絲繞式應(yīng)變計繞絲裝置制造方法
【專利摘要】一種絲繞式應(yīng)變計繞絲裝置，包括工作平臺，該工作平臺上固定有直線運動系統(tǒng)，該直線運動系統(tǒng)上設(shè)置有機械臂，該機械臂在所述直線運動系統(tǒng)上做往復(fù)運動，所述機械臂上連接有盛膠出絲裝置，該盛膠出絲裝置的端部出絲口設(shè)置在緊靠旋轉(zhuǎn)平臺上，該旋轉(zhuǎn)平臺上粘貼有基底薄膜，待繞制的絲線自盛膠出絲裝置伸出且絲線的端頭粘貼于基底薄膜上。繞制時，待繞制的絲線通過盛膠出絲裝置伸出后，膠液將絲線端頭粘貼于旋轉(zhuǎn)平臺的基底薄膜上，在機械臂的直線運動和旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)運動的配合下實現(xiàn)絲線的螺旋線繞制。
【專利說明】絲繞式應(yīng)變計繞絲裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種制造電阻式應(yīng)變計的技術(shù)，特別是一種絲繞式應(yīng)變計繞絲裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著傳感器制造技術(shù)的發(fā)展，傳感器對大量程、大阻值甚至超大阻值應(yīng)變計的需求越來越多。目前國內(nèi)應(yīng)變式傳感器普遍采用光刻腐蝕技術(shù)制成的箔式應(yīng)變計，傳統(tǒng)箔式應(yīng)變計因受材料和制造工藝的限制，在制作大量程、大阻值應(yīng)變計時，合格率較低，材料利用率低，導(dǎo)致成本居高不下。同時箔式應(yīng)變計電阻值是有一定限制的，當(dāng)所需阻值超過箔材極限時則無法生產(chǎn)。
[0003]目前國內(nèi)基本沒有絲繞式應(yīng)變計，國外有部分行業(yè)巨頭有少量產(chǎn)品。對于絲繞式應(yīng)變計，當(dāng)絲材阻值確定的電阻絲，只要無限延長絲材的長度，就能制造出所需電阻值的應(yīng)變計，在制作大量程、大阻值應(yīng)變計時材料利用率高，合格率高，能大大降低制作成本。隨著技術(shù)的不斷進步，直徑更小，阻值更大的電阻絲也在不斷出現(xiàn)，這就為繞制超大阻值的絲繞式應(yīng)變計提供了可能。由于絲繞式應(yīng)變計采用的絲材直徑及繞絲面積都很小，絲線繞制形狀及間距精度要求高，所以制作絲繞式應(yīng)變計必須采用專用的繞制方法及設(shè)備。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是為了生產(chǎn)出合格的絲繞式應(yīng)變計而提供的一種通過絲線的螺旋軌跡運動，將絲線繞制在基底薄膜上形成所需的絲繞式應(yīng)變計的繞線裝置。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型所提供的一種絲繞式應(yīng)變計繞絲裝置，包括盛膠出絲裝置以及粘貼有基底薄膜的旋轉(zhuǎn)平臺，待繞制的絲線自盛膠出絲裝置伸出且絲線的端頭粘貼于基底薄膜上，所述盛膠出絲裝置通過機械臂安裝在直線運動系統(tǒng)上，所述旋轉(zhuǎn)平臺被電機驅(qū)動而做旋轉(zhuǎn)運動。
[0006]所述旋轉(zhuǎn)平臺上設(shè)置有小孔，當(dāng)基底薄膜粘貼在旋轉(zhuǎn)平臺上時，所述小孔內(nèi)被密封成真空空間。
[0007]所述旋轉(zhuǎn)平臺被驅(qū)動裝置驅(qū)動，所述驅(qū)動裝置包括一套電機和減速器，所述電機和減速器連接至旋轉(zhuǎn)平臺的主軸用以驅(qū)動旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)運動。
[0008]所述機械臂主要由渦輪和蝸桿機構(gòu)組成，且機械臂設(shè)置有支撐盛膠出絲裝置的托盤，以調(diào)節(jié)盛膠出絲裝置的位置。
[0009]所述直線運動系統(tǒng)固定有移動托盤，所述機械臂安裝在該移動托盤上。
[0010]所述直線運動系統(tǒng)包括由電機驅(qū)動的滾珠絲杠，由直線導(dǎo)軌限位，按直線進行往復(fù)移動，并通過機械臂最終帶動盛膠出絲裝置的直線往復(fù)移動。
[0011]所述絲繞式應(yīng)變計繞絲裝置進一步包括有送絲機構(gòu)，提供繞制應(yīng)變片時絲線往前運動力量，該送絲機構(gòu)由一對滾輪及動力機構(gòu)組成，利用滾輪的旋轉(zhuǎn)摩擦力將線卷上的絲線抽出送至盛膠出絲裝置內(nèi)。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型至少具有以下有益效果:本實用新型包括工作平臺，該工作平臺上固定有直線運動系統(tǒng)，該直線運動系統(tǒng)上設(shè)置有機械臂，該機械臂在所述直線運動系統(tǒng)上做往復(fù)運動，所述機械臂上連接有盛膠出絲裝置，該盛膠出絲裝置的端部出絲口設(shè)置在緊靠旋轉(zhuǎn)平臺上，該旋轉(zhuǎn)平臺上粘貼有基底薄膜，待繞制的絲線自盛膠出絲裝置伸出且絲線的端頭粘貼于基底薄膜上。繞制時，待繞制的絲線通過盛膠出絲裝置伸出后，膠液將絲線端頭粘貼于旋轉(zhuǎn)平臺的基底薄膜上，在機械臂的直線運動和旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)運動的配合下實現(xiàn)絲線的螺旋線繞制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是絲繞式應(yīng)變計繞制裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是圖1的簡化圖。
[0015]圖3是工控機的方框圖.
[0016]圖4是應(yīng)變計基底吸附裝置的方框圖。
[0017]圖中:送絲機構(gòu)101 ;直線運動系統(tǒng)102 ;機械臂103 ;盛膠出絲裝置104 ;旋轉(zhuǎn)平臺裝置及應(yīng)變計基底吸附裝置105 ;工控機106 ;基底吸附裝置氣路控制107 ;氣源118 ;工作平臺109 ;工控機主機110 ;控制柜111 ;送絲機構(gòu)電機112 ;直線運動系統(tǒng)電機113 ;旋轉(zhuǎn)平臺電機114 ;應(yīng)變計基底吸附裝置上的真空倉115 ;真空發(fā)生器116 ;氣閥117 ;排氣裝置119。

【具體實施方式】
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[0018]下面通過實施例結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的描述。
[0019]本實用新型提供了一種絲繞式應(yīng)變計繞絲裝置，應(yīng)變計基底薄膜吸附于應(yīng)變計基底吸附裝置105上，待繞制的絲線通過工控機106控制送絲機構(gòu)101以將絲線送入盛膠出絲裝置104中并粘上膠液，再伸出后粘在應(yīng)變計基底薄膜上，采用工控機106控制托盤在直線運動導(dǎo)軌102上帶動機械臂103及盛膠出絲裝置104做直線運動，同時控制應(yīng)變計基底吸附裝置105做旋轉(zhuǎn)運動，這樣絲線和基底薄膜兩者運動軌跡合成為螺旋線，最終形成所需的絲繞式應(yīng)變計。
[0020]所述應(yīng)變計基底吸附裝置，包括一個由帶小孔的旋轉(zhuǎn)平臺組成的真空倉115和一個抽真空系統(tǒng)，當(dāng)應(yīng)變計基底薄膜放置于旋轉(zhuǎn)平臺上時，所述基底薄膜堵住了小孔形成一個真空倉，抽真空使得基底被緊緊吸附在旋轉(zhuǎn)平臺上。在整個繞絲過程中，一直處于抽真空的狀態(tài)，讓基底緊貼旋轉(zhuǎn)平臺并隨之旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動。所述抽真空系統(tǒng)包括與真空倉115連接的真空發(fā)生器116，所述真空發(fā)生器116進一步通過閥門117連接有排氣裝置119以及氣源118。所述應(yīng)變計基底吸附裝置進一步連接有基底吸附裝置氣路控制107。
[0021]旋轉(zhuǎn)平臺驅(qū)動裝置，包括一套電機和減速器，該電機和減速器連接至旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)主軸，由電機帶動主軸旋轉(zhuǎn)，與主軸連接的旋轉(zhuǎn)平臺也相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)速度由控制設(shè)備控制電機改變。
[0022]能調(diào)整的機械臂，機械臂本身是由渦輪蝸桿機構(gòu)組成，它托著盛膠出絲的裝置，可以隨時調(diào)整盛膠出絲裝置的位置，包括水平位移和高度調(diào)整，同時機械臂位于直線運動導(dǎo)軌的移動托盤上，并被帶著移動。
[0023]直線運動系統(tǒng)，就是一套由兩根直線導(dǎo)軌限位的托盤，由電機帶動滾珠絲杠提供動力，按直線進行往復(fù)移動，并通過機械臂最終帶動盛膠出絲裝置的直線往復(fù)移動。
[0024]送絲機構(gòu)101，提供繞制應(yīng)變片時絲線往前運動力量的機構(gòu)，絲線原本繞在線卷上，需要送絲機構(gòu)以一定的力量和速度將絲線往前送入盛膠出絲裝置，送絲機構(gòu)由一對滾輪及動力機構(gòu)組成，利用這對滾輪的旋轉(zhuǎn)摩擦力將線卷上的絲線抽出送至盛膠出絲裝置內(nèi)。同時此裝置接受控制機構(gòu)控制能按阻值要求精確控制繞絲時的送絲長度。因為繞制的是螺旋線，每一圈直徑都不同，它的送絲速度隨著隨制的線圈的直徑變化而變化。
[0025]盛膠出絲裝置104，當(dāng)絲線通過該盛膠的裝置時，膠液隨著絲線的移動吸附在絲線上，絲線從出絲口出來，通過膠液粘附在基底薄膜上。
[0026]旋轉(zhuǎn)平臺和應(yīng)變計基底吸附裝置兩個裝置功能不同但做到了一個圓平臺上，是電機加減速器、主軸帶動平臺旋轉(zhuǎn)，應(yīng)變計基底吸附裝置是將平臺做成真空倉由一套氣動系統(tǒng)(見圖3)控制基底薄膜的吸附。
[0027]工控機106也可由個人計算機PC或者機床數(shù)控系統(tǒng)替代，工控機、個人計算機PC或者機床數(shù)控系統(tǒng)可以獨立安放，也可以放置于控制柜111中。
[0028]本實用新型還提供了一種絲繞式應(yīng)變計繞絲方法，它包括采用工控機控制設(shè)備對絲線在基底薄膜上的自動繞制，將基底薄膜吸附于受控制設(shè)備控制旋轉(zhuǎn)平臺上，絲線通過盛膠出絲裝置最終由出絲裝置出來，膠液將絲線端頭粘貼于吸附在旋轉(zhuǎn)平臺表面的基底薄膜上，控制設(shè)備控制機械臂帶動出絲裝置直線移動，在平臺旋轉(zhuǎn)和直線導(dǎo)軌運動的相互配合下形成一定的螺旋線。
[0029]工作時，工控機根據(jù)編好的程序自動計算各機構(gòu)的運動量，運動速度和時間，控制各裝置同時動作完成整個繞絲動作。
[0030]其操作過程為:
[0031]一、操作人員將裝有絲線的線卷裝于送絲機構(gòu)101上，將絲線通過送絲機構(gòu)101穿出，穿過盛膠出絲裝置104，最后從出絲口出來；
[0032]二、將膠液裝入盛膠出絲裝置104的盛膠容器內(nèi)；
[0033]三、將基底薄膜吸附于旋轉(zhuǎn)平臺上，將沾有膠液的絲線線頭粘在基底薄膜的預(yù)訂位置；
[0034]四、在工控機上選擇所要繞制的應(yīng)變計的預(yù)訂程序，如有需要可做更改；
[0035]五、按下啟動按鈕，設(shè)備各機構(gòu)按預(yù)設(shè)程序同時工作，絲線自動在基底薄膜上繞制成所需螺旋線，繞制成功后自動停止；
[0036]六、剪斷絲線，將應(yīng)變計從平臺上取下，按下啟動按鈕，機械臂回歸至初始狀態(tài)，完成一次應(yīng)變計繞制。
[0037]本實用新型得到了較好的應(yīng)變計繞制精度、一致性和可靠性，由于采用了高精度的電機、減速器、主軸、工控機，能夠繞制絲線直徑大于0.01mm，螺旋線間距大于0.0lmm的多種絲繞式應(yīng)變計，填補了大阻值絲繞式應(yīng)變計的國內(nèi)空白。
【權(quán)利要求】
1.一種絲繞式應(yīng)變計繞絲裝置，其特征在于:包括盛膠出絲裝置(104)以及粘貼有基底薄膜的旋轉(zhuǎn)平臺，待繞制的絲線自盛膠出絲裝置(104)伸出且絲線的端頭粘貼于基底薄膜上，所述盛膠出絲裝置(104)通過機械臂安裝在直線運動系統(tǒng)(102)上，所述旋轉(zhuǎn)平臺被電機驅(qū)動而做旋轉(zhuǎn)運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絲繞式應(yīng)變計繞絲裝置，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)平臺上設(shè)置有小孔，當(dāng)基底薄膜粘貼在旋轉(zhuǎn)平臺上時，所述小孔內(nèi)被密封成真空空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種絲繞式應(yīng)變計繞絲裝置，其特征在于:驅(qū)動旋轉(zhuǎn)平臺做旋轉(zhuǎn)運動的驅(qū)動裝置包括一套電機和減速器，所述一套電機和減速器連接至旋轉(zhuǎn)平臺的主軸用以驅(qū)動旋轉(zhuǎn)平臺的旋轉(zhuǎn)運動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絲繞式應(yīng)變計繞絲裝置，其特征在于:所述機械臂主要由渦輪和蝸桿機構(gòu)組成，且機械臂設(shè)置有支撐盛膠出絲裝置(104)的托盤，以調(diào)節(jié)盛膠出絲裝置(104)的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種絲繞式應(yīng)變計繞絲裝置，其特征在于:所述直線運動系統(tǒng)固定有移動托盤，所述機械臂安裝在該移動托盤上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絲繞式應(yīng)變計繞絲裝置，其特征在于:所述直線運動系統(tǒng)包括由電機驅(qū)動的滾珠絲杠，由直線導(dǎo)軌限位，按直線進行往復(fù)移動，并通過機械臂最終帶動盛膠出絲裝置的直線往復(fù)移動。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絲繞式應(yīng)變計繞絲裝置，其特征在于:所述絲繞式應(yīng)變計繞絲裝置進一步包括有送絲機構(gòu)(101)，提供繞制應(yīng)變片時絲線往前運動力量。
【文檔編號】H01F41/06GK204167096SQ201420357337
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】曹新成, 陸晨, 劉哲, 譚義鋒, 劉鵬, 王小崗 申請人:中航電測儀器股份有限公司