一種磁體超導(dǎo)線繞制控制裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種磁體超導(dǎo)線繞制控制裝置，依次包括繞線系統(tǒng)（1）、放線系統(tǒng)（2）和張力控制系統(tǒng)，所述張力控制系統(tǒng)包括張力控制裝置（3）、張力檢測(cè)裝置（4）和調(diào)速裝置（5），所述張力控制裝置（3）為單片機(jī)，所述張力檢測(cè)裝置（4）包括立柱（6）、過線輪（7）、張緊輪（8）和編碼器，所述立柱（6）一端設(shè)有過線輪（7），所述張緊輪（8）活動(dòng)設(shè)于立柱（6）一邊，所述張緊輪（8）與編碼器相適配；所述繞線系統(tǒng)（1）、張力檢測(cè)裝置（4）和放線系統(tǒng)（2）工作時(shí)通過磁體超導(dǎo)線（9）呈連接狀態(tài)，所述調(diào)速裝置（5）與繞線系統(tǒng)（1）和放線系統(tǒng)（2）相適配。本實(shí)用新型具有精確控制繞線張力、及時(shí)調(diào)整繞制速度的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種磁體超導(dǎo)線繞制控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及超導(dǎo)線的繞制裝置，具體涉及磁體超導(dǎo)線的繞制控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]MRI核磁共振成像系統(tǒng)是一種高科技的大型醫(yī)療設(shè)備，實(shí)現(xiàn)高場(chǎng)MRI系統(tǒng)，超導(dǎo)磁體的制作是關(guān)鍵，而在超導(dǎo)磁體系統(tǒng)研制過程中，超導(dǎo)線圈繞制工藝直接影響超導(dǎo)磁體的性能。如果超導(dǎo)線在電磁力的作用下產(chǎn)生機(jī)械位移，線匝之間發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，將很有可能發(fā)生導(dǎo)體失超，或者導(dǎo)體溫度過熱。因此磁體繞線必須緊密，層間和匝間間隙盡量小，并且均勻分布，繞制后填充適當(dāng)?shù)奶畛洳牧?，不留空隙，以防止?dǎo)體移動(dòng)。只有在繞制過程中，精確控制繞線張力，才能保證線圈的繞制工藝，達(dá)到超導(dǎo)磁體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。目前的張力控制系統(tǒng)一般都采用磁粉離合器或者力矩電機(jī)作為執(zhí)行元件，但使用磁粉離合器作為執(zhí)行元件有嚴(yán)重的滯后，力矩電機(jī)難以實(shí)現(xiàn)小轉(zhuǎn)矩高轉(zhuǎn)速或者大轉(zhuǎn)矩低轉(zhuǎn)速的工作要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種精確控制繞線張力、及時(shí)調(diào)整繞制速度的磁體超導(dǎo)線繞制控制裝置。
[0004]為解決上述問題本實(shí)用新型提供了一種磁體超導(dǎo)線繞制控制裝置，依次包括繞線系統(tǒng)、張力控制系統(tǒng)和放線系統(tǒng)，所述張力控制系統(tǒng)包括張力控制裝置、張力檢測(cè)裝置和調(diào)速裝置，所述張力控制裝置為單片機(jī)，所述張力檢測(cè)裝置包括立柱、過線輪、張緊輪和編碼器，所述過線輪設(shè)于立柱一端，所述張緊輪活動(dòng)設(shè)于立柱一邊，所述張緊輪與編碼器相適配；所述繞線系統(tǒng)、張力檢測(cè)裝置和放線系統(tǒng)工作時(shí)通過磁體超導(dǎo)線呈連接狀態(tài)，所述調(diào)速裝置與繞線系統(tǒng)和放線系統(tǒng)相適配。所述張力控制裝置的單片機(jī)端口 P2.3、P2.6與繞線系統(tǒng)連接，所述張力控制裝置的單片機(jī)端口 P2.5與放線系統(tǒng)連接，所述張力控制裝置的單片機(jī)端口 Ρ3.1、Ρ3.2、Ρ3.3與張力檢測(cè)裝置連接，所述張力控制裝置的單片機(jī)端口 P0.(ΓΡ0.7與調(diào)速裝置連接。
[0005]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述調(diào)速裝置為調(diào)速電機(jī)，所述調(diào)速電機(jī)為直流電機(jī)。所述編碼器包括砝碼盒和光電開關(guān)，所述立柱上設(shè)有光電開關(guān)，所述張緊輪與砝碼盒通過導(dǎo)線活動(dòng)設(shè)置在過線輪的兩邊，所述砝碼盒初始位置設(shè)于光電開關(guān)處。
[0006]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述繞線系統(tǒng)包括繞線骨架和調(diào)速裝置，所述調(diào)速裝置自適應(yīng)于繞線骨架的繞線速度。所述放線系統(tǒng)包括支座、放線盤和調(diào)速裝置，所述放線盤設(shè)于支座上，所述放線盤上設(shè)有調(diào)速裝置。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述立柱上設(shè)有第一限位開關(guān)和第二限位開關(guān)，所述第一限位開關(guān)和第二限位開關(guān)之間的連線平行于立柱，所述第一限位開關(guān)和第二限位開關(guān)與砝碼盒相適配。所述繞線系統(tǒng)和張力檢測(cè)裝置之間設(shè)有導(dǎo)向輪，所述張力檢測(cè)裝置和放線系統(tǒng)之間設(shè)有導(dǎo)向輪。所述單片機(jī)為AT89C52單片機(jī)。所述光電開關(guān)設(shè)有至少三個(gè)。
[0008]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0009]1、本實(shí)用新型的一種磁體超導(dǎo)線繞制控制裝置，依次包括繞線系統(tǒng)、張力控制系統(tǒng)和放線系統(tǒng)，所述張力控制系統(tǒng)包括張力控制裝置、張力檢測(cè)裝置和調(diào)速裝置，所述張力控制裝置為單片機(jī)，所述張力檢測(cè)裝置包括立柱、過線輪、張緊輪和編碼器，所述過線輪設(shè)于立柱一端，所述張緊輪活動(dòng)設(shè)于立柱一邊，所述張緊輪與編碼器相適配；所述繞線系統(tǒng)、張力檢測(cè)裝置和放線系統(tǒng)工作時(shí)通過磁體超導(dǎo)線呈連接狀態(tài)，所述調(diào)速裝置與繞線系統(tǒng)和放線系統(tǒng)相適配。本實(shí)用新型各組成部分的相互配合，提升了系統(tǒng)的抗干擾能力，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的正確性和可靠性。保證了磁體超導(dǎo)線繞制過程的安全性；張力控制裝置采用中斷方式，實(shí)時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，并提供系統(tǒng)故障代碼指示功能。實(shí)用新型已轉(zhuǎn)化為應(yīng)用，能夠很好的滿足研發(fā)和生產(chǎn)的要求。
[0010]2、所述編碼器包括砝碼盒和光電開關(guān)，所述立柱上設(shè)有光電開關(guān)，所述張緊輪與砝碼盒通過導(dǎo)線活動(dòng)設(shè)置在過線輪的兩邊，所述砝碼盒初始位置設(shè)于光電開關(guān)處。光電傳感器和砝碼盒構(gòu)成簡(jiǎn)易實(shí)用的編碼器，來(lái)作為張力狀態(tài)信號(hào)的檢測(cè)、反饋。相比現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，減少支出。
[0011]3、所述控制裝置為單片機(jī)，所述單片機(jī)為AT89C52單片機(jī)。用單片機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，實(shí)現(xiàn)速度可調(diào)自適應(yīng)，進(jìn)行硬件的設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)，采用硬件抗干擾和軟件抗干擾相結(jié)合的技術(shù)，保證裝置運(yùn)行的正確性和可靠性。本實(shí)用新型采用以AT89C52單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)作為張力控制器，具備了快速響應(yīng)的動(dòng)態(tài)特性、良好的靜態(tài)特性、高安全可靠性以及便于操作等優(yōu)點(diǎn)。
[0012]4、所述光電開關(guān)設(shè)有至少三個(gè)。該數(shù)量的光電開關(guān)最低保證了其與砝碼盒的配合，達(dá)到編碼器的作用。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的磁體超導(dǎo)線繞制控制裝置的主視圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型的張力檢測(cè)裝置的左視圖。
[0015]圖3為本實(shí)用新型的張力控制裝置的軟件主程序流程圖。
[0016]圖4為本實(shí)用新型的控制裝置的單片機(jī)端口定義圖。
[0017]圖5為本實(shí)用新型的磁體超導(dǎo)線繞制控制裝置的電源系統(tǒng)的+12V電路的電原理圖。
[0018]圖6為本實(shí)用新型的磁體超導(dǎo)線繞制控制裝置的電源系統(tǒng)的+5V電路的電原理圖。
[0019]圖7為本實(shí)用新型的調(diào)速裝置的電路原理圖。
[0020]圖中:1-繞線系統(tǒng)，2-放線系統(tǒng)，3-張力控制裝置，4-張力檢測(cè)裝置，5-調(diào)速裝置，6-立柱，7-過線輪，8-張緊輪，9-磁體超導(dǎo)線，10-砝碼盒，11-光電開關(guān)，12-繞線骨架，13-支座，14-放線盤，15-1第一限位開關(guān)，15-2第二限位開關(guān)，16-導(dǎo)向輪，17-導(dǎo)線。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的解釋說(shuō)明。
[0022]如圖1-2所示，一種磁體超導(dǎo)線繞制控制裝置，依次包括繞線系統(tǒng)1、張力控制系統(tǒng)和放線系統(tǒng)2。繞線系統(tǒng)I包括繞線骨架12和調(diào)速裝置5，調(diào)速裝置5調(diào)節(jié)繞線骨架12的繞線速度。張力控制系統(tǒng)包括張力控制裝置3、張力檢測(cè)裝置4和調(diào)速裝置5，張力控制裝置3為AT89C52單片機(jī)。調(diào)速裝置5為直流電機(jī)。張力檢測(cè)裝置4包括立柱6、過線輪7、張緊輪8和編碼器，過線輪7設(shè)于立柱6 —端，張緊輪8活動(dòng)設(shè)于立柱6 —邊，編碼器包括砝碼盒10和光電開關(guān)11，立柱6上設(shè)有三個(gè)光電開關(guān)11，張緊輪8與砝碼盒10通過導(dǎo)線17活動(dòng)設(shè)置在過線輪7的兩邊，砝碼盒10初始位置設(shè)于光電開關(guān)11處。立柱6上設(shè)有第一限位開關(guān)15-1和第二限位開關(guān)15-2，第一限位開關(guān)15-1和第二限位開關(guān)15-2與砝碼盒10相適配。繞線系統(tǒng)1、張力檢測(cè)裝置4和放線系統(tǒng)2工作時(shí)通過磁體超導(dǎo)線9呈連接狀態(tài)，繞線系統(tǒng)I和張力檢測(cè)裝置4之間設(shè)有導(dǎo)向輪16，張力檢測(cè)裝置4和放線系統(tǒng)2之間設(shè)有導(dǎo)向輪16。放線系統(tǒng)2包括支座13、放線盤14和調(diào)速裝置5，放線盤14設(shè)于支座13上，放線盤14上設(shè)有調(diào)速裝置5。
[0023]如圖3所示，本實(shí)用新型的張力控制裝置AT89C52單片機(jī)的主程序流程圖。本實(shí)用新型的張力控制裝置AT89C52單片機(jī)還包括中斷程序，當(dāng)run_flag=0時(shí)系統(tǒng)處于中斷狀態(tài)，當(dāng)run_flag=l時(shí)系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)。
[0024]如圖4所示，張力控制裝置3的單片機(jī)端口 Ρ2.3、Ρ2.6與繞線系統(tǒng)I連接，張力控制裝置3的單片機(jī)端口 Ρ2.5與放線系統(tǒng)2連接，張力控制裝置3的單片機(jī)端口 Ρ3.1、Ρ3.2、Ρ3.3與張力檢測(cè)裝置4連接，所述張力控制裝置3的單片機(jī)端口 P0.(ΓΡ0.7與調(diào)速裝置5連接。
[0025]如圖5-6所示，本實(shí)用新型的電源系統(tǒng)為繞線系統(tǒng)1，放線系統(tǒng)2，張力控制裝置3，調(diào)速裝置5，光電開關(guān)11，第一限位開關(guān)15-1，第二限位開關(guān)15-2提供的所需的電源。
[0026]本實(shí)用新型的磁體超導(dǎo)線繞制控制裝置的實(shí)施方式為:接通電源，由單片機(jī)控制磁體超導(dǎo)線的繞制過程，確定繞線方式和放線速度，繞線骨架12在張力控制裝置3驅(qū)動(dòng)下開始運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，放線系統(tǒng)2開始放線，磁體超導(dǎo)線9從放線盤14上放出，經(jīng)過過線輪7、張緊輪8再經(jīng)過過線輪7，到達(dá)繞線骨架12，完成繞制。
[0027]繞制過程中，張緊輪8根據(jù)磁體超導(dǎo)線9的速度的不同，其給予砝碼盒10的拉力不同，砝碼盒10根據(jù)拉力不同進(jìn)行位移，其位移的距離由檢測(cè)裝置4檢測(cè)出來(lái)，砝碼盒10與立柱上的光電開關(guān)11相互配合，完成張力狀態(tài)信號(hào)的檢測(cè)、反饋。張力控制裝置根據(jù)張力狀態(tài)的信號(hào)及預(yù)設(shè)程序，調(diào)節(jié)調(diào)速裝置5，很好的完成張力的調(diào)節(jié)與控制。
【權(quán)利要求】
1.一種磁體超導(dǎo)線繞制控制裝置，其特征在于:依次包括繞線系統(tǒng)(I)、張力控制系統(tǒng)和放線系統(tǒng)(2)，所述張力控制系統(tǒng)包括張力控制裝置(3)、張力檢測(cè)裝置(4)和調(diào)速裝置(5)，所述張力控制裝置(3)為單片機(jī)，所述張力檢測(cè)裝置(4)包括立柱(6)、過線輪(7)、張緊輪(8 )和編碼器，所述過線輪(7 )設(shè)于立柱(6 ) —端，所述張緊輪(8 )活動(dòng)設(shè)于立柱(6 ) —邊，所述張緊輪(8)與編碼器相適配；所述繞線系統(tǒng)(I)、張力檢測(cè)裝置(4)和放線系統(tǒng)(2)工作時(shí)通過磁體超導(dǎo)線(9)呈連接狀態(tài)，所述調(diào)速裝置(5)與繞線系統(tǒng)(I)和放線系統(tǒng)(2)相適配；所述張力控制裝置(3)的單片機(jī)端口 P2.3、P2.6與繞線系統(tǒng)(I)連接，所述張力控制裝置(3)的單片機(jī)端口 P2.5與放線系統(tǒng)(2)連接，所述張力控制裝置(3)的單片機(jī)端口P3.UP3.2、Ρ3.3與張力檢測(cè)裝置(4)連接，所述張力控制裝置(3)的單片機(jī)端口 P0.(ΓΡΟ.7與調(diào)速裝置(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁體超導(dǎo)線繞制控制裝置，其特征在于:所述調(diào)速裝置(5)為調(diào)速電機(jī)，所述調(diào)速電機(jī)為直流電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁體超導(dǎo)線繞制控制裝置，其特征在于:所述編碼器包括砝碼盒(10)和光電開關(guān)(11)，所述立柱(6)上設(shè)有光電開關(guān)(11)，所述張緊輪(8)與砝碼盒(10)通過導(dǎo)線(17)活動(dòng)設(shè)置在過線輪(7)的兩邊，所述砝碼盒(10)初始位置設(shè)于光電開關(guān)(11)處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁體超導(dǎo)線繞制控制裝置，其特征在于:所述繞線系統(tǒng)(I)包括繞線骨架(12)和調(diào)速裝置(5)，所述調(diào)速裝置(5)自適應(yīng)于繞線骨架(12)的繞線速度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁體超導(dǎo)線繞制控制裝置，其特征在于:所述放線系統(tǒng)(2)包括支座(13)、放線盤(14)和調(diào)速裝置(5)，所述放線盤(14)設(shè)于支座(13)上，所述放線盤(14)上設(shè)有調(diào)速裝置(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁體超導(dǎo)線繞制控制裝置，其特征在于:所述立柱(6)上設(shè)有第一限位開關(guān)(15-1)和第二限位開關(guān)(15-2)，所述第一限位開關(guān)(15-1)和第二限位開關(guān)(15-2)與砝碼盒(10)相適配。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁體超導(dǎo)線繞制控制裝置，其特征在于:所述繞線系統(tǒng)(I)和張力檢測(cè)裝置(4)之間設(shè)有導(dǎo)向輪(16)，所述張力檢測(cè)裝置(4)和放線系統(tǒng)(2)之間設(shè)有導(dǎo)向輪(16)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁體超導(dǎo)線繞制控制裝置，其特征在于:所述單片機(jī)為AT89C52單片機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁體超導(dǎo)線繞制控制裝置，其特征在于:所述光電開關(guān)(11)設(shè)有至少三個(gè)。
【文檔編號(hào)】H01F41/06GK204011044SQ201420294155
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】陸春杰, 陳馬林, 陳繼禹, 張翔, 雷勇, 寧立波 申請(qǐng)人:江蘇美時(shí)醫(yī)療技術(shù)有限公司