一種超精細(xì)無極金屬柵網(wǎng)制造裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及精密制造設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種超精細(xì)無極金屬柵網(wǎng)制造裝置，通過高精度伺服電機(jī)控制繞絲盤轉(zhuǎn)動(dòng)，以及微步進(jìn)直線電機(jī)帶動(dòng)絲源組件的共同配合下，給整個(gè)設(shè)備機(jī)構(gòu)提供穩(wěn)定而精密的動(dòng)力源，將精細(xì)金屬絲均勻排列纏繞在繞絲盤的柵環(huán)上，并通過專用的封裝技術(shù)穩(wěn)定封裝并取下柵環(huán)，因此能夠使得排列纏繞在繞絲盤繞絲面上的金屬絲柵距精度達(dá)到微米級(jí)別，并保證了制造裝置整體的工作穩(wěn)定性，能制造出高質(zhì)量的金屬柵網(wǎng)，并且可以通過匹配高精度伺服電機(jī)和微步進(jìn)直線電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和步進(jìn)速度來控制柵網(wǎng)的柵距，因而能有效可行地應(yīng)用在生產(chǎn)上，并且生產(chǎn)效率高，操作難度和制造成本低，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定。
【專利說明】一種超精細(xì)無極金屬柵網(wǎng)制造裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及精密制造設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種超精細(xì)無極金屬柵網(wǎng)制造裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬柵網(wǎng)分為 襯底與無襯底兩類，可用在信號(hào)抗干擾及信號(hào)檢測(cè)及太赫茲波等【技術(shù)領(lǐng)域】。隨著超精密技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于各種信號(hào)檢測(cè)的精度越來越高，用于信號(hào)檢測(cè)的儀器有其各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，由于使用領(lǐng)域的以及相關(guān)技術(shù)要求不同，故必須研制相應(yīng)的信號(hào)檢測(cè)儀器，超精細(xì)無極柵網(wǎng)(超精細(xì)無襯底金屬絲柵網(wǎng))已經(jīng)廣泛應(yīng)用于制造業(yè)、醫(yī)學(xué)、軍事等【技術(shù)領(lǐng)域】，其可作為醫(yī)學(xué)上一種信號(hào)檢測(cè)示波器組的成部件。超精細(xì)無極金屬柵網(wǎng)柵線排布勻稱性、金屬柵線的間距誤差以及金屬柵線本身的精度，是示波器檢測(cè)精度的決定性因素。超精細(xì)無極金屬柵網(wǎng)的加工工藝在國外發(fā)展比較成熟，由于其制作難度比較高，在國內(nèi)尚未得到發(fā)展，其產(chǎn)品主要是依賴于進(jìn)口。
[0003]超精細(xì)無極金屬柵網(wǎng)的外輪廓一般為金屬圓環(huán)，故其制造方法通常是化圓為矩。即在矩形的框架上精確的纏繞出勻稱的金屬柵網(wǎng)，然后用兩金屬環(huán)將以繞好的金屬柵網(wǎng)夾緊并固定，保證柵線間隙不會(huì)發(fā)生變化，將環(huán)外沿的的金屬絲裁剪，完成無極柵網(wǎng)的制作。由于柵網(wǎng)的絲徑比較細(xì)，且柵線間距要求比較嚴(yán)格，制造工藝要求比較高，那么必將導(dǎo)致柵網(wǎng)的加工裝置的技術(shù)復(fù)雜性。
[0004]因?yàn)橹圃鞜o極柵網(wǎng)的方法是化圓為矩，制造裝置的自由度為兩個(gè)，其一是直接控制柵網(wǎng)柵線的間距，其二是直接控制絲線在矩環(huán)上纏繞。直接控制柵線間距的裝置用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)，這就對(duì)直線電機(jī)步進(jìn)精度和穩(wěn)定性的要求很高；同樣，直接控制絲線纏繞的裝置用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)，這就對(duì)伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性要求也很高。兩動(dòng)力源的綜合穩(wěn)定性最終決定柵網(wǎng)柵距的勻稱性。
[0005]超精細(xì)無極金屬柵網(wǎng)的絲徑很細(xì)，其抗拉強(qiáng)度也就很小，很難避免其在制造過程中會(huì)被拉斷，若金屬絲一旦拉斷，未加工完成的無極柵網(wǎng)就前功盡棄。
[0006]針對(duì)以上超精細(xì)無極柵網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)狀及技術(shù)難點(diǎn)，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種超精細(xì)無極柵網(wǎng)制造裝置，能實(shí)現(xiàn)超精細(xì)無極柵網(wǎng)的繞絲制造。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型通過運(yùn)用宏微復(fù)合思想，多體動(dòng)力學(xué)及超精密制造工藝制造柵距精度達(dá)微米級(jí)別的精細(xì)無極金屬柵網(wǎng)，并且設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有效提高生產(chǎn)可行性、效率，降低操作難度及制造成本。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種超精細(xì)無極金屬柵網(wǎng)制造裝置，包括高精度伺服電機(jī)、繞絲組件、微步進(jìn)直線電機(jī)、絲源組件、以及底座，所述繞絲組件和微步進(jìn)直線電機(jī)固定在底座上，繞絲組件上設(shè)有至少一個(gè)繞絲盤，所述繞絲盤的繞絲面上設(shè)有柵環(huán)座、柵環(huán)，以及金屬絲定位件，柵環(huán)座為開設(shè)在繞絲面上的通孔，其深度與柵環(huán)的厚度相等，所述柵環(huán)與所述柵環(huán)座相互配合，柵環(huán)可拆卸地固定在所述柵環(huán)座內(nèi)，所述高精度伺服電機(jī)的輸出軸聯(lián)接于所述繞絲盤并且?guī)?dòng)繞絲盤的繞絲面圍繞輸出軸的軸線方向翻轉(zhuǎn)，微步進(jìn)直線電機(jī)的輸出端連接于絲源組件，絲源組件的移動(dòng)方向與所述高精度伺服電機(jī)的輸出軸軸線方向一致，所述絲源組件設(shè)置在繞絲組件的一側(cè)并朝向繞絲盤的繞絲面，繞絲盤通過轉(zhuǎn)動(dòng)拉出絲源組件上的金屬絲，同時(shí)通過絲源組件的直線運(yùn)動(dòng)將金屬絲以一定間距地排列纏繞在繞絲面上；由于繞絲盤通過高精度伺服電機(jī)帶動(dòng)，繞絲盤的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠保證很高的穩(wěn)定性，并且轉(zhuǎn)動(dòng)角度可以達(dá)到很高的精度，由于絲源組件通過微步進(jìn)直線電機(jī)帶動(dòng)，絲源組件的移動(dòng)步距精度極高，因此在微步進(jìn)直線電機(jī)和高精度伺服電機(jī)的共同配合下，給整個(gè)設(shè)備機(jī)構(gòu)提供穩(wěn)定而精密的動(dòng)力源，能夠使得排列纏繞在繞絲盤繞絲面上的金屬絲柵距精度達(dá)到微米級(jí)別，并且排列勻稱，能制造出高質(zhì)量的金屬柵網(wǎng)，并且可以通過匹配高精度伺服電機(jī)和微步進(jìn)直線電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和步進(jìn)速度來控制柵網(wǎng)的柵距；所述繞絲組件和微步進(jìn)直線電機(jī)固定在底座上，底座能夠吸收來自繞絲組件、微步進(jìn)直線電機(jī)，以及高精度伺服電機(jī)的工作振動(dòng)，因此有效保證了制造裝置整體的工作穩(wěn)定性，為生產(chǎn)制造提供良好的環(huán)境；在繞絲工作開始前，先將柵環(huán)安裝并臨時(shí)固定在繞絲盤的柵環(huán)座上，然后將精細(xì)金屬絲始端固定在繞絲盤的金屬絲定位件上，啟動(dòng)繞絲裝置，高精度伺服電機(jī)和微步進(jìn)直線電機(jī)同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，高精度伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)繞絲盤轉(zhuǎn)動(dòng)，微步進(jìn)直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲源組件在繞絲盤繞絲面的一側(cè)左直線運(yùn)動(dòng)，繞絲盤通過轉(zhuǎn)動(dòng)拉出絲源組件上的精細(xì)金屬絲，同時(shí)通過絲源組件的直線運(yùn)動(dòng)將金屬絲以一定間距并均勻地排列纏繞在繞絲面上，構(gòu)成了極為精細(xì)金屬柵網(wǎng)；待柵網(wǎng)完全覆蓋在柵環(huán)上之后，停止繞絲裝置的運(yùn)行，將金屬絲末端固定在金屬絲定位件上，并將金屬絲裁斷，然后使用現(xiàn)有技術(shù)中專用的封裝技術(shù)或設(shè)備，將金屬柵網(wǎng)在柵環(huán)上穩(wěn)定封裝，并在繞絲盤上取下柵環(huán)，將柵環(huán)外圍多余的精細(xì)金屬絲裁剪，最終完成超精細(xì)無極柵網(wǎng)的制造，另外，由于柵環(huán)與繞絲盤同步旋轉(zhuǎn)，在繞絲盤上繞絲即可同時(shí)在柵環(huán)上直接繞絲，減少人為對(duì)柵環(huán)柵線間距精度的影響。
[0009]進(jìn)一步地，所述絲源組件包括絲源座、絲源卷筒軸、絲源卷筒、導(dǎo)絲桿，所述絲源座與所述微步進(jìn)直線電機(jī)的輸出端連接，所述絲源卷筒軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在絲源座上，所述絲源卷筒可拆卸地套設(shè)在絲源卷筒軸上并與絲源卷筒軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，所述導(dǎo)絲桿設(shè)置在絲源座上，導(dǎo)絲桿末端位置設(shè)置有朝向所述繞絲盤的出絲嘴盤；當(dāng)微步進(jìn)直線電機(jī)啟動(dòng)，絲源座整體作直線移動(dòng)，繞絲盤在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不斷拉動(dòng)絲源卷筒上的精細(xì)金屬絲，因而絲源卷筒能夠旋轉(zhuǎn)，并連帶絲源卷筒軸一起在絲源座上轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)絲源卷筒上的金屬絲使用完畢后，可從絲源卷筒軸上拆出并更換新的絲源卷筒，更換拆卸方式簡(jiǎn)單，有利于生產(chǎn)制造，另外，絲源卷筒上的金屬絲先經(jīng)過導(dǎo)絲桿末端的出絲嘴，然后再從出絲嘴送至繞絲盤，所述的出絲嘴設(shè)置在導(dǎo)絲桿靠近繞絲盤的最前端，能夠保證精細(xì)金屬絲平穩(wěn)纏繞在繞絲盤的指定位置上。
[0010]進(jìn)一步地，所述絲源座上活動(dòng)設(shè)置有滑輪桿，滑輪桿的活動(dòng)方向與所述絲源卷筒軸的軸線方向一致，在絲源座上設(shè)置有鎖定滑輪桿的定位螺栓，滑輪桿上設(shè)置有第一滑輪，所述第一滑輪在絲源卷筒的徑向方向上與絲源卷筒保持一段距離并且始終對(duì)應(yīng)絲源卷筒的中部位置，在所述導(dǎo)絲桿上還設(shè)置有第二滑輪，所述第二滑輪與第一滑輪位于絲源組件的同一側(cè)，第二滑輪與出絲嘴保持一定距離；精細(xì)金屬絲從絲源卷筒引出后經(jīng)過第一滑輪、第二滑輪，然后再從出絲嘴引出繞絲盤，進(jìn)一步確保了精細(xì)金屬絲的平穩(wěn)輸送，并提高了勻稱超精細(xì)金屬絲柵網(wǎng)加工的可靠性，同時(shí)，由于第一滑輪始終對(duì)應(yīng)絲源卷筒的中部位置，能夠?qū)慕z源卷筒引出的左右擺動(dòng)的精細(xì)金屬絲起到初步的平穩(wěn)的作用，另外，由于滑輪桿可活動(dòng)地設(shè)置在絲源座上，當(dāng)絲源卷筒的規(guī)格尺寸產(chǎn)生變化，尤其是軸向長(zhǎng)度上的變化，也可以通過控制滑輪桿活動(dòng)，調(diào)節(jié)第一滑輪的位置，使得滑輪桿上的第一滑輪能夠始終對(duì)應(yīng)絲源卷筒的中部位置，并且最終通過定位螺栓對(duì)滑輪桿的位置進(jìn)行鎖定，因此使得柵網(wǎng)制造裝置能夠使用不同軸長(zhǎng)尺寸的絲源卷筒，提高生產(chǎn)制造的靈活性。
[0011 ] 可選地，所述述絲源座上開設(shè)有配合所述滑輪桿的缺口，所述滑輪桿設(shè)置在缺口內(nèi)并能在缺口內(nèi)來回移動(dòng)，所述定位螺栓從外界穿過絲源座至所述缺口，并壓緊所述滑輪桿的一側(cè)，因此可以方便快速地調(diào)節(jié)設(shè)置在滑輪桿上的第一滑輪的位置，使其可以始終對(duì)應(yīng)絲源卷筒的中部， 以便安裝不同尺寸的絲源卷筒，并保證金屬絲傳送的穩(wěn)定性。
[0012]優(yōu)選地，所述導(dǎo)絲桿上開設(shè)有直槽，導(dǎo)絲桿通過一活動(dòng)螺栓穿過所述直槽固定在絲源座上，所述絲源座上開設(shè)有弧形槽，所述導(dǎo)絲桿還通過一固定螺栓同時(shí)穿過所述直槽與弧形槽臨時(shí)固定在絲源座上，通過松開固定螺栓能調(diào)節(jié)導(dǎo)絲桿繞活動(dòng)螺栓的偏轉(zhuǎn)角度；調(diào)節(jié)導(dǎo)絲桿的偏轉(zhuǎn)角度，能夠間接地調(diào)節(jié)位于導(dǎo)絲桿末端的出絲嘴的位置，使出絲嘴與所述繞絲盤的棱邊距離得以調(diào)節(jié)，對(duì)柵網(wǎng)間距大小及勻稱性有重要的影響。
[0013]優(yōu)選地，所述絲源座上還設(shè)置有絲源張緊力調(diào)節(jié)裝置，絲源張緊力調(diào)節(jié)裝置包括控制單元與緊壓部件，所述的緊壓部件與所述絲源卷筒軸滑動(dòng)摩擦并產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)反力，所述控制單元檢測(cè)絲源卷筒軸的扭矩大小并控制所述緊壓部件施加于絲源卷筒軸的摩擦力大小，絲源張緊力調(diào)節(jié)裝置能夠保證金屬絲以一定的預(yù)緊力纏繞在繞絲盤上，又能保證金屬絲在極限抗拉能力下不會(huì)被拉斷，并根據(jù)扭矩的大小可制動(dòng)對(duì)扭矩自動(dòng)調(diào)節(jié)，并且可以在其上加設(shè)扭矩大小的數(shù)值顯示，方便檢測(cè)驗(yàn)證，假設(shè)高精度伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速為V伺服電機(jī)=i (rad/s)，微步進(jìn)直線電機(jī)的速度為V直線電機(jī)=j (m/s)，所加工出的柵網(wǎng)柵線間距為:
[0014]d=j/i,
[0015]設(shè)繞絲盤最大直徑為D，繞絲過程中繞絲盤繞絲棱邊的線速度，即精細(xì)金屬絲的供給速度為:
[0016]V= π? (m/s),
[0017]設(shè)此時(shí)絲源卷筒的半徑為r卷筒，那么絲源卷筒的轉(zhuǎn)速為:
[0018]V 卷筒=--Ζ) /r 卷筒(rad/s),
[0019]設(shè)此時(shí)絲源張緊力調(diào)節(jié)裝置的反扭轉(zhuǎn)力為f，被金屬絲張緊力控制裝置所夾緊的卷絲筒軸半徑為r軸，那么金屬絲被拉緊力為:
[0020]F金屬絲=(f*r軸)/r卷筒，
[0021]設(shè)金屬絲的最大張緊力為Fmax，那么對(duì)于絲源張緊力調(diào)節(jié)裝置的反扭轉(zhuǎn)力fmax要求為:
[0022]fmax〈 (Fmax*r 卷筒)/r 軸
[0023]在整個(gè)繞絲過程當(dāng)中，金屬絲張緊力控制裝置會(huì)根據(jù)絲源卷筒傳來的扭轉(zhuǎn)力反饋，自動(dòng)調(diào)節(jié)其反扭轉(zhuǎn)力大小，保證fmax時(shí)刻不會(huì)大于(Fmax*r卷筒)/r軸，以確保精細(xì)金屬絲在整個(gè)過程中不會(huì)被拉斷。
[0024]優(yōu)選地，所述絲源卷筒軸在遠(yuǎn)離所述絲源座的一端還安裝有端蓋，所述端蓋將所述絲源卷筒壓緊并固定在絲源卷筒軸上，可便于絲源卷筒軸安裝不同長(zhǎng)度的絲源卷筒，提高生產(chǎn)制造的靈活性。
[0025]進(jìn)一步地，所述繞絲盤數(shù)量為四個(gè)，繞絲盤為矩形板且其板面為所述繞絲面，矩形板棱邊相互連接并合圍構(gòu)成立方體，所述立方體一側(cè)的幾何中心位置設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸與高精度伺服電機(jī)的輸出軸聯(lián)接，立方體上的四個(gè)繞絲面可以同時(shí)繞高精度伺服電機(jī)的輸出軸的軸線方向轉(zhuǎn)動(dòng)，金屬絲可以同時(shí)排列纏繞在四個(gè)繞絲盤上，因此每個(gè)加工周期可以同時(shí)加工出四個(gè)相同的產(chǎn)品，極大地提高了加工效率，并且，由于四個(gè)繞絲盤合圍構(gòu)成立方體，其橫截面為正方形，保證了繞絲過程中對(duì)金屬絲的拉力的相對(duì)穩(wěn)定性，降低了對(duì)金屬絲的沖擊力，減少了金屬絲被拉斷的可能性；也保證了繞絲過程中金屬絲落在繞絲盤軸每一棱角上的位置的一致性，從而保證了柵網(wǎng)柵線間距的等距性。
[0026]優(yōu)選地，所述繞絲組件還包括繞絲盤基座、伺服電機(jī)基座，以及聯(lián)軸器，所述伺服電機(jī)基座位于繞絲盤基座的一側(cè)，所述高精度伺服電機(jī)設(shè)置在伺服電機(jī)基座上，所述繞絲盤基座為U形座，所述立方體在相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)軸的一側(cè)設(shè)置有支承軸，所述旋轉(zhuǎn)軸和支承軸均套設(shè)有高精度徑向止推軸承并且分別設(shè)置在所述U形座相對(duì)的兩個(gè)柱體上，因此保證了立方體在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不會(huì)在旋轉(zhuǎn)軸的軸向上發(fā)生竄動(dòng)，保證了所要制作的無極柵網(wǎng)的絲間距的勻稱性，并且所述立方體獨(dú)立固定在繞絲盤基座上，降低動(dòng)力源的振動(dòng)對(duì)其穩(wěn)定性的影響，保證了繞絲環(huán)境的穩(wěn)定性，另外，由于所述聯(lián)軸器的一端連接于所述旋轉(zhuǎn)軸，另一端連接于所述高精度伺服電機(jī)的輸出軸，立方體的旋轉(zhuǎn)軸和高精度伺服電機(jī)之間通過聯(lián)軸器聯(lián)接，能實(shí)時(shí)傳遞轉(zhuǎn)矩并且在一定程度上將高精度伺服電機(jī)所產(chǎn)生的振動(dòng)大大的降低。
[0027]優(yōu)選地，為了使柵環(huán)可拆卸地臨時(shí)固定在所述柵環(huán)座內(nèi)，所述立方體上設(shè)有定位螺釘，定位螺釘從側(cè)面穿過所述繞絲盤并到達(dá)所述繞絲盤的柵環(huán)座邊緣且鎖定所述柵環(huán)，當(dāng)繞絲完畢并經(jīng)過封裝后，可以松開螺釘，將柵環(huán)從繞絲盤上拆下，另外，所述金屬絲定位件為固定在繞絲盤繞絲面上的輔助螺釘，使精細(xì)金屬絲的是末端能夠簡(jiǎn)單方便地在繞絲盤上得到定位，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型一種超精細(xì)無極金屬柵網(wǎng)制造裝置，繞絲盤通過高精度伺服電機(jī)帶動(dòng)，繞絲盤的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠保證很高的穩(wěn)定性，并且轉(zhuǎn)動(dòng)角度可以達(dá)到很高的精度，由于絲源組件通過微步進(jìn)直線電機(jī)帶動(dòng)，絲源組件的移動(dòng)精度極高，因此在微步進(jìn)直線電機(jī)和高精度伺服電機(jī)的共同配合下，給整個(gè)設(shè)備機(jī)構(gòu)提供穩(wěn)定精密的動(dòng)力源，能夠使得排列纏繞在繞絲盤繞絲面上的金屬絲柵距精度達(dá)到微米級(jí)另IJ，并且排列勻稱，能制造出高質(zhì)量的金屬柵網(wǎng)，并且可以通過匹配高精度伺服電機(jī)和微步進(jìn)直線電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和步進(jìn)速度來控制柵網(wǎng)的柵距；所述繞絲組件和微步進(jìn)直線電機(jī)固定在底座上，底座能夠吸收來自繞絲組件、微步進(jìn)直線電機(jī)，以及高精度伺服電機(jī)的工作振動(dòng)，因此有效保證了制造裝置整體的工作穩(wěn)定性，為生產(chǎn)制造提供良好的環(huán)境；由于柵環(huán)與繞絲盤同步旋轉(zhuǎn)，在繞絲盤上繞絲即可同時(shí)在柵環(huán)上直接繞絲，減少人為對(duì)柵環(huán)柵線間距精度的影響；通過繞絲盤的轉(zhuǎn)動(dòng)和絲源組件的直線運(yùn)動(dòng)方便而高效地制作出精細(xì)無極金屬柵網(wǎng)，能有效可行地應(yīng)用在生產(chǎn)上，并且生產(chǎn)效率高，操作難度和制造成本低，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0029]圖1為本實(shí)用新型裝置的立體等軸左視圖；
[0030]圖2為本實(shí)用新型裝置的立體等軸右視圖；
[0031]圖3為本實(shí)用新型裝置的右視圖。
[0032]圖中:1——底座；2——伺服電機(jī)基座；3——高精度伺服電機(jī)；4——伺服電機(jī)基座；5——聯(lián)軸器；6——旋轉(zhuǎn)軸；7——繞絲盤基座；8——螺母；9——繞絲盤；10——柵環(huán)座；11——定位螺釘；12——支承軸；13——定位螺栓；14——第一微V槽滑輪；15——滑輪桿；16——金屬絲張緊力控制裝置；17——絲源座；18——絲源卷筒；19——導(dǎo)絲桿；20——導(dǎo)絲桿直槽；21——絲源座弧槽；22——固定螺栓；23——活動(dòng)螺栓；24——微步進(jìn)直線電機(jī)；25——第二微V槽滑輪；26——絲源卷筒軸；27——微V槽出絲嘴；28——端蓋；29——輔助螺釘；30——柵環(huán)。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。其中，附圖僅用于示例性說明，表示的僅是示意圖，而非實(shí)物圖，不能理解為對(duì)本專利的限制；為了更好地說明本實(shí)用新型的實(shí)施例，附圖某些部件會(huì)有省略、放大或縮小，并不代表實(shí)際產(chǎn)品的尺寸；對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。
[0034]本實(shí)用新型實(shí)施例的附圖中相同或相似的標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)相同或相似的部件；在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，若有術(shù)語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位、位置關(guān)系以及圖1標(biāo)出的軸坐標(biāo)為準(zhǔn)，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此附圖中描述位置關(guān)系的用語僅用于示例性說明，不能理解為對(duì)本專利的限制。
[0035]此外，若有“第一”、“第二”等術(shù)語，僅用于描述目的，而不能理解為指示或者暗示相對(duì)重要性，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。
[0036]如圖f 3所示，一種超精細(xì)無極金屬柵網(wǎng)制造裝置，包括高精度伺服電機(jī)3、微步進(jìn)直線電機(jī)24、以及底座1，高精度伺服電機(jī)3用螺栓固定在伺服電機(jī)基座2上，并用螺栓將伺服電機(jī)基座4固定在底座I上；高精度伺服電機(jī)3右側(cè)的輸出軸連接聯(lián)軸器5，伺服電機(jī)基座4的右側(cè)設(shè)有繞絲盤基座7，繞絲盤基座7為U形，其底部剛性固定在底座I上，在繞絲盤基座7內(nèi)設(shè)有一個(gè)立方體，立方體由四塊棱邊相互連接的矩形板和左右兩側(cè)的蓋板合圍構(gòu)成，矩形板為繞絲盤9，立方體左右兩側(cè)的蓋板分別在幾何中心位置設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸6和支承軸12，旋轉(zhuǎn)軸6和支承軸12均套設(shè)有高精度徑向止推軸承(圖中未畫出)并且分別安裝在所述U形座左右兩個(gè)相對(duì)的柱體上，聯(lián)軸器5的右端與旋轉(zhuǎn)軸6的動(dòng)力輸入端連接，使高精度伺服電機(jī)3的輸出軸與立方體得以聯(lián)接，并能夠讓立方體上的四個(gè)繞絲盤9分別圍繞旋轉(zhuǎn)軸6轉(zhuǎn)動(dòng)，為了保證傳動(dòng)更加穩(wěn)定，聯(lián)軸器5需要選用高精度隔振聯(lián)軸器；另外，由于，旋轉(zhuǎn)軸6與立方體通過鍵連接，并且外加螺母8套緊并固定在立方體左側(cè)面的蓋板上，保證了繞絲盤9與旋轉(zhuǎn)軸6之間的剛性連接及同步旋轉(zhuǎn)，且兩者在精密旋轉(zhuǎn)的工作過程中無軸向竄動(dòng)。[0037]立方體上的四個(gè)繞絲盤9的繞絲面上設(shè)有所述的柵環(huán)座10、柵環(huán)30，以及輔助螺釘29，柵環(huán)座10為開設(shè)在繞絲面上的圓形通孔，其深度與柵環(huán)30的厚度相等，并且內(nèi)徑與柵環(huán)30的外徑配合，因此柵環(huán)30可以安裝在柵環(huán)座10內(nèi)，與此同時(shí)，在立方體的側(cè)邊設(shè)有定位螺釘11，定位螺釘11從側(cè)面穿過繞絲盤9并到達(dá)柵環(huán)座10邊緣，通過定位螺釘11的螺絲腳鎖定柵環(huán)30，因此柵環(huán)30可拆卸地固定在柵環(huán)座10內(nèi)。
[0038]所述的微步進(jìn)直線電機(jī)24的底部剛性固定在底座I上，微步進(jìn)直線電機(jī)24位于繞絲盤基座7的前側(cè)，與繞絲盤9的繞絲面對(duì)開一段距離，微步進(jìn)直線電機(jī)24的輸出端連接于絲源座17，并且絲源座17位于微步進(jìn)直線電機(jī)24的上方，絲源座17能整體地在微步進(jìn)直線電機(jī)24上作左右方向的直線移動(dòng)，即移動(dòng)方向與高精度伺服電機(jī)3的輸出軸軸線方向一致，絲源座17的左側(cè)設(shè)有導(dǎo)絲桿19，導(dǎo)絲桿19后端的左側(cè)設(shè)有微V槽出絲嘴27，導(dǎo)絲桿19的的后端右側(cè)還設(shè)有一個(gè)第二微V槽滑輪25，第二微V槽滑輪25與微V槽出絲嘴27在導(dǎo)絲桿19的長(zhǎng)度方向上相隔一段距離，導(dǎo)絲桿19的中部至接近前端的部分開設(shè)有直槽20，導(dǎo)絲桿19中部通過一活動(dòng)螺栓23穿過直槽20連接在絲源座17上，使導(dǎo)絲桿19可以轉(zhuǎn)動(dòng)，另外，在絲源座17的左側(cè)對(duì)應(yīng)于直槽20的位置開設(shè)有弧形槽21，弧形槽21為上下走向并且與直槽20交匯，在兩者的交匯處有一固定螺栓22同時(shí)穿過直槽20和弧形槽21，并鎖定導(dǎo)絲桿19的旋轉(zhuǎn)角度。在絲源座17的右側(cè)設(shè)置有一個(gè)絲源卷筒軸26，絲源卷筒軸26從右側(cè)貫穿絲源座17并延伸至絲源座17的左側(cè)，并且絲源卷筒軸26的左端通過軸承固定在絲源座17上，因此絲源卷筒軸26可以在絲源座17上轉(zhuǎn)動(dòng)，絲源卷筒軸26上安裝有絲源卷筒18，絲源卷筒18的右側(cè)通過一端蓋28固定在絲源卷筒軸26上，使絲源卷筒18可以與絲源卷筒軸26同步轉(zhuǎn)動(dòng)，與此同時(shí)，在絲源座17左側(cè)對(duì)應(yīng)絲源卷筒軸26上方的位置安裝有一個(gè)絲源張緊力調(diào)節(jié)裝置16，絲源張緊力調(diào)節(jié)裝置16包括控制單元與緊壓部件(圖中均未標(biāo)出)，緊壓部件在絲源座17內(nèi)與絲源卷筒軸26滑動(dòng)摩擦并產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)反力，控制單元檢測(cè)絲源卷筒軸26的扭矩大小并控制緊壓部件施加于絲源卷筒軸的摩擦力大小，既保證金屬絲以一定的預(yù)緊力纏繞在繞絲盤9上，又能保證金屬絲在極限抗拉能力下不會(huì)被拉斷，其根據(jù)扭矩的大小可制動(dòng)對(duì)扭矩自動(dòng)調(diào)節(jié)，并且其上有扭矩大小的顯示，方便檢測(cè)驗(yàn)證。在絲源座17的頂側(cè)開設(shè)有缺口，缺口內(nèi)安裝有滑輪桿15，滑輪桿可以在缺口內(nèi)左右移動(dòng)，絲源座17的頂部的后側(cè)對(duì)應(yīng)缺口的位置安裝有一個(gè)定位螺栓13，定位螺栓13外界穿過絲源座17并到達(dá)缺口內(nèi)，能夠緊壓并鎖定滑輪桿15，另外，滑輪桿15始終對(duì)應(yīng)絲源卷筒軸26的軸線，在滑輪桿15的右端安裝有第一微V槽滑輪14，由于滑輪桿15能夠左右活動(dòng)調(diào)節(jié)，因此第一微V槽滑輪14可以始終在絲源卷筒軸26軸線上對(duì)應(yīng)絲源卷筒18的中部，能夠?qū)慕z源卷筒引出的左右擺動(dòng)的精細(xì)金屬絲起到初步的平穩(wěn)的作用。
[0039]本實(shí)用新型一種超精細(xì)無極金屬柵網(wǎng)制造裝置的工作原理是，在繞絲工作開始前，安裝好應(yīng)絲源卷筒18，并通過調(diào)節(jié)滑輪桿15位置，使第一微V槽滑輪14對(duì)應(yīng)絲源卷筒18的中部位置，然后用定位螺栓13鎖定滑輪桿15，同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)好導(dǎo)絲桿19的偏轉(zhuǎn)角度，并且啟動(dòng)微步進(jìn)直線電機(jī)24，將微V槽出絲嘴27對(duì)應(yīng)繞絲盤9的最左端或最右端位置。然后將柵環(huán)30安裝并臨時(shí)固定在繞絲盤9的柵環(huán)座10上，將精細(xì)金屬絲始端固定在繞絲盤9的輔助螺釘29上，啟動(dòng)繞絲裝置，高精度伺服電機(jī)3和微步進(jìn)直線電機(jī)24同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，高精度伺服電機(jī)3驅(qū)動(dòng)繞絲盤轉(zhuǎn)動(dòng)，微步進(jìn)直線電機(jī)24驅(qū)動(dòng)絲源座17在繞絲盤9繞絲面的一側(cè)左直線運(yùn)動(dòng)，繞絲盤9通過轉(zhuǎn)動(dòng)拉出絲源卷筒18上的精細(xì)金屬絲，使源卷筒18和絲源卷筒軸26轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)通過絲源座17的直線運(yùn)動(dòng)將精細(xì)金屬絲以一定間距并均勻地排列纏繞在繞絲面上，構(gòu)成了極為精細(xì)金屬柵網(wǎng)，并且由于四個(gè)繞絲盤9構(gòu)成了立方體，因此精細(xì)金屬絲能夠同時(shí)纏繞排列在四個(gè)繞絲盤9上；待柵網(wǎng)完全覆蓋在柵環(huán)30上之后，停止繞絲裝置的運(yùn)行，將金屬絲末端固定在輔助螺釘29上，并將金屬絲裁斷，然后使用現(xiàn)有技術(shù)中專用的封裝技術(shù)或設(shè)備，將金屬柵網(wǎng)在柵環(huán)30上穩(wěn)定封裝，并在繞絲盤9上取下柵環(huán)30，將柵環(huán)30外圍多余的精細(xì)金屬絲裁剪，最終完成超精細(xì)無極柵網(wǎng)的制造。
[0040]顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)，這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種超精細(xì)無極金屬柵網(wǎng)制造裝置，其特征在于，包括高精度伺服電機(jī)、繞絲組件、微步進(jìn)直線電機(jī)、絲源組件、以及底座，所述繞絲組件和微步進(jìn)直線電機(jī)固定在底座上，繞絲組件上設(shè)有至少一個(gè)繞絲盤，所述繞絲盤的繞絲面上設(shè)有柵環(huán)座、柵環(huán)，以及金屬絲定位件，所述柵環(huán)與所述柵環(huán)座相互配合，柵環(huán)可拆卸地固定在所述柵環(huán)座內(nèi)，所述高精度伺服電機(jī)的輸出軸聯(lián)接于所述繞絲盤并且?guī)?dòng)繞絲盤的繞絲面圍繞輸出軸的軸線方向翻轉(zhuǎn)，微步進(jìn)直線電機(jī)的輸出端連接于絲源組件，絲源組件的移動(dòng)方向與所述高精度伺服電機(jī)的輸出軸軸線方向一致，所述絲源組件設(shè)置在繞絲組件的一側(cè)并朝向繞絲盤的繞絲面，繞絲盤通過轉(zhuǎn)動(dòng)拉出絲源組件上的金屬絲，并通過絲源組件的直線運(yùn)動(dòng)將金屬絲以一定間距地排列纏繞在繞絲面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超精細(xì)無極金屬柵網(wǎng)制造裝置，其特征在于，所述絲源組件包括絲源座、絲源卷筒軸、絲源卷筒、導(dǎo)絲桿，所述絲源座與所述微步進(jìn)直線電機(jī)的輸出端連接，所述絲源卷筒軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在絲源座上，所述絲源卷筒可拆卸地套設(shè)在絲源卷筒軸上并與絲源卷筒軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，所述導(dǎo)絲桿設(shè)置在絲源座上，導(dǎo)絲桿末端位置設(shè)置有朝向所述繞絲盤的出絲嘴盤。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超精細(xì)無極金屬柵網(wǎng)制造裝置，其特征在于，所述絲源座上活動(dòng)設(shè)置有滑輪桿，滑輪桿的活動(dòng)方向與所述絲源卷筒軸的軸線方向一致，在絲源座上設(shè)置有鎖定滑輪桿的定位螺栓，滑輪桿上設(shè)置有第一滑輪，所述第一滑輪在絲源卷筒的徑向方向上與絲源卷筒保持一段距離并且始終對(duì)應(yīng)絲源卷筒的中部位置，在所述導(dǎo)絲桿上還設(shè)置有第二滑輪，所述第二滑輪與第一滑輪位于絲源組件的同一側(cè)，第二滑輪與出絲嘴保持一定距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超精細(xì)無極金屬柵網(wǎng)制造裝置，其特征在于，所述絲源座上開設(shè)有配合所述滑輪桿的缺口，所述滑輪桿設(shè)置在缺口內(nèi)并能在缺口內(nèi)來回移動(dòng)，所述定位螺栓從外界穿過絲源座至所述缺口，并壓緊所述滑輪桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超精細(xì)無極金屬柵網(wǎng)制造裝置，其特征在于，所述導(dǎo)絲桿上開設(shè)有直槽，導(dǎo)絲桿通過一活動(dòng)螺栓穿過所述直槽固定在絲源座上，所述絲源座上開設(shè)有弧形槽，所述導(dǎo)絲桿還通過一固定螺栓同時(shí)穿過所述直槽與弧形槽臨時(shí)固定在絲源座上，通過松開固定螺栓能調(diào)節(jié)導(dǎo)絲桿繞活動(dòng)螺栓的偏轉(zhuǎn)角度。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超精細(xì)無極金屬柵網(wǎng)制造裝置，其特征在于，所述絲源座上還設(shè)置有絲源張緊力調(diào)節(jié)裝置，絲源張緊力調(diào)節(jié)裝置包括控制單元與緊壓部件，所述的緊壓部件與所述絲源卷筒軸滑動(dòng)摩擦并產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)反力，所述控制單元檢測(cè)絲源卷筒軸的扭矩大小并控制所述緊壓部件施加于絲源卷筒軸的摩擦力大小。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超精細(xì)無極金屬柵網(wǎng)制造裝置，其特征在于，所述絲源卷筒軸在遠(yuǎn)離所述絲源座的一端還安裝有端蓋，所述端蓋將所述絲源卷筒壓緊并固定在絲源卷筒軸上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超精細(xì)無極金屬柵網(wǎng)制造裝置，其特征在于，所述繞絲盤數(shù)量為四個(gè)，繞絲盤為矩形板且其板面為所述繞絲面，四個(gè)矩形板的棱邊相互連接并合圍構(gòu)成立方體，所述立方體一側(cè)的幾何中心位置設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸與高精度伺服電機(jī)的輸出軸聯(lián)接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超精細(xì)無極金屬柵網(wǎng)制造裝置，其特征在于，所述繞絲組件還包括繞絲盤基座、伺服電機(jī)基座，以及聯(lián)軸器，所述伺服電機(jī)基座位于繞絲盤基座的一側(cè)，所述高精度伺服電機(jī)設(shè)置在伺服電機(jī)基座上，所述繞絲盤基座為U形座，所述立方體在相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)軸的一側(cè)設(shè)置有支承軸，所述旋轉(zhuǎn)軸和支承軸均套設(shè)有高精度徑向止推軸承并且分別設(shè)置在所述U形座相對(duì)的兩個(gè)柱體上，所述聯(lián)軸器的一端連接于所述旋轉(zhuǎn)軸，另一端連接于所述高精度伺服電機(jī)的輸出軸。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超精細(xì)無極金屬柵網(wǎng)制造裝置，其特征在于，所述立方體上設(shè)有定位螺釘，定位螺釘從側(cè)面穿過所述繞絲盤并到達(dá)所述繞絲盤的柵環(huán)座邊緣且鎖定所述柵環(huán)，所述金屬絲定位件為固定在繞絲盤繞絲面上的輔助螺釘。
【文檔編號(hào)】B21F23/00GK203778660SQ201420100025
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月6日
【發(fā)明者】王晗, 韋青海, 陳新, 陳新度, 劉強(qiáng) 申請(qǐng)人:廣東工業(yè)大學(xué)