【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光陀螺，具体涉及一种激光陀螺合光系统及方法。
技术介绍
1、目前，激光陀螺具有体积小、精度高、稳定性好等优点，是目前应用最广泛的惯性元器件之一。
2、由于激光陀螺角速度与环形谐振腔中顺、逆两束激光的拍频成正比，而获取准确的拍频信息，要求利用合光棱镜对两束激光合光后所得到的干涉条纹尽可能清晰，这样二象限光电管才能输出质量较好的电信号。因此合光棱镜的精准定位和装配是获取高质量干涉条纹的关键。现阶段，合光棱镜的装配主要靠人工操作完成，合光质量主要取决于操作人员的经验，从而导致合光质量的不确定性。为此，有必要提出一种激光陀螺合光技术方案。
技术实现思路
1、为此，本专利技术提供一种激光陀螺合光系统及方法，解决传统人工合光存在的合光质量不确定性，导致难以获取高质量干涉条纹的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种激光陀螺合光系统，包括转动工作台、激光陀螺安装支架、机械手组件、光电管调整支架、激光陀螺本体、激光陀螺合光台和上位机；
3、所述转动工作台的盘式伺服电机和所述上位机电连接，所述转动工作台的盘式伺服电机通过所述上位机进行转动控制；所述激光陀螺安装支架、所述机械手组件、所述光电管调整支架均安装在所述转动工作台的台面上；所述机械手组件和所述上位机电连接；
4、所述激光陀螺安装支架包括激光陀螺安装座，所述激光陀螺本体连接在所述激光陀螺安装座上；所述机械手组件用于夹持合光棱镜以将所述合光棱镜装配到所述激光陀螺
5、所述光电管调整支架的上端连接有交流光电管，所述光电管调整支架用于调节所述交流光电管的高度以对准所述合光棱镜的输出光斑；
6、所述激光陀螺合光台与所述激光陀螺本体的阳极、阴极电连接，所述激光陀螺合光台给所述激光陀螺本体提供阳极高压；所述交流光电管电信号输出端与所述激光陀螺合光台电连接，所述激光陀螺合光台还和所述上位机电连接，所述激光陀螺合光台将采集到的所述交流光电管的电信号放大并进行模数转换后发送给所述上位机；
7、通过所述上位机对采集的所述交流光电管两路正弦波电信号进行振幅和相位计算，将振幅和相位计算结果与设定值进行对比，控制所述机械手组件调整所述合光棱镜的位置和角度，直到振幅和相位计算结果达到合光性能要求。
8、作为激光陀螺合光系统优选方案，所述转动工作台包括底座、转盘、盘式伺服电机、法兰轴和电连接器；
9、所述底座中间开有轴孔，轴孔四周设有盘式伺服电机安装孔，所述盘式伺服电机经螺栓穿过安装孔与所述底座紧固连接；
10、所述法兰轴为带法兰凸缘的轴零件，所述法兰轴的法兰经螺栓与所述转盘紧固连接；
11、所述电连接器安装在所述底座的侧壁，所述盘式伺服电机和所述机械手组件的控制线缆与所述电连接器互连，所述电连接器用于作为盘式伺服电机和所述机械手组件电控线缆与上位机的接口。
12、作为激光陀螺合光系统优选方案，所述转动工作台通过所述上位机进行预设角度的来回转动，以控制所述激光陀螺本体的角度变化。
13、作为激光陀螺合光系统优选方案，所述机械手组件安装有压力传感器，所述压力传感器用于控制所述机械手组件对所述合光棱镜的夹持和装配力度。
14、作为激光陀螺合光系统优选方案，所述激光陀螺安装支架还包括安装板和立板；所述安装板与所述立板经螺栓紧固连接组成“z”字形支架；
15、所述激光陀螺安装座经螺钉固定在所述安装板上端；所述激光陀螺本体经螺栓固定在所述激光陀螺安装座上。
16、作为激光陀螺合光系统优选方案，所述光电管调整支架包括安装底板、伸缩筒、伸缩杆、弹簧限位螺杆、弹簧本体、光电管安装杆、粗调紧定螺钉和微调螺杆；
17、所述伸缩筒连接所述安装底板，所述弹簧限位螺杆连接在所述伸缩筒的顶部，所述伸缩杆连接在所述弹簧限位螺杆的上端，所述弹簧本体设置在所述伸缩杆的内部；所述光电管安装杆的一端插入所述伸缩杆的通孔，所述光电管安装杆的下部接触所述弹簧本体；所述粗调紧定螺钉连接在所述伸缩筒的侧部，所述粗调紧定螺钉穿过所述伸缩筒接触所述弹簧限位螺杆；所述微调螺杆连接在所述伸缩杆的顶部，所述微调螺杆的下端接触所述光电管安装杆的圆柱上表面。
18、作为激光陀螺合光系统优选方案，通过调节所述安装底板在所述转动工作台上的方位和所述伸缩杆的高度，使所述交流光电管粗略对齐所述合光棱镜的输出光斑；
19、通过所述粗调紧定螺钉对所述伸缩杆进行固定，通过调节所述微调螺杆使所述交流光电管对准所述合光棱镜输出光斑。
20、作为激光陀螺合光系统优选方案，所述上位机将实时采集的所述交流光电管的两路正弦波电信号显示在显示屏上，并给出李沙育圆图，从两路正弦信号的振幅和相位差，以及李沙育圆的圆度检测合光效果。
21、本专利技术还提供一种激光陀螺合光方法，采用上述的一种激光陀螺合光系统，包括以下步骤：
22、s1、将待合光的激光陀螺本体安装到激光陀螺安装支架上，开启激光陀螺合光台和上位机；
23、s2、调试装配：
24、s21、通过机械手组件拾取合光棱镜初步装配到激光陀螺本体的输出镜上，控制机械手组件按输出镜镜面范围缓慢移动合光棱镜，直到合光棱镜的输出由两个分离的光斑合为一个光斑；
25、s22、调节光电管调整支架的筒身方位，调节光电管调整支架的伸缩杆，使交流光电管粗略对齐合光棱镜输出光斑，拧紧粗调紧定螺钉以固定伸缩杆，调节微调螺杆使交流光电管对准合光棱镜输出光斑，通过上位机合光软件界面显示两路正弦交流信号和李沙育圆图；
26、s23、控制机械手组件移动或旋转合光棱镜，观察上位机合光软件界面中显示的两路正弦交流信号的振幅和相位差，观察李沙育圆图的圆度，反复轻微调节微调螺杆，控制机械手组件调整合光棱镜，直到两路正弦交流信号的振幅和相位差达到预定要求；
27、s3、自动装配：
28、s31、根据调试装配的最终位置优化机械手组件运行轨迹；
29、s32、拾取夹持合光棱镜并装配到激光陀螺本体的输出镜上，上位机合光软件根据两路交流信号的振幅和相位差，控制机械手组件移动或旋转合光棱镜，使两路交流信号的振幅和相位差达到要求，完成本次装配；
30、s33、控制机械手组件回零点，准备下一次装配。
31、本专利技术具有如下优点：设有转动工作台、激光陀螺安装支架、机械手组件、光电管调整支架、激光陀螺本体、激光陀螺合光台和上位机；转动工作台的伺服电机和上位机电连接，转动工作台的伺服电机通过上位机进行转动控制；激光陀螺安装支架、机械手组件、光电管调整支架均连接在转动工作台的上方；机械手组件和上位机电连接；激光陀螺安装支架包括激光陀螺安装座，激光陀螺本体连接在激光陀螺安装座；机械手组件用于夹持合光棱镜以将合光棱镜装配到激光陀螺本体上；光电管调整支架的上端连接有交流光电管，光电管调整支架用于调节交流光电管的高度本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种激光陀螺合光系统，其特征在于，包括转动工作台(10)、激光陀螺安装支架(20)、机械手组件(30)、光电管调整支架(40)、激光陀螺合光台(50)、上位机(60)和激光陀螺本体(70)；
2.根据权利要求1所述的一种激光陀螺合光系统，其特征在于，所述转动工作台(10)包括底座(101)、转盘(102)、盘式伺服电机(103)、法兰轴(104)、电连接器(105)；
3.根据权利要求2所述的一种激光陀螺合光系统，其特征在于，所述转动工作台(10)通过所述上位机(60)进行预设角度的来回转动，以控制所述激光陀螺本体(70)的角度变化。
4.根据权利要求1所述的一种激光陀螺合光系统，其特征在于，所述机械手组件(30)安装有压力传感器，所述压力传感器用于控制所述机械手组件(30)对所述合光棱镜的夹持和装配力度。
5.根据权利要求1所述的一种激光陀螺合光系统，其特征在于，所述激光陀螺安装支架(20)还包括安装板(201)和立板(202)；所述安装板(201)与所述立板(202)经螺栓紧固连接组成“Z”字形支架；
6.根据权
7.根据权利要求6所述的一种激光陀螺合光系统，其特征在于，通过调节所述安装底板(401)在所述转动工作台(10)上的方位和所述伸缩杆(403)的高度，使所述交流光电管(407)粗略对齐所述合光棱镜的输出光斑；
8.根据权利要求7所述的一种激光陀螺合光系统，其特征在于，所述上位机(60)将实时采集的所述交流光电管(407)的两路正弦波电信号显示在显示屏上，并给出李沙育圆图，从两路正弦信号的振幅和相位差，以及李沙育圆的圆度检测合光效果。
9.一种激光陀螺合光方法，采用权利要求1至8任一项所述的一种激光陀螺合光系统，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种激光陀螺合光系统，其特征在于，包括转动工作台(10)、激光陀螺安装支架(20)、机械手组件(30)、光电管调整支架(40)、激光陀螺合光台(50)、上位机(60)和激光陀螺本体(70)；
2.根据权利要求1所述的一种激光陀螺合光系统，其特征在于，所述转动工作台(10)包括底座(101)、转盘(102)、盘式伺服电机(103)、法兰轴(104)、电连接器(105)；
3.根据权利要求2所述的一种激光陀螺合光系统，其特征在于，所述转动工作台(10)通过所述上位机(60)进行预设角度的来回转动，以控制所述激光陀螺本体(70)的角度变化。
4.根据权利要求1所述的一种激光陀螺合光系统，其特征在于，所述机械手组件(30)安装有压力传感器，所述压力传感器用于控制所述机械手组件(30)对所述合光棱镜的夹持和装配力度。
5.根据权利要求1所述的一种激光陀螺合光系统，其特征在于，所述激光陀螺安装支架(20)还包括安装板(201)和立板(202)；所述安装板(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：樊振方，骆拓，罗晖，胡绍民，廖志坤，谭中奇，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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