[发明专利]四极性对称光纤敏感线圈缠绕装置及缠绕方法

说明书

技术领域

本发明属于光纤敏感线圈缠绕技术，具体涉及一种四极性对称光纤敏感线圈缠绕装置及缠绕方法。

背景技术

光纤陀螺是一种没有转子的新型全固态惯性仪表，用来测量运载体相对惯性空间的旋转角速度。光纤敏感线圈（以下简称光纤环）是光纤陀螺中用于敏感输入角速度引起的两相向传播光波之间的Sagnac相位差的部件，当光纤环绕中心轴旋转时，通过线圈的两束光信号会产生Sagnac相位偏移，根据此相位偏移可以精确地计算出物体的角速度和旋转方向。因而光纤环的缠绕质量对光纤陀螺的测量精度具有重要的影响。

光纤环在具体应用中会受到由机械张力、振动、冲击和温度等诸多因素引起的环境干扰。当环境干扰对线圈中传输的光信号影响不同时，会产生附加相位漂移，降低光纤陀螺仪的测量精度。鉴于环境干扰是无法消除的，因此，在缠绕方式确定的情况下，主要通过优化光纤环缠绕装置的结构设计来减小干扰的影响。

光纤缠绕装置是发展光纤环绕制技术的前提和基础条件，先进的光纤绕制设备可以保证和改善光纤环的绕制性能，并提高光纤环的绕制效率。现有的光纤陀螺用光纤绕线机多采用普通绕线机和改造后的普通绕线机来绕制光纤环圈，虽然可以在一定程度上满足光纤陀螺的研制要求，但是其张力控制不均匀、排纤精度不够及可靠性不好的缺点制约了光纤环圈绕制技术的进一步提高，同时限制了光纤陀螺精度的提高及其工程化应用。因此，现有光纤绕制设备的光纤绕制效率和绕制性能都亟待提高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有光纤环绕制技术所存在的不足和缺点，提供一种机械结构简单，伺服电机数量少，绕线架回转系统惯性小，有利于提高光纤环缠绕质量和缠绕效率的四极性对称光纤环缠绕装置及缠绕方法。

为实现上述目的本发明技术方案是：

四极性对称光纤敏感线圈缠绕装置，其特征在于：包括底座1、刚性动力锁2、产品轮3、以及A缠绕机与B缠绕机两部分；所述的A缠绕机与B缠绕机的结构相同，对称布置安装在底座上，其缠绕机包括传动部分4、绕线架5、工艺轮6；其中：

传动部分4：包括A主电机424、A1同步带轮402、A1电磁离合器403、A2同步带轮404、A电磁制动器405、A平移滑台406、绕线架转动套筒407、A3同步带轮408、A电滑环409、A4同步带轮410、A1同步带411、A2同步带412、A花键413、A2电磁离合器414、A1同步带轮与A3同步带轮支架416、A2同步带轮与A4同步带轮支架418、A1电磁制动器支架419、A2电磁离合器支架420、A传动轴421、A主轴422、A主轴传动套筒423及A平移电机401；所述的A1同步带轮的连接A主电机，并连接A1电磁离合器，A1电磁离合器通过A传动轴与A2同步带轮连接，A2同步带轮的左侧与A电磁制动器连接，A1同步带轮、A1电磁离合器、A2同步带轮、A电磁制动器同轴，A1同步带轮和A3同步带轮、A2同步带轮和A4同步带轮及A电磁制动器分别通过A1同步带轮与A3同步带轮支架、A2同步带轮与A4同步带轮支架、A电磁制动器支架固定在A平移滑台上，A2电磁离合器通过A2电磁离合器支架固定在底座上；A3同步带轮的右侧连接A2电磁离合器，左侧连接A电滑环；A电滑环的左侧与A4同步带轮连接；A2电磁离合器通过A花键与A主轴连接，A主轴外安装A主轴传动套筒；A1同步带轮与A3同步带轮通过A1同步带连接并传递动力，A2同步带轮与A4同步带轮通过A2同步带连接并传递动力；A平移滑台固定在底座上，与A平移电机连接；所述的A2电磁离合器、A3同步带轮、A工艺轮依照从右向左的顺序安装在A主轴传动套筒上；A4同步带轮的左侧与A绕线架转动套筒连接，A绕线架转动套筒的左侧连接A绕线板；A4同步带轮的右侧与A电滑环连接；A绕线架转动套筒、A绕线板与A主轴同轴。

绕线架5：包括A绕线板501、A绕线臂502、A力矩电机503、A测长轮504、A张力微调轮505、A张力检测轮506及四个A导向轮507；所述的A绕线臂与A绕线板呈L形，A导向轮、A张力微调轮、A导向轮、A导向轮、A张力检测轮及A导向轮按照从右向左，上下交替地顺序安装在A绕线臂上；A力矩电机安装在A绕线臂的最右端，A测长轮安装在A绕线臂的最左端；A力矩电机与A张力微调轮连接；

所述的产品轮安装在A、B缠绕机的A、B工艺轮的中间的A、B缠绕机的某一主轴上；两缠绕机的主轴通过刚性动力锁联接且同轴。

采用上述四极性对称光纤敏感线圈缠绕装置缠绕光纤敏感线圈的方法，其特征在于：缠绕光纤时采用以下步骤：