一種用于光纖陀螺的無骨架線圈的繞制工裝的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種用于光纖陀螺的無骨架線圈的繞制工裝，包括定盤、動盤、扇形環(huán)芯、錐壓環(huán)與心軸。其中，多個扇形環(huán)芯構成圓環(huán)結構，通過底面凹槽與定盤上環(huán)形凸臺配合設置；扇形環(huán)芯與錐壓環(huán)均具有相互配合的斜錐面，由錐壓環(huán)壓緊扇形環(huán)芯，實現扇形環(huán)芯的定位。動盤與定盤同軸設置，與錐壓盤相連；定盤與動盤上開定位孔，心軸穿過定位孔固定。由此，轉動心軸可使光纖線圈在扇形環(huán)芯外圓周上繞制，繞制完畢后，一次將各部分拆除，即可得到所需的無骨架線圈。本實用新型的優(yōu)點為：在進行光纖陀螺脫骨架線圈的繞制時，具有裝配和拆卸過程簡單，易于保持線圈和繞環(huán)回轉軸線之間同心關系的優(yōu)勢，易于獲得高質量的無骨架線圈。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種光纖陀螺繞制工裝，具體來說，是一種用于光纖陀螺的無骨 架線圈繞制工裝。 一種用于光纖陀螺的無骨架線圈的繞制工裝
【背景技術】
[0002] 常規(guī)的光纖陀螺敏感環(huán)繞制方法是，利用金屬加工的環(huán)形光纖環(huán)骨架作為纏繞光 纖的圓周面，以一定的張力進行線圈的繞制，再經填膠固化后得到光纖線圈和金屬骨架固 結在一起的敏感環(huán)，稱之為帶骨架的敏感環(huán)。由于金屬環(huán)骨架的存在，在變溫條件下光纖線 圈和金屬骨架之間存在熱膨脹匹配問題，導致了光纖陀螺在變溫條件下的性能受溫度變化 的影響。解決這個問題的思路是采用無骨架的敏感環(huán)，即取消光纖陀螺內部的金屬骨架。在 無骨架線圈的制備過程中，如何實現光纖線圈和纏繞光纖的圓周面之間的順利脫離，是得 到高質量無骨架線圈的關鍵。 實用新型內容
[0003] 針對上述問題，本實用新型提出一種用于光纖陀螺的無骨架線圈繞制工裝，包括 定盤、動盤、扇形環(huán)芯、錐壓環(huán)與心軸。
[0004] 其中，定盤上表面周向設計有環(huán)形凸臺。所述扇形環(huán)芯為η個，n> l，n個扇形環(huán) 芯底面開有凹槽，η個扇形環(huán)芯成圓周均布，組成圓環(huán)結構，通過底面凹槽與定盤上的環(huán)形 凸臺配合，設置在定盤上；η個扇形環(huán)芯的內側壁設計為向內傾斜的斜錐面，作為配合面。
[0005] 所述錐壓環(huán)周向側壁向內傾斜，作為壓緊面，設置在η個扇形環(huán)芯構成的圓環(huán)結 構內部。錐壓環(huán)由螺釘與定盤固定，使錐壓環(huán)的壓緊面與η個扇形環(huán)芯的配合面相互配合 壓緊。
[0006] 所述動盤與定盤同軸設置，下表面與η個扇形環(huán)芯上表面貼合，由螺釘與錐壓盤 固定。
[0007] 上述定盤與動盤上開有與定盤上環(huán)形凸臺同軸的定位孔，心軸穿過定盤和動盤上 的定位孔固定。
[0008] 由此利用帶斜錐面的η個扇形環(huán)芯和錐壓環(huán)可實現纏繞光纖的圓周面的自動構 成和定心，線圈成環(huán)后通過扇形環(huán)芯的徑向移動即可實現纏繞光纖圓周面的減徑和脫出， 在線圈繞制過程中易于保持光纖的排列整齊，在線圈和環(huán)芯的脫出過程不會對線圈造成損 傷、也不會產生附加的應力。
[0009] 本實用新型的優(yōu)點在于：
[0010] 1、本實用新型無骨架線圈繞制工裝，在進行光纖陀螺脫骨架線圈的繞制時，具有 裝配和拆卸過程簡單，易于保持線圈/扇形環(huán)芯和繞環(huán)回轉軸線（心軸的軸線）之間同心 關系的優(yōu)勢，有利于獲得光纖排列整齊、內部應力分布均勻的線圈；
[0011] 2、本實用新型無骨架線圈繞制工裝，通過錐壓環(huán)的圓錐面擠壓扇形環(huán)芯，可以保 證η個扇形環(huán)芯裝配時的自動定心和光纖纏繞圓周面的完整、共面；
[0012] 3、本實用新型無骨架線圈繞制工裝，扇形環(huán)芯通過底部凹槽內圓周面和定盤上的 環(huán)形凸臺內圓周面保持同心，同時定盤上的環(huán)形凸臺和定位孔通過加工保持同心關系，因 此當心軸穿過定位孔后，可以保證裝配后的三個環(huán)芯的外周面（即光纖纏繞圓周面、也即 線圈的內圓周面）和繞環(huán)的回轉軸線之間具有較高的同軸精度；
[0013] 4、本實用新型無骨架線圈繞制工裝，在成環(huán)后通過扇形環(huán)芯的向內徑向移動實現 光纖纏繞圓周面的減徑和脫出，不會對光纖線圈造成損傷和額外的附加應力，有利于提高 線圈的成環(huán)質量；
[0014] 5、本實用新型無骨架線圈繞制工裝，結構簡單，裝配和拆卸方便，當改變扇形環(huán)芯 的外徑和高度時，即可繞制不同截面尺寸的線圈。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 圖1為本實用新型無骨架線圈繞制工裝結構剖視圖；
[0016] 圖2為本實用新型無骨架線圈繞制工裝結構爆炸圖；
[0017] 圖3為本實用新型無骨架線圈繞制工裝中定盤結構示意圖；
[0018] 圖4為本實用新型無骨架線圈繞制工裝中扇形環(huán)芯結構示意圖；
[0019] 圖5為本實用新型無骨架線圈繞制工裝中錐壓環(huán)結構示意圖。
[0020] 圖中：
[0021] 1-定盤 2-動盤 3-扇形環(huán)芯
[0022] 4-錐壓環(huán) 5-心軸 6-定位孔
[0023] 7-光纖線圈 101-環(huán)形凸臺401-壓緊面
[0024] 301-凹槽 302-配合面
【具體實施方式】
[0025] 下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0026] 本實用新型無骨架線圈繞制工裝，包括定盤1、動盤2、扇形環(huán)芯3、錐壓環(huán)4與心軸 5,如圖1、圖2所示。
[0027] 其中，定盤1與動盤2為等半徑圓盤；定盤1上表面周向設計有環(huán)形凸臺101，用 來安裝扇形環(huán)芯3,如圖3所示。所述扇形環(huán)芯3為弧形條狀結構，具有η個，n> 1 ;n個扇 形環(huán)芯3底面開有凹槽301，如圖4所示，且凹槽301的寬度大于凸臺的寬度。η個扇形環(huán) 芯3成圓周均布，組成圓環(huán)結構，外圓周面作為光纖盤繞的繞環(huán)面，通過底面凹槽301與定 盤1上的環(huán)形凸臺101配合，設置在定盤1上。η個扇形環(huán)芯3的內側壁設計為向內傾斜的 斜錐面，作為配合面302,用來與錐壓環(huán)4配合，實現η個扇形環(huán)芯3的在定盤1上的定位。 本實施例中采用三個扇形環(huán)芯3,每個扇形環(huán)芯3弧度120°。
[0028] 所述錐壓環(huán)4為環(huán)形結構，如圖5所示，周向側壁向內傾斜，作為壓緊面401 ;設置 在三個扇形環(huán)芯3構成的圓環(huán)結構內部；使錐壓環(huán)4的壓緊面401與三個扇形環(huán)芯3的配 合面相互配合，并通過螺釘穿過錐壓環(huán)4與定盤1上的螺栓孔，將錐壓環(huán)4、三個扇形環(huán)芯3 與定盤1間相互固定。通過擰緊螺釘，使錐壓環(huán)4的壓緊面401緊壓三個扇形環(huán)芯3的配 合面，由于，三個扇形環(huán)芯3底面凹槽301寬度大于凸臺101的寬度，因此，使三個扇形環(huán)芯 3底部凹槽301的內圓周面與定盤1上環(huán)形凸臺101的內圓周面接觸壓緊，且此時相鄰的扇 形環(huán)芯3的端面間存在一定間隙，由此，保證了三個扇形環(huán)芯3裝配時的自動定心。
[0029] 所述動盤2與定盤1同軸設置，下表面與三個扇形環(huán)芯3上表面貼合；通過螺釘穿 過動盤2與錐壓盤4上的螺釘孔，將動盤2與錐壓盤4間固定，擰緊螺釘使動盤2下表面與 三個扇形環(huán)芯3上表面壓緊。
[0030] 所述定盤1與動盤2上中心位置開有與定盤1上環(huán)形凸臺同軸的定位孔6,心軸5 穿過定盤1和動盤2上的定位孔6后，一般采用過渡配合固定。
[0031] 上述結構無骨架線圈繞制工裝中，三個扇形環(huán)芯3組成圓環(huán)結構外圓周面用來盤 繞光纖線圈7,使光纖位于定盤1與動盤2之間。通過轉動心軸5帶動整個無骨架線圈繞制 工裝轉動，實現光纖線圈7的繞制。在光纖線圈7繞制完畢后，將心軸5抽出，然后依次松 開固定動盤2和錐壓環(huán)4的螺釘，取掉動盤2和錐壓環(huán)4 ;隨后，沿徑向向內移動三個扇形 環(huán)芯3,使其與繞制完畢后的光纖線圈7內圓周面分離，取出三個扇形環(huán)芯3 ;最后，取掉定 盤1，得到所需的脫骨架的光纖線圈7。
【權利要求】
1. 一種用于光纖陀螺的無骨架線圈繞制工裝，其特征在于：包括定盤、動盤、扇形環(huán) 芯、錐壓環(huán)與心軸； 其中，定盤上表面周向設計有環(huán)形凸臺；所述扇形環(huán)芯為η個，η > 1，η個扇形環(huán)芯底 面開有凹槽，η個扇形環(huán)芯成圓周均布，組成圓環(huán)結構，通過底面凹槽與定盤上的環(huán)形凸臺 配合，設置在定盤上；η個扇形環(huán)芯的內側壁設計為向內傾斜的斜錐面，作為配合面； 所述錐壓環(huán)周向側壁向內傾斜，作為壓緊面，設置在η個扇形環(huán)芯構成的圓環(huán)結構內 部；錐壓環(huán)由螺釘與定盤固定，使錐壓環(huán)的壓緊面與個扇形環(huán)芯的配合面相互配合壓緊； 所述動盤與定盤同軸設置，下表面與η個扇形環(huán)芯上表面貼合，由螺釘與錐壓盤固定； 上述定盤與動盤上開有與定盤上環(huán)形凸臺同軸的定位孔，心軸穿過定盤和動盤上的定 位孔固定。
2. 如權利要求1所述一種用于光纖陀螺的無骨架線圈繞制工裝，其特征在于：所述η 個扇形環(huán)芯底面凹槽的寬度大于凸臺的寬度。
3. 如權利要求1所述一種用于光纖陀螺的無骨架線圈繞制工裝，其特征在于：所述定 位孔與定盤上環(huán)形凸臺同軸。
【文檔編號】G02B6/02GK203908554SQ201420323450
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權日:2014年6月17日
【發(fā)明者】章博, 楊德偉, 孟照魁, 宋凝芳, 張春熹, 劉國軍 申請人:北京航空航天大學