專利名稱：一種光纖傳感環(huán)圈的旋轉(zhuǎn)固化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于固化裝置領(lǐng)域，具體涉及一種光纖傳感環(huán)圈的旋轉(zhuǎn)固化裝置。
背景技術(shù)：
光纖環(huán)圈制作是光纖陀螺的核心技術(shù)，陀螺的振動(dòng)、溫度性能都與環(huán)圈的制作水 平息息相關(guān)，高精度光纖傳感環(huán)圈尤其如此。對(duì)環(huán)圈質(zhì)量的要求最終歸結(jié)到環(huán)圈的構(gòu)成材料和制作工藝方面的要求，在制作工藝中，環(huán)圈的固化方法尤為重要。目前，高精度光纖傳感環(huán)圈采用高強(qiáng)度固化膠灌封，并且高溫固化，在完成環(huán)圈真空灌封，固化膠未固化時(shí)，必須進(jìn)行殘留膠液的清理以及工裝拆解工作，否則在固化完成后，將由于固化膠的高粘結(jié)特性導(dǎo)致殘留膠體無法清除，也將纏繞工裝粘接牢固，若強(qiáng)行拆除，必然會(huì)損傷環(huán)圈中的光纖，一旦光纖損傷和斷裂，整個(gè)環(huán)圈制作失敗，環(huán)圈只能報(bào)廢處理。環(huán)圈全部清理完成后，水平放入溫箱高溫固化(約為80°C)，固化過程歷時(shí)4小時(shí)左右。環(huán)圈在溫箱中處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)環(huán)圈內(nèi)部的灌封固化膠為流體，并未固化，在重力的作用下，膠液將從環(huán)圈底部緩慢下沉，最終以膠滴的形式流出環(huán)圈。這種流出的膠液對(duì)環(huán)圈的不利影響主要有以下幾個(gè)方面首先，環(huán)圈內(nèi)部膠液流出后，由于局部區(qū)域膠液缺失和粘接不緊密，導(dǎo)致環(huán)圈整體性和牢固性變差；其次，由于膠液本身具有一定的粘度，在重力的作用下，當(dāng)臨近固化時(shí)間點(diǎn)時(shí)，整個(gè)環(huán)圈內(nèi)部將形成一定的膠液分布梯度，即環(huán)圈頂端膠液少,環(huán)圈底部I父液多，如此破壞了環(huán)圈的對(duì)稱性；最后，在環(huán)圈固化完成后，總會(huì)在底部殘留一些大膠滴，既影響美觀也妨礙后續(xù)陀螺組裝，最為嚴(yán)重的是破壞了陀螺的精度。由于在環(huán)圈灌封中使用的固化膠為高粘結(jié)強(qiáng)度的樹脂，因此必須在環(huán)圈完全固化之前拆除繞線輔助工裝以及不是最終產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中的多余部分，在應(yīng)用旋轉(zhuǎn)固化裝置之前，通常的做法是將清理完畢的環(huán)圈平放于固定的臺(tái)體上，共同置于溫箱內(nèi)部加熱固化，這種方法的最大弊端在于環(huán)圈內(nèi)部膠液會(huì)由于重力作用緩慢向下流出，若此時(shí)膠液仍然具有流動(dòng)性，則可以從環(huán)圈上滴下，落在臺(tái)面上，這對(duì)環(huán)圈的外形影響較小，但是，隨著時(shí)間的推移，環(huán)圈的下表面一直存在這樣的滴膠狀態(tài)，總會(huì)有一個(gè)時(shí)間點(diǎn)膠液粘度開始增加，逐漸固化成型，在環(huán)圈的下表面形成一圈的膠滴排布，既影響外觀和裝配，同時(shí)又破壞環(huán)圈的對(duì)稱性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)方法的不足，提高環(huán)圈在固化過程中的穩(wěn)定性，提供一種光纖傳感環(huán)圈的旋轉(zhuǎn)固化裝置。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種光纖傳感環(huán)圈的旋轉(zhuǎn)固化裝置，包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及由旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制的旋轉(zhuǎn)金屬桿，旋轉(zhuǎn)金屬桿上安裝有待固化的光纖傳感環(huán)圈，并且旋轉(zhuǎn)金屬桿和光纖傳感環(huán)圈位于溫箱中。如上所述的一種光纖傳感環(huán)圈的旋轉(zhuǎn)固化裝置，其中所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)由控制電路控制。如上所述的一種光纖傳感環(huán)圈的旋轉(zhuǎn)固化裝置，其中所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)與旋轉(zhuǎn)金屬桿之間設(shè)有連接接口，且連接接口與溫箱預(yù)留的孔緊密銜接。如上所述的一種光纖傳感環(huán)圈的旋轉(zhuǎn)固化裝置，其中所述光纖傳感環(huán)圈采用四極對(duì)稱的方法纏繞，并且光纖傳感環(huán)圈兩端的光纖環(huán)圈尾纖也固定在旋轉(zhuǎn)金屬桿上，使尾纖與環(huán)圈本體保持同步轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型的有益效果是I.通過將光纖傳感環(huán)圈安裝在此旋轉(zhuǎn)固化裝置上，以及在整個(gè)固化過程中以旋轉(zhuǎn)軸為環(huán)圈的中心軸，且始終保持適當(dāng)勻速旋轉(zhuǎn)的方式，完全消除了由單一重力作用帶來的 膠液流失，環(huán)圈在旋轉(zhuǎn)離心力和重力的雙重作用下，其內(nèi)部膠液始終可以保持穩(wěn)定不外流，有利于保證高精度光纖傳感環(huán)圈的高度對(duì)稱性，提升環(huán)圈的制作水平，也必然體現(xiàn)在陀螺整體性能的提聞。2.通過連接接口，保證溫箱的保溫性和旋轉(zhuǎn)電機(jī)穩(wěn)定性及工作壽命。3.通過增加控制電路部分，能夠更好的控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速率和工作時(shí)間。

圖I為本實(shí)用新型提供的一種光纖傳感環(huán)圈的旋轉(zhuǎn)固化裝置；圖中1.控制電路，2.旋轉(zhuǎn)電機(jī)，3.連接接口，4.旋轉(zhuǎn)金屬桿，5.溫箱，6.光纖傳感環(huán)圈。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提供的一種光纖傳感環(huán)圈的旋轉(zhuǎn)固化裝置進(jìn)行介紹如圖I所示，一種光纖傳感環(huán)圈的旋轉(zhuǎn)固化裝置，包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)2以及由旋轉(zhuǎn)電機(jī)2控制的旋轉(zhuǎn)金屬桿4，旋轉(zhuǎn)金屬桿4上安裝有待固化的光纖傳感環(huán)圈6，并且旋轉(zhuǎn)金屬桿4和光纖傳感環(huán)圈6位于溫箱5中。為了更好的控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)速率和工作時(shí)間，可增加控制電路I部分來控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)2。為了將旋轉(zhuǎn)電機(jī)2放置在溫箱5外，并且保證溫箱5的保溫性和旋轉(zhuǎn)電機(jī)2穩(wěn)定性及工作壽命，可以在旋轉(zhuǎn)電機(jī)2與旋轉(zhuǎn)金屬桿4之間放置連接接口 3，且連接接口 3與溫箱5預(yù)留的孔緊密銜接。細(xì)長(zhǎng)的圓柱旋轉(zhuǎn)金屬桿4左邊根部固定于連接接口 3的中心，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，而旋轉(zhuǎn)金屬桿4上可等間距同時(shí)安裝多個(gè)需要固化的光纖傳感環(huán)圈6，光纖傳感環(huán)圈6與旋轉(zhuǎn)金屬桿4之間保持剛性連接，隨旋轉(zhuǎn)金屬桿4轉(zhuǎn)動(dòng)。整個(gè)系統(tǒng)可在常溫狀態(tài)下保持正常工作，同時(shí)進(jìn)行多個(gè)光纖傳感環(huán)圈6的旋轉(zhuǎn)固化，其工作時(shí)間由環(huán)圈固化膠的固化時(shí)間決定。通過將旋轉(zhuǎn)電機(jī)2與控制電路I放置于溫箱外面，將旋轉(zhuǎn)金屬桿4及待固化的光纖傳感環(huán)圈6全置于溫箱內(nèi)部，并且通過連接接口 3保證與溫箱5孔的緊密銜接，既使得系統(tǒng)電路部分正常運(yùn)轉(zhuǎn)，又可以控制固化溫度，提升了光纖傳感環(huán)圈6的溫度性能。在使用該旋轉(zhuǎn)固化裝置時(shí)，需進(jìn)行如下具體操作(I)采用四極對(duì)稱的方法將保偏光纖并排密繞在光纖傳感環(huán)圈6的金屬骨架上，由整根光纖的中點(diǎn)繞起，順時(shí)針方向纏繞中點(diǎn)一側(cè)的光纖，完成第一層光纖繞制，而后將偶聯(lián)劑刷涂于這層光纖表面；中點(diǎn)另一側(cè)的光纖按照逆時(shí)針方向纏繞，完成環(huán)圈的第二和第三層光纖繞制，然后繼續(xù)纏繞順時(shí)針方向的光纖形成環(huán)圈的第四層，每繞制完一層即進(jìn)行光纖表面偶聯(lián)劑刷涂，如此即完成一個(gè)周期(4層)的光纖纏繞和偶聯(lián)劑刷涂，并最終完成4η層光纖纏繞和偶聯(lián)劑刷涂。(2)對(duì)繞制完成的光纖環(huán)進(jìn)行真空灌封，填充固化膠粘劑于光纖傳感環(huán)圈6內(nèi)部的空隙中。(3)將旋轉(zhuǎn)固化裝置前端旋轉(zhuǎn)金屬桿4部分由溫箱孔伸入溫箱內(nèi)部，此時(shí)裝置上的連接接口 3與溫箱孔緊密銜接。(4)將步驟 (2)灌封并清理完的光纖傳感環(huán)圈6安裝在旋轉(zhuǎn)固化裝置的旋轉(zhuǎn)金屬桿4上，根據(jù)需要可同時(shí)安裝多個(gè)環(huán)圈；光纖傳感環(huán)圈6兩端的光纖環(huán)圈尾纖也固定在旋轉(zhuǎn)金屬桿4上，使環(huán)圈尾纖與環(huán)圈本體保持同步轉(zhuǎn)動(dòng)。(5)設(shè)定旋轉(zhuǎn)固化裝置的旋轉(zhuǎn)速率，一般小于40轉(zhuǎn)/分鐘，并根據(jù)固化膠的固化時(shí)間設(shè)置旋轉(zhuǎn)裝置的工作時(shí)間。(6)啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)固化裝置和溫箱同時(shí)工作，直至環(huán)圈最終完成固化。通過采用該旋轉(zhuǎn)固化裝置，環(huán)圈內(nèi)部的膠液不會(huì)由于恒定的重力作用向下流出，而是隨著環(huán)圈旋轉(zhuǎn)，所受的重力在圓周方向上周期性變化，同時(shí)膠液本身具有一定的粘滯阻力，不會(huì)因?yàn)槎虝r(shí)間的重力作用而馬上流出，由此最終使膠液始終保持一種穩(wěn)定的狀態(tài)，滯留于環(huán)圈內(nèi)部原有的位置上，環(huán)圈表面無任何多余膠液，保持固定的外形尺寸。但需要注意一點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)固化時(shí)環(huán)圈的旋轉(zhuǎn)速度不能太大，不然會(huì)產(chǎn)生較大的離心力，同樣不利于環(huán)圈內(nèi)部膠液的穩(wěn)定性。通過利用旋轉(zhuǎn)金屬桿4將光纖傳感環(huán)圈6置于溫箱5內(nèi)部，并在特定的溫度下進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下的固化成型，保證光纖傳感環(huán)圈6內(nèi)部的液態(tài)固化膠狀態(tài)穩(wěn)定、不外流，極大提高了光纖傳感環(huán)圈的制作的一致性和均勻性，提高了其溫度性能。并且光纖傳感環(huán)圈外觀整齊規(guī)則、棱角分明、尺寸統(tǒng)一，便于后續(xù)形成一套便捷的裝配工藝。
權(quán)利要求1.一種光纖傳感環(huán)圈的旋轉(zhuǎn)固化裝置，其特征在于包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)(2)以及由旋轉(zhuǎn)電機(jī)(2)控制的旋轉(zhuǎn)金屬桿(4)，旋轉(zhuǎn)金屬桿(4)上安裝有待固化的光纖傳感環(huán)圈￠)，并且旋轉(zhuǎn)金屬桿(4)和光纖傳感環(huán)圈(6)位于溫箱(5)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種光纖傳感環(huán)圈的旋轉(zhuǎn)固化裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)⑵由控制電路⑴控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種光纖傳感環(huán)圈的旋轉(zhuǎn)固化裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(2)與旋轉(zhuǎn)金屬桿(4)之間設(shè)有連接接口(3)，且連接接口(3)與溫箱(5)預(yù)留的孔緊S銜接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種光纖傳感環(huán)圈的旋轉(zhuǎn)固化裝置，其特征在于所述光纖傳感環(huán)圈(6)采用四極對(duì)稱的方法纏繞，并且光纖傳感環(huán)圈(6)兩端的光纖環(huán)圈尾纖也固定在旋轉(zhuǎn)金屬桿(4)上，使尾纖與環(huán)圈本體保持同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于固化裝置領(lǐng)域，具體涉及一種光纖傳感環(huán)圈的旋轉(zhuǎn)固化裝置。目的是提高環(huán)圈在固化過程中的穩(wěn)定性。該裝置包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)(2)以及由旋轉(zhuǎn)電機(jī)(2)控制的旋轉(zhuǎn)金屬桿(4)，旋轉(zhuǎn)金屬桿(4)上安裝有待固化的光纖傳感環(huán)圈(6)，并且旋轉(zhuǎn)金屬桿(4)和光纖傳感環(huán)圈(6)位于溫箱(5)中。通過將光纖傳感環(huán)圈安裝在此旋轉(zhuǎn)固化裝置上，以及在整個(gè)固化過程中以旋轉(zhuǎn)軸為環(huán)圈的中心軸，且始終保持適當(dāng)勻速旋轉(zhuǎn)的方式，完全消除了由單一重力作用帶來的膠液流失，環(huán)圈在旋轉(zhuǎn)離心力和重力的雙重作用下，其內(nèi)部膠液始終可以保持穩(wěn)定不外流，有利于保證高精度光纖傳感環(huán)圈的高度對(duì)稱性。
文檔編號(hào)G01C19/72GK202361992SQ20112048383
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者吳衍記, 孫國(guó)飛, 張麗哲, 徐廣海, 畢聰志 申請(qǐng)人:北京自動(dòng)化控制設(shè)備研究所