一种半球谐振陀螺仪装配工装及装配方法组成比例

一种半球谐振陀螺仪装配工装及装配方法，工装包括安装台，安装台台面上设有卡装定位电极基座的圆形凹槽及与圆形凹槽同轴的基准圆孔，圆形凹槽的外围水平装有根调节螺杆，安装台上方设有根水平夹持丝杆

【技术实现步骤摘要】
一种半球谐振陀螺仪装配工装及装配方法


[0001]本专利技术属于半球谐振陀螺仪装配
，尤其涉及一种半球谐振陀螺仪装配工装及装配方法
。

技术介绍

[0002]半球谐振陀螺仪是利用弹性波的惯性效应工作的陀螺仪，是没有轴承支撑的
、
无旋转体的一种无转子陀螺仪，具有结构简单
、
精度高
、
寿命长
、
可靠性高
、
功耗低
、
抗辐照等特点，半球谐振子和电极基座是半球谐振陀螺仪的关键部件，二者的装配质量直接影响陀螺仪的使用性能
、
精度
、
寿命等
。
[0003]与本专利技术最接近的现有技术是“一种基于温度梯度的半球谐振陀螺铟焊装置及工艺方法
CN 115592289 A”。
谐振子通过无损夹具固定在六轴精密位移台上，加热设备放置在光学平台上，电极基座通过夹具固定在加热设备上方
。
检测装置采用电容检测装置或光谱共焦传感器
。
检测装置检测谐振子和电极基座位姿后，利用六轴精密位移台调整谐振子水平和旋转方向的位姿，达到规定参数要求后，再调整谐振子
Z
方向位姿，进行谐振子和电极基座的轴孔对位装配
。
整个装置没有一个共用基准，加之谐振子
、
电极基座均悬空夹持，导致其装配精度难以保证
。
而且其检测装置并未设置在装配工装
(
铟焊装置/>)
上，使检测装置与六轴精密位移台不能共用一个基准，不但检测不方便，而且也会产生累积误差，降低装配精度
。
特别是检测装置如何检测谐振子和电极基座位姿后，利用六轴精密位移台如何调整谐振子水平和旋转方向的位姿不清楚，本领域技术人员难以实现
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种半球谐振陀螺仪装配工装及装配方法，以克服现有技术的不足
。
[0005]本专利技术所采用的技术方案是：一种半球谐振陀螺仪装配工装，包括安装台，
[0006]所述安装台的台面上设有用于卡装定位电极基座的圆形凹槽，所述圆形凹槽的中央同轴设有基准圆孔，所述圆形凹槽的外围沿其径向水平装有若干根调节螺杆，所述调节螺杆内端均延伸至圆形凹槽内，且调节螺杆轴线均穿过基准圆孔的中心，通过旋转调节螺杆调整电极基座的中心孔与基准圆孔的同心度；
[0007]所述安装台的上方设置有若干根水平夹持丝杆
、
若干根水平调节丝杆，所述水平夹持丝杆
、
水平调节丝杆均环绕基准圆孔的径向布置，且水平夹持丝杆
、
水平调节丝杠的轴线均穿过基准圆孔中心；通过水平夹持丝杆
、
水平调节丝杠调整半球谐振子中心柱与电极基座中心孔的同轴度；
[0008]所述安装台的上方设置有视觉显微镜头，且视觉显微镜头位于水平夹持丝杆与水平调节丝杆的上方，通过视觉显微镜头测量电极基座中心孔与基准圆孔的位置关系，以及半球谐振子中心柱与电极基座中心孔的位置关系；所述安装台的下方设置有倾角测量仪
、
加热器，且倾角测量仪
、
加热器可交替设置于基准圆孔中，测量半球谐振子中心柱的倾斜度以及对电极基座中心孔下方加热
。
[0009]所述视觉显微镜头通过门型架设置在安装台的上方，并使视觉显微镜头位于基准圆孔的正上方，且视觉显微镜头可沿门型架顶部的横梁滑动；所述水平夹持丝杆
、
水平调节丝杆通过立柱设置在安装台的上方
。
[0010]所述调节螺杆
、
水平夹持丝杆均设置3‑4根，所述水平调节丝杆设置两根，且两根水平调节丝杆成直角布置并位于安装台的前端
。
[0011]所述水平夹持丝杆的夹持端装有测力传感器
。
[0012]所述安装台的台面上固定有立柱底座，所述立柱下端插装在立柱底座中且与立柱底座铰接，使立柱可摆转至水平位置
。
[0013]所述安装台的下方转动连接有两个
L
型摆杆，所述倾角测量仪
、
加热器分别固定在两个
L
型摆杆的悬臂端上方
。
[0014]一种基于上述工装的半球谐振陀螺仪装配方法，包含下述步骤：
[0015]第一步，将所述工装置于真空设备中，并使所述安装台的台面处于水平状态；
[0016]第二步，根据电极基座中心孔与半球谐振子中心柱半径差计算出焊接使用的高纯铟片厚度
D
，根据电极基座中心孔高度与高纯铟片厚度计算出卷制圆筒形铟片的高度
H
，卷制成型圆筒形铟片，
[0017]D
＝
d1
‑
d2
[0018][0019]其中
d1
为电极基座中心孔半径，
d2
为半球谐振子中心柱半径，
h
为电极基座中心孔高度；
[0020]第三步，使用酒精清洗半球谐振子中心柱
、
电极基座中心孔电镀层以及圆筒形铟片，并去除表面杂质；给电极基座中心孔涂抹助焊剂；
[0021]第四步，滑动调节视觉显微镜头的位置使其焦点与基准圆孔的中心重合，将电极基座的底部卡装在圆形凹槽中，通过视觉显微镜头观察确定电极基座中心在
x、y
两个方向相对其焦点的偏移距离；旋转调节螺杆调整电极基座的位置，使电极基座中心孔的中心与视觉显微镜头焦点重合，锁紧调节螺杆将电极基座固定在圆形凹槽中；
[0022]第五步，用少量粘合剂将卷制成型的圆筒形铟片服帖地粘合在半球谐振子中心柱下端；
[0023]第六步，将倾角测量仪设置在基准圆孔中，将预置有圆筒形铟片的半球谐振子中心柱插装在电极基座中心孔中，并使半球谐振子中心柱下端面位于倾角测量仪上，通过倾角测量仪测量确定半球谐振子中心柱在
z
方向的倾斜角度，旋转水平调节丝杆调整半球谐振子中心柱在
z
方向的位姿误差至装配要求；
[0024]第七步，通过视觉显微镜头观察确定半球谐振子中心柱的中心与其焦点在
x、y
两个方向的误差，旋转水平夹持丝杆并与水平调节丝杆配合调整半球谐振子中心柱的中心与视觉显微镜头的焦点重合，使半球谐振子中心柱与电极基座中心孔之间的装配间隙均匀，锁紧水平夹持丝杆
、
水平调节丝杆将半球谐振子中心柱固定；
[0025]第八步，移开倾角测量仪，将加热器设置在基准圆孔中，通过加热器加热圆筒形铟片，使圆筒形铟片从下至上逐渐熔化，均匀填充半球谐振子中心柱与电极基座中心孔之间的装配间隙；
[0026]第九步，待圆筒形铟片完全熔化后关闭加热器，待圆筒形铟片形成的熔融铟液冷却凝固后，铟焊完成；
[0027]第十步，松开调节螺杆
、
水平夹持丝杆
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种半球谐振陀螺仪装配工装，其特征在于：包括安装台
(1)
，所述安装台
(1)
的台面上设有用于卡装定位电极基座
(3)
的圆形凹槽
(1
‑
1)
，所述圆形凹槽
(1
‑
1)
的中央同轴设有基准圆孔
(1
‑
2)
，所述圆形凹槽
(1
‑
1)
的外围沿其径向水平装有若干根调节螺杆
(2)
，所述调节螺杆
(2)
内端均延伸至圆形凹槽
(1
‑
1)
内，且调节螺杆
(2)
轴线均穿过基准圆孔
(1
‑
2)
的中心，通过旋转调节螺杆
(2)
调整电极基座
(3)
的中心孔与基准圆孔
(1
‑
2)
的同心度；所述安装台
(1)
的上方设置有若干根水平夹持丝杆
(5)、
若干根水平调节丝杆
(6)
，所述水平夹持丝杆
(5)、
水平调节丝杆
(6)
均环绕基准圆孔
(1
‑
2)
的径向布置，且水平夹持丝杆
(5)、
水平调节丝杠
(6)
的轴线均穿过基准圆孔
(1
‑
2)
中心；通过水平夹持丝杆
(5)、
水平调节丝杠
(6)
调整半球谐振子
(10)
中心柱与电极基座
(3)
中心孔的同轴度；所述安装台
(1)
的上方设置有视觉显微镜头
(4)
，且视觉显微镜头
(4)
位于水平夹持丝杆
(5)
与水平调节丝杆
(6)
的上方，通过视觉显微镜头
(4)
测量电极基座
(3)
中心孔与基准圆孔
(1
‑
2)
的位置关系，以及半球谐振子
(10)
中心柱与电极基座
(3)
中心孔的位置关系；所述安装台
(1)
的下方设置有倾角测量仪
(7)、
加热器
(8)
，且倾角测量仪
(7)、
加热器
(8)
可交替设置于基准圆孔
(1
‑
2)
中，测量半球谐振子
(10)
中心柱的倾斜度以及对电极基座
(3)
中心孔下方加热
。2.
根据权利要求1所述的一种半球谐振陀螺仪装配工装，其特征在于：所述视觉显微镜头
(4)
通过门型架
(14)
设置在安装台
(1)
的上方，并使视觉显微镜头
(4)
位于基准圆孔
(1
‑
2)
的正上方，且视觉显微镜头
(4)
可沿门型架
(14)
顶部的横梁滑动；所述水平夹持丝杆
(5)、
水平调节丝杆
(6)
通过立柱
(12)
设置在安装台
(1)
的上方
。3.
根据权利要求1或2所述的一种半球谐振陀螺仪装配工装，其特征在于：所述调节螺杆
(2)、
水平夹持丝杆
(5)
均设置3‑4根，所述水平调节丝杆
(6)
设置两根，且两根水平调节丝杆
(6)
成直角布置并位于安装台
(1)
的前端
。4.
根据权利要求3所述的一种半球谐振陀螺仪装配工装，其特征在于：所述水平夹持丝杆
(5)
的夹持端装有测力传感器
(9)。5.
根据权利要求4所述的一种半球谐振陀螺仪装配工装，其特征在于：所述安装台
(1)
的台面上固定有立柱底座
(11)
，所述立柱
(12)
下端插装在立柱底座
(11)
中且与立柱底座
(11)
铰接，使立柱
(12)
可摆转至水平位置
。6.
根据权利要求5所述的一种半球谐振陀螺仪装配工装，其特征在于：所述安装台
(1)
的下方转动连接有两个
L
型摆杆
(13)
，所述倾角测量仪
(7)、
加热器
(...

【专利技术属性】
技术研发人员：任佳婧，隽鸿科，胡瑞杰，贾智学，周海龙，陈涛，刘海军，张平，王建锋，
申请(专利权)人：陕西航天时代导航设备有限公司，
类型：发明
国别省市：