專利名稱：一種用于固定光纖環(huán)骨架的繞環(huán)機(jī)夾具裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光纖繞制設(shè)備，具體地指一種用于固定光纖環(huán)骨架的繞環(huán)機(jī)夾具
>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
光纖陀螺是一種用于慣性導(dǎo)航的光纖傳感器，與機(jī)電陀螺或激光陀螺相比，光纖陀螺具有結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)態(tài)范圍寬、啟動(dòng)時(shí)間短、抗沖擊能力強(qiáng)等特點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于慣性導(dǎo)航、姿態(tài)控制等軍用及相關(guān)民用領(lǐng)域。保偏光纖環(huán)作為光纖陀螺的核心敏感元件，其基本構(gòu)成包括保偏光纖及骨架。由于四極對稱繞法可以有效地緩解因溫度梯度和應(yīng)力梯度造成的影響，能夠提高光纖陀螺的穩(wěn)定性，因此目前保偏光纖環(huán)大多采用四極對稱繞法，并輔以特殊的密封膠填充，構(gòu)成全固態(tài)的光纖環(huán)線圈。由于保偏光纖環(huán)的繞制精度直接影響到光纖陀螺的測量精度，因此對保偏光纖環(huán)的繞制過程提出了很多要求，如應(yīng)力要均衡、排線要整齊、互異性要好等。目前，國內(nèi)的光纖環(huán)繞制技術(shù)尚不成熟，設(shè)備也大都是半自動(dòng)化，結(jié)構(gòu)簡單、功能不完善。在保偏光纖環(huán)繞制過程中，對于光纖環(huán)骨架的固定方式，現(xiàn)有設(shè)備的做法是將骨架一側(cè)用工裝定位在設(shè)備中軸上，骨架另一側(cè)用一根帶錐形尖端的橡膠棒頂住。由于橡膠棒是固定不動(dòng)的，因此骨架與橡膠棒之間摩擦力很小，骨架可以繞軸心旋轉(zhuǎn)。但在實(shí)際繞制過程中由于無法保證橡膠棒與骨架同軸，所以繞制過程中設(shè)備輕微的震動(dòng)、骨架旋轉(zhuǎn)時(shí)的偏心跳動(dòng)、橡膠摩擦之后光纖上附著有小的異物顆粒等現(xiàn)象都有可能使光纖環(huán)出現(xiàn)排纖不整齊、光纖交叉、應(yīng)力分 布不均衡等問題，導(dǎo)致光纖環(huán)精度受到影響。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題就是提供一種用于固定光纖環(huán)骨架的繞環(huán)機(jī)夾具裝置，能夠確保骨架中心軸與繞環(huán)機(jī)旋轉(zhuǎn)主軸始終同軸，保證繞環(huán)過程的順行。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的一種用于固定光纖環(huán)骨架的繞環(huán)機(jī)夾具裝置，包括安裝于繞環(huán)機(jī)旋轉(zhuǎn)主軸上的工裝，其特別之處在于還包括與所述工裝同軸設(shè)置的旋轉(zhuǎn)頂壓結(jié)構(gòu)和頂軸；所述旋轉(zhuǎn)頂壓結(jié)構(gòu)前端與工裝相對，用于共同夾持待繞制的骨架，旋轉(zhuǎn)頂壓結(jié)構(gòu)后端與頂軸間隙配合、可繞頂軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述頂軸與外部驅(qū)動(dòng)裝置連接，用于在外部驅(qū)動(dòng)下軸向平移。上述技術(shù)方案中，所述旋轉(zhuǎn)頂壓結(jié)構(gòu)包括頂塊、壓環(huán)、滾動(dòng)軸承和軸套，所述頂塊的一端與滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈配合組裝并設(shè)置在軸套內(nèi)，所述壓環(huán)固定在軸套上并將頂塊一端和滾動(dòng)軸承封裝在軸套內(nèi)，頂塊的另一端與所述工裝相對，軸套后端與所述頂軸間隙配合。進(jìn)一步地，所述滾動(dòng)軸承為滾針和推力球組合軸承；所述頂塊為尼龍材質(zhì)的頂塊；所述壓環(huán)和軸套分別為黃銅材質(zhì)的壓環(huán)和軸套；所述頂軸為45碳調(diào)質(zhì)鋼材質(zhì)。上述技術(shù)方案中，所述工裝的前端設(shè)有圓臺狀凸起，用于與骨架配合。進(jìn)一步地，所述工裝前端嵌有橡膠圈，用于防止工裝前端與骨架的相對滑動(dòng)。[0011 ] 上述技術(shù)方案中，所述工裝為鋁合金材質(zhì)的工裝。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于(I)工裝基于骨架的中心孔與骨架配合，并進(jìn)一步地采用圓臺凸起與骨架中心孔配合，確保了骨架與工裝的同軸性，避免了繞環(huán)時(shí)骨架產(chǎn)生較大的徑向跳動(dòng)，影響繞環(huán)精度；(2)與工裝同軸的旋轉(zhuǎn)頂壓結(jié)構(gòu)的設(shè)置，較傳統(tǒng)帶錐形尖端的橡膠棒，能夠更好的與骨架接觸，其頂塊與骨架一起旋轉(zhuǎn)，可防止骨架徑向移動(dòng)，保證骨架與工裝、旋轉(zhuǎn)頂壓結(jié)構(gòu)同軸，且頂塊本身無磨損，不會產(chǎn)生異物顆粒影響光纖環(huán)質(zhì)量；(3)旋轉(zhuǎn)頂壓結(jié)構(gòu)設(shè)置于可軸向平移的頂軸上，可方便的調(diào)節(jié)工裝與旋轉(zhuǎn)頂壓結(jié)構(gòu)間距，適用于不同規(guī)格的骨架；(4)旋轉(zhuǎn)頂壓結(jié)構(gòu)中，頂塊與骨架的配合面大小可根據(jù)需要確定，以適用于不同的骨架；頂塊與滾動(dòng)軸承配合安裝在軸套內(nèi)，再用壓環(huán)固定，由于壓環(huán)采用螺釘固定在軸套上，可以很方便的拆卸更換頂塊；(5)工裝采用鋁合金制作，且前端嵌有摩擦系數(shù)大的橡膠圈，可進(jìn)一步確保繞環(huán)時(shí)骨架不與工裝發(fā)生相對滑動(dòng)，不僅可避免因相對滑動(dòng)造成光纖環(huán)繞制機(jī)軟件對繞制光纖長度計(jì)算不準(zhǔn)確導(dǎo)致的繞環(huán)精度下降，而且可避免骨架的磨損；(6)頂塊選用尼龍材料制作，具有耐磨擦、機(jī)械強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐油、無噪音等優(yōu)良物理特性。

圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1夾具裝置的縱剖面圖(省略了繞環(huán)機(jī)旋轉(zhuǎn)主軸)。圖3為圖2中旋轉(zhuǎn)頂壓結(jié)構(gòu)的放大圖。圖中1 一旋轉(zhuǎn)主軸，2—橡膠圈，3—骨架，4一頂塊，5—壓環(huán)，6—滾針和推力球組合軸承，7—軸套，8—頂軸。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型的一種用于固定光纖環(huán)骨架的繞環(huán)機(jī)夾具裝置，包括同軸設(shè)置的工裝1、旋轉(zhuǎn)頂壓結(jié)構(gòu)和頂軸8。工裝I的后端安裝于繞環(huán)機(jī)旋轉(zhuǎn)主軸9上，可在旋轉(zhuǎn)主軸9的帶動(dòng)下沿正、反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。工裝I的前端設(shè)有圓臺狀凸起，用于與待繞制的骨架3配合，骨架3上的配合部可以是圓形通孔，也可以是沉孔。此外，工裝I前端還嵌有橡膠圈2，由于橡膠圈2摩擦系數(shù)較大，故與骨架3接觸后可防止工裝I前端與骨架3發(fā)生相對滑動(dòng)。工裝I優(yōu)選采用強(qiáng)度大、質(zhì)輕的鋁合金材質(zhì)。本實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)頂壓結(jié)構(gòu)包括頂塊4、壓環(huán)5、滾針和推力球組合軸承6以及軸套
7。頂塊4的一端與滾針和推力球組合軸承6的內(nèi)圈配合組裝并設(shè)置在軸套7內(nèi)，壓環(huán)5通過螺釘固定在軸套7上并將頂塊4 一端與滾針和推力球組合軸承6封裝在軸套7內(nèi)。頂塊4的另一端與上述工裝I相對設(shè)置，頂塊4與工裝I 一起共同夾持待繞制的骨架3 ;軸套7后端則與頂軸8間隙配合。上述頂塊4優(yōu)選采用具有耐磨擦、機(jī)械強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐油、無噪音等優(yōu)良物理特性的尼龍材質(zhì)制作；壓環(huán)5和軸套7優(yōu)選采用黃銅制作；頂軸8優(yōu)選45碳調(diào)質(zhì)鋼材質(zhì)。頂軸8與外部驅(qū)動(dòng)裝置連接，可在外部驅(qū)動(dòng)下軸向平移，并帶動(dòng)上述旋轉(zhuǎn)頂壓結(jié)構(gòu)一起軸向平移。本實(shí)用新型在繞環(huán)時(shí)，如圖1所示，骨架3通過工裝I隨繞環(huán)機(jī)旋轉(zhuǎn)主軸9同步正方向或者反方向旋轉(zhuǎn)，頂塊4則在整個(gè)過程中將骨架3頂緊，保證骨架I與工裝I的緊密配合、同軸旋轉(zhuǎn)；同時(shí)，頂塊4隨骨架3同步旋轉(zhuǎn)，避免造成骨架3的磨損。本實(shí)用新型的核心在于與待繞制骨架3同軸配合的工裝1，以及旋轉(zhuǎn)頂壓結(jié)構(gòu)的設(shè)置，使得光纖環(huán)繞制過程中，骨架3始終與繞環(huán)機(jī)旋轉(zhuǎn)主軸9同軸、同步旋轉(zhuǎn)而不發(fā)生徑向跳動(dòng)，同時(shí)，本夾具裝置與骨架3間無磨損，也不會產(chǎn)生異物顆粒影響光纖環(huán)質(zhì)量。所以其保護(hù)范圍并不限于上述實(shí)施例。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變形而不脫離本實(shí)用新型的范圍和精神，例如工裝I的大小、橡膠圈2位置和大小、頂塊4與骨架3配合面的大小等，都能夠根據(jù)骨架3規(guī)格進(jìn)行調(diào)整；滾動(dòng)軸承也不限于實(shí)施例中的滾針和推力球組合軸承6，采用深溝球軸承等其它常規(guī)滾動(dòng)軸承也是可行的等。倘若這些改動(dòng)和變形屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變形在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于固定光纖環(huán)骨架的繞環(huán)機(jī)夾具裝置，包括安裝于繞環(huán)機(jī)旋轉(zhuǎn)主軸(9)上的工裝(1)，其特征在于還包括與所述工裝(I)同軸設(shè)置的旋轉(zhuǎn)頂壓結(jié)構(gòu)和頂軸(8);所述旋轉(zhuǎn)頂壓結(jié)構(gòu)前端與工裝(I)相對，用于共同夾持待繞制的骨架(3)，旋轉(zhuǎn)頂壓結(jié)構(gòu)后端與頂軸(8)間隙配合、可繞頂軸(8)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述頂軸(8)與外部驅(qū)動(dòng)裝置連接，用于在外部驅(qū)動(dòng)下軸向平移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于固定光纖環(huán)骨架的繞環(huán)機(jī)夾具裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)頂壓結(jié)構(gòu)包括頂塊(4)、壓環(huán)(5)、滾動(dòng)軸承和軸套(7)，所述頂塊(4)的一端與滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈配合組裝并設(shè)置在軸套(7)內(nèi)，所述壓環(huán)(5)固定在軸套(7)上并將頂塊(4)一端和滾動(dòng)軸承封裝在軸套(7)內(nèi)，頂塊(4)的另一端與所述工裝(I)相對，軸套(7)后端與所述頂軸(8)間隙配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于固定光纖環(huán)骨架的繞環(huán)機(jī)夾具裝置，其特征在于所述滾動(dòng)軸承為滾針和推力球組合軸承(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于固定光纖環(huán)骨架的繞環(huán)機(jī)夾具裝置，其特征在于所述頂塊(4)為尼龍材質(zhì)的頂塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于固定光纖環(huán)骨架的繞環(huán)機(jī)夾具裝置，其特征在于所述壓環(huán)(5)和軸套(7)分別為黃銅材質(zhì)的壓環(huán)和軸套。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于固定光纖環(huán)骨架的繞環(huán)機(jī)夾具裝置，其特征在于所述頂軸(8)為45碳調(diào)質(zhì)鋼材質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的一種用于固定光纖環(huán)骨架的繞環(huán)機(jī)夾具裝置，其特征在于所述工裝(I)的前端設(shè)有圓臺狀凸起，用于與骨架(3)配合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7中任一權(quán)利要求所述的一種用于固定光纖環(huán)骨架的繞環(huán)機(jī)夾具裝置，其特征在于所述工裝(I)前端嵌有橡膠圈(2)，用于防止工裝(I)前端與骨架(3)的相對滑動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的一種用于固定光纖環(huán)骨架的繞環(huán)機(jī)夾具裝置，其特征在于所述工裝(I)為鋁合金材質(zhì)的工裝。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于固定光纖環(huán)骨架的繞環(huán)機(jī)夾具裝置，其特征在于所述工裝(I)為鋁合金材質(zhì)的工裝。
專利摘要一種用于固定光纖環(huán)骨架的繞環(huán)機(jī)夾具裝置，涉及光纖繞制設(shè)備，它包括安裝于繞環(huán)機(jī)旋轉(zhuǎn)主軸上的工裝，其特別之處在于還包括與所述工裝同軸設(shè)置的旋轉(zhuǎn)頂壓結(jié)構(gòu)和頂軸；所述旋轉(zhuǎn)頂壓結(jié)構(gòu)前端與工裝相對，用于共同夾持待繞制的骨架，旋轉(zhuǎn)頂壓結(jié)構(gòu)后端與頂軸間隙配合、可繞頂軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述頂軸與外部驅(qū)動(dòng)裝置連接，用于在外部驅(qū)動(dòng)下軸向平移。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型能夠確保骨架中心軸與繞環(huán)機(jī)旋轉(zhuǎn)主軸始終同軸，保證繞環(huán)過程的順行。
文檔編號G01C19/72GK202903199SQ201220587260
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者周紅偉, 楊娟, 郭偉華, 李宏, 李家樂, 曲勇軍, 汪洪海, 皮亞斌 申請人:武漢長盈通光電技術(shù)有限公司