減速組件5用於驅動光纖筒迴轉組件4的迴轉，實現扭轉恢復。在手輪501上安裝一伺服電機可以實現偏心減速組件5的自動轉動，從而實現了光纖的扭轉恢復。
參見圖4A、圖4B所示，所述支架組件6由支撐架60和吊架61組成，吊架61安裝在支撐架60前端下方；支撐架60的承重板604後端連接有後立板601，後立板601上設有多個連接孔606，左側板603的一邊通過螺釘安裝在後立板601的左側，左側板603的另一邊通過螺釘安裝在承重板604的側邊上，右側板602的一邊通過螺釘安裝在後立板601的右側，右側板602的另一邊通過螺釘安裝在承重板604的側邊上，承重板604前端開有迴轉孔605；吊架61的偏心板611上開有迴轉孔614，偏心板611下端左右分別安裝有左吊鉤613、右吊鉤612；左吊鉤613、右吊鉤612分別將光纖筒迴轉組件4吊起，同時在左吊鉤613、右吊鉤612的鉤內運動。偏心減速組件5的迴轉軸505一端穿過支撐架60上的迴轉孔605和吊架61上的迴轉孔614。
參見圖7所示，所述右連接件7為一體加工成型的「刀」狀連接件，其刀面706上設有供右導軌3一端穿過的導軌孔701，導軌孔701的外側開有槽704，與槽704垂直的刀面706側邊上開有鎖緊孔703(鎖緊孔703為穿透式通孔)，刀柄705的一側邊上開有連接孔702；連接孔702與底座1立板102上的連接孔103通過螺釘實現右連接件7與底座1的固定連接，同時也實現了右導軌3與底座1的垂直位置關係。槽704的寬度一般為0.51mm，左導軌2卡緊是通過在鎖緊孔703內安裝螺釘實現。右連接件7的設計便於支架組件6上下調整，並能剛性固定。
參見圖6所示，所述左連接件8為一體加工成型的「刀」狀連接件，其刀面806上設有供左導軌2一端穿過的導軌孔801，導軌孔801的外側開有槽804，與槽804垂直的刀面806側邊上開有鎖緊孔803，刀柄805的一側邊上開有連接孔802；連接孔802與底座1立板102上的連接孔通過螺釘實現左連接件8與底座1的固定連接，同時也實現了左導軌2與底座1的垂直位置關係。
在本發明中，左導軌2、右導軌3垂直安裝在底座1上，支架組件6垂直安裝在左導軌2、右導軌3上，偏心減速組件5垂直安裝在支架組件6上，各機構的垂直關係有效地解決了初始狀態下的光纖繞制技術。
權利要求
1.一種繞制光纖環的光纖扭轉恢復機構，其特徵在於由底座(1)、左導軌(2)、右導軌(3)、光纖筒迴轉組件(4)、偏心減速組件(5)、支架組件(6)、左連接件和右連接件組成，左連接件和右連接件為獨立設計的連接件；所述底座(1)的底板(101)的一邊上安裝有立板(102)，立板(102)上設有連接孔(103)，左側板(104)的一側邊安裝在立板(102)的左端，左側板(104)的另一側邊安裝在底板(101)的側邊上，右側板(105)的一側邊安裝在立板(102)的右端，右側板(103)的另一側邊安裝在底板(101)的側邊上，且左側板(104)和右側板(105)平行；立板(102)的左邊上下分別安裝有兩個左連接件(8)，立板(102)的右邊上下分別安裝有兩個右連接件(7)；左導軌(2)的一端穿過與底座(1)連接的左連接件(8)上的導軌孔(801)，左導軌(2)的另一端穿過與支架組件(6)連接的左連接件(10)上的導軌孔；右導軌(3)的一端穿過與底座(1)連接的右連接件(7)上的導軌孔(701)，右導軌(3)的另一端穿過與支架組件(6)連接的右連接件(9)上的導軌孔；所述光纖筒迴轉組件(4)的光纖筒(401)套接在通軸(406)上，通軸(406)左端連接有左手動鎖(404)，左手動鎖(404)的另一端連接有左手輪(402)，通軸(406)右端連接有右手動鎖(405)，右手動鎖(405)的另一端連接有止動輪(407)，止動輪(407)的另一端連接有右手輪(403)；所述偏心減速組件(5)的手輪(501)套接在上蓋(502)的中心孔內，手輪(501)的一端有把手(508)，另一端與連接軸(507)連接，連接軸(507)上套接有徑向軸承(506)，徑向軸承(506)套接在諧波減速器(503)中心孔內，連接軸(507)另一端上連接有迴轉軸(505)，迴轉軸(505)上套接有推力軸承(504)；所述支架組件(6)由支撐架(60)和吊架(61)組成，吊架(61)安裝在支撐架(60)前端下方；支撐架(60)的承重板(604)後端連接有後立板(601)，後立板(601)上設有多個連接孔(606)，左側板(603)的一邊通過螺釘安裝在後立板(601)的左側，左側板(603)的另一邊通過螺釘安裝在承重板(604)的側邊上，右側板(602)的一邊通過螺釘安裝在後立板(601)的右側，右側板(602)的另一邊通過螺釘安裝在承重板(604)的側邊上，承重板(604)前端開有迴轉孔(605)；吊架(61)的偏心板(611)上開有迴轉孔(614)，偏心板(611)下端左右分別安裝有左吊鉤(613)、右吊鉤(612)；所述右連接件(7)為一體加工成型的「刀」狀連接件，其刀面(706)上設有供右導軌(3)一端穿過的導軌孔(701)，導軌孔(701)的外側開有槽(704)，與槽(704)垂直的刀面(706)側邊上開有鎖緊孔(703)，刀柄(705)的一側邊上開有連接孔(702)；所述左連接件(8)為一體加工成型的「刀」狀連接件，其刀面(806)上設有供左導軌(2)一端穿過的導軌孔(801)，導軌孔(801)的外側開有槽(804)，與槽(804)垂直的刀面(806)側邊上開有鎖緊孔(803)，刀柄(805)的一側邊上開有連接孔(802)。
全文摘要
本發明公開了一種繞制光纖環的光纖扭轉恢復機構，由底座、左導軌、右導軌、光纖筒迴轉組件、偏心減速組件、支架組件、左連接件和右連接件組成，左連接件和右連接件為獨立設計的連接件，在底座的立板兩側分別安裝有多個左連接件和右連接件，在支架組件的後立板兩側分別安裝有多個左連接件和右連接件，左導軌、右導軌通過連接件上的導軌孔實現與底座、支架組件的連接，偏心減速組件安裝在支架組件的支撐架的迴轉孔內，光纖筒迴轉組件的兩端分別吊裝在吊架的左右吊鉤上。本發明扭轉恢復機構用於完成光纖初始扭轉的恢復，通過偏心減速組件和光纖筒迴轉組件保證了光纖在繞制過程中的非扭轉繞制。
文檔編號G01C19/72GK1851404SQ200610083849
公開日2006年10月25日 申請日期2006年6月6日 優先權日2006年6月6日
發明者董全林, 張春熹, 宋凝芳, 李安琪, 李立京, 史潔琴 申請人:北京航空航天大學