一种光纤环固化预处理设备

摘要

本发明属于光纤环固化预处理设备，具体涉及一种提高光纤环固化成品率的设备。包括触摸屏、控制模块、电机驱动器、电机、同步轮、同步带、机架、工装卡具、转动轴、光纤环、轴承座、壳体、供电模块。触摸屏用来输入电机转动模式及运行参数，控制模块根据转动模式和运行参数生成实际转动曲线并控制电机按曲线运动。光纤环再转动轴两侧对称安装。该装置具有转动模式的可编程控制功能，能够实现光纤环按照规定的转速、角度、时长以及特定的转动模式进行转动。本发明的有益效果是：通过增加同步带转动机构，解决了以往联轴器连接转动轴转动时产生的径向跳动问题；转动轴以两侧伸出的形式来安装两个光纤环，降低了转动轴单侧安装两个光纤环旋转时的运动不平稳性；增加了可编程控制模块，能够实现对光纤环转动状态的编程控制，解决了以往光纤环静置时速度和时间无法调整的问题，提高了光纤环静置时胶的均匀性。

权利要求

1.一种光纤环固化预处理设备，其特征在于，包括壳体、机架，触摸屏、控制模块、供电模块、电机动力机构、同步带传动机构、光纤环转动轴；触摸屏用来输入电机转动模式及运行参数，控制模块根据转动模式和运行参数生成实际转动曲线并控制电机按曲线运动，转动模式包括但不限于静止、匀速、变速及静止、匀速、变速的组合，运行参数包括但不限于转动速度、转动角度、转动时长；其转动模式至少包括如下一种转动模式：预先设定t1，t2，t33个时间值和v1，v22个转速值，则运行时长t和光纤环转动轴转速v的关系可由如下公式确定：当0≤t＜t1时，

当t1≤t＜t2时，v＝v1；

当t2≤t＜t3时，

当t3≤t时，v＝v2；

其中A≥10，时间单位为分钟，转速单位为转/分钟。

2.根据权利要求1所述的光纤环固化预处理设备，其特征在于，控制模块分别连接供电模块和电机动力机构，同步带传动机构分别连接电机动力机构和光纤环转动轴。

3.根据权利要求1所述的光纤环固化预处理设备，其特征在于，所述同步带传动机构将电机转动传递到光纤环转动轴的中部，使得光纤环转动轴的两侧都可以用来放置光纤环。

说明书

一种光纤环固化预处理设备

[技术领域]

[0001] 本发明属于光纤传感领域的光纤环固化预处理设备，具体涉及一种提高光纤环固化成品率及效率的设备。[背景技术]

[0002] 光纤环是光纤陀螺的核心器件，其制作的好坏对光纤陀螺的性能起决定性作用。光纤环是采用敏感光纤、绕环胶和特定的绕环工艺，将敏感光纤规律缠绕制成的。光纤环绕制过程中通常采用带胶绕制或后期灌胶等方法，使绕环胶渗透在光纤环中，敏感光纤充分粘接，以确保光纤环的结构强度。

[0003] 但是无论采用哪种方法，都难以保证绕环胶在光纤环内的均匀分布，因此需要在光纤环刚绕制完未固化前增加光纤环绕环胶匀化操作，即令光纤环在未固化状态下按照特定的方式进行旋转，目的是通过旋转使绕环胶在环内不断流动，提升环内绕环胶的均匀性。

[0004] 目前光纤环绕环胶匀化操作是通过光纤环固化预处理设备实现的。基本原理是通过转动电机带动一根转轴转动，光纤环绕制夹具固定在转动转轴上，即可实现同步转动。现有光纤环固化预处理设备存在两个问题：其一，电机通过联轴器与转轴一端直接相连，光纤环放置在另一端。该连接方式对电机轴与转轴同轴度要求较高。常出现设备在使用过程中，电机轴与转轴同轴度过低导致电机带动转轴旋转过程中转轴出现径向跳动现象，造成光纤环转动不平稳，胶均匀化效果较差，而且一般一次只能放置一个光纤环；其二，现有光纤环固化预处理设备的光纤环旋转模式大都为恒定转速模式，转速和时间均不可调，而实际情况中光纤环中的绕环胶粘度是随时间非线性变化的，因此如果能够按照绕环胶粘度随时间的变化规律设置光纤环的旋转模式，将会更加有利于光纤环的匀化效果，例如随着绕环胶粘度的增大逐步降低光纤环的旋转速率。[发明内容]

[0005] 本发明的目的是对刚绕制完未进行固化操作的光纤环进行胶匀化操作，解决了光纤环绕制完成后，环内绕环胶未均匀分布影响环成品率的问题。

[0006] 本发明的实现方式：

[0007] 设备包括触摸屏、控制模块、电机驱动器、电机、同步轮、同步带、机架、工装卡具、转动轴、光纤环、轴承座、壳体、供电模块。触摸屏用来输入电机转动模式及运行参数，控制模块根据转动模式和运行参数生成实际转动曲线并控制电机按曲线运动，转动模式包括但不限于静止、匀速、变速及静止、匀速、变速的组合，运行参数包括但不限于转动速度、转动角度、转动时长。

[0008] 控制模块分别连接供电模块和电机动力机构，同步带传动机构分别连接电机动力机构和光纤环转动轴。

[0009] 同步带传动机构将电机转动传递到光纤环转动轴的中部，使得光纤环转动轴的两侧都可以用来放置光纤环。

[0010] 转动模式至少包括如下一种转动模式：预先设定t1，t2，t3 3个时间值和v1，v2 2个转速值，则运行时长t和光纤环转动轴转速v的关系可由如下公式确定：

[0011] 当0≤t＜t1时，

[0012] 当t1≤t＜t2时，v＝v1；

[0013] 当t2≤t＜t3时，

[0014] 当t3≤t时，v＝v2；

[0015] 其中A≥10，时间单位为分钟，转速单位为转/分钟。

[0016] 本发明的有益效果有四点：其一，通过增加同步带转动机构，消除了通过联轴器连接电机和转轴因装配误差导致转轴旋转时做径向跳动的问题，提高了光纤环旋转时的平稳性。其二，转轴以两侧伸出的形式来安装和带动两个光纤环同时旋转，降低了转轴以单侧伸出式承载两个光纤环所产生的光纤环转动不平稳性。其三，增加了光纤环旋转模式的可编程控制功能，能够根据绕环胶粘性变化特性预先设置光纤环的旋转模式，解决了以往光纤环固化预处理时转动速度和转动时间无法调整的问题，提高了光纤环光纤环固化预处理时胶的均匀性。其四，根据现有绕环胶粘性变化一般特性给出了一个转动速度和转动时间的非线性经验公式。[附图说明]

[0017] 图1是光纤环固化预处理设备结构示意图；

[0018] 图2给定参数的转动速度同转动时间的关系曲线图；

[0019] 图示标记：

[0020] 1.触摸屏、2.控制模块、3.电机驱动器、4.电机、5.同步轮、6.同步带、7.机架、8.工装卡具、9.转动轴、10.光纤环、11.轴承座、12.壳体、13.供电模块。[具体实施方式]

[0021] 光纤环固化预处理设备的结构如图1所示。机架7和壳体12作为整个装置的支撑，来安装固定其他部件。电机4安装在机架7底部且前后左右位置可调，两个同步轮5分别与电机4和转动轴9相连接，同步带6连接两个同步轮5实现电机4与转动轴9的同步转动，电机4可以前后移动来调节同步带6安装的松紧度。转动轴9用间隔一定距离的轴承座11支撑，轴承座11安装在机架7上方，转动轴9两端以开放形式伸出，其两侧能够以对称形式安装两个工装卡具8，工装卡具8上放置光纤环10。

[0022] 供电模块13给触摸屏1、控制模块2、电机驱动器3分别供电。控制模块2连接触摸屏1和电机驱动器3，电机驱动器3连接电机4。操作人员通过触摸屏1输入参数，控制模块2根据参数生成相应的转速-时间曲线，并按曲线通过电机驱动器3对电机4的转速进行控制，最终实现对光纤环10的转动控制。

[0023] 根据给出的一种转动模式公式，当设定A＝100、t1＝30、t2＝120、t3＝600、v1＝20、v2＝2时，可得出一组光纤环的转动时间和转动速度的关系曲线如图2所示。

[0024] 以上是具体一实施例的结构及工作方式。

[0025] 可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。