用于半球諧振陀螺敏感表頭的裝配夾具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于半球諧振陀螺敏感表頭的裝配夾具，包括底座、空心圓柱、定位銷螺桿、若干支柱桿及若干深度千分尺，所述空心圓柱設(shè)置于底座的中心位置且與底座所在的平面相垂直，所述若干支柱桿均勻設(shè)置于底座的外側(cè)且均與底座所在的平面相垂直，每一支柱桿上垂直安裝有一深度千分尺，且所述若干深度千分尺位于同一水平面上，所述若干深度千分尺所在的水平面高于空心圓柱的頂端所在的水平面，所述定位銷螺桿安裝于空心圓柱的側(cè)壁上且與所述空心圓柱的側(cè)壁相垂直。本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)單、能縮短裝配時(shí)間、能精確進(jìn)行微位移的調(diào)整以及大大提高裝配效率。
【專利說(shuō)明】用于半球諧振陀螺敏感表頭的裝配夾具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種用于半球諧振陀螺敏感表頭的裝配夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]半球諧振陀螺在構(gòu)造和原理上與經(jīng)典陀螺有較大的差別。半球諧振陀螺是利用半球殼唇緣的經(jīng)向駐波振動(dòng)來(lái)探測(cè)基座旋轉(zhuǎn)的一種振動(dòng)陀螺，不存在高速轉(zhuǎn)子和活動(dòng)支撐，具有體積小、重量輕、功耗低、啟動(dòng)時(shí)間短、抗干擾能力強(qiáng)等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)已經(jīng)受到慣性技術(shù)界的高度重視。
[0003]半球諧振陀螺敏感表頭由激勵(lì)罩100、讀出基座200和半球諧振子300共計(jì)三個(gè)部件精密裝配而成，如圖1所示，所述半球諧振子300位于激勵(lì)罩100和讀出基座200之間，且所述半球諧振子300的表面與激勵(lì)罩100之間以及讀出基座200與半球諧振子300之間各具有一個(gè)小的間隙，所述半球諧振子300的外表面與激勵(lì)罩100的內(nèi)表面上所設(shè)置的十六個(gè)激勵(lì)電極110形成小的電容，所述半球諧振子300的內(nèi)表面與讀出基座200的外表面上所設(shè)置的八個(gè)讀出電極220形成小的電容。通過(guò)在激勵(lì)電極110上施加相應(yīng)的電壓，利用靜電力驅(qū)動(dòng)半球諧振子300產(chǎn)生振動(dòng)。通過(guò)讀出基座200和半球諧振子300之間的電容的變化，檢測(cè)半球諧振子300的位移，提取半球諧振子300的幅度、相位、頻率等控制信號(hào)。
[0004]由于半球諧振子300的獨(dú)特形狀，在裝配過(guò)程中，所述半球諧振子300的中心桿兩端牢固焊接在激勵(lì)罩100和讀出基座200的軸孔中，所述激勵(lì)罩100的唇沿與讀出基座200的端面焊接。所述激勵(lì)罩100、半球諧振子300和讀出基座200裝配的好壞直接影響陀螺的整體性能。
[0005]現(xiàn)有的激勵(lì)罩與讀出基座裝配檢測(cè)系統(tǒng)一般都采用螺桿進(jìn)行定位，如此的結(jié)構(gòu)在實(shí)際使用時(shí)將存在以下缺點(diǎn):螺桿調(diào)整的精度不夠，不能進(jìn)行微量位移的調(diào)整，間隙調(diào)整期間調(diào)整反復(fù)，效率較低；調(diào)節(jié)螺桿沒(méi)有鎖定功能，調(diào)整完成后螺桿有部分的微量移動(dòng)，造成調(diào)整好的間隙又出現(xiàn)較大的偏差；螺桿調(diào)整存在較大的誤差，粗調(diào)和微調(diào)不易把握，導(dǎo)致間隙誤差較大，不均勻性概率較大，調(diào)整結(jié)果不準(zhǔn)確；裝配間隙不均勻直接影響陀螺的激勵(lì)電極和檢測(cè)電極的電容值，體現(xiàn)在陀螺輸出的檢測(cè)信號(hào)的相位誤差和信號(hào)的幅度誤差較大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型實(shí)施例所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種操作簡(jiǎn)單、能縮短裝配時(shí)間、能精確進(jìn)行微位移的調(diào)整以及大大提高裝配效率和裝配成功率的半球諧振陀螺敏感表頭的激勵(lì)罩與讀出基座裝配夾具。
[0007]本實(shí)用新型提供了一種用于半球諧振陀螺敏感表頭的裝配夾具，包括底座、空心圓柱、定位銷螺桿、若干支柱桿及若干深度千分尺，所述空心圓柱設(shè)置于底座的中心位置且與底座所在的平面相垂直，所述若干支柱桿均勻設(shè)置于底座的外側(cè)且均與底座所在的平面相垂直，每一支柱桿上垂直安裝有一深度千分尺，且所述若干深度千分尺位于同一水平面上，所述若干深度千分尺所在的水平面高于空心圓柱的頂端所在的水平面，所述定位銷螺桿安裝于空心圓柱的側(cè)壁上且與所述空心圓柱的側(cè)壁相垂直。
[0008]其中，所述底座呈圓形，且所述底座與空心圓柱的圓心位于同一點(diǎn)上。
[0009]其中，所述若干支柱桿均勻安裝于底座的外圓周，且所述若干支柱桿所形成的圓與底座及空心圓柱的圓心位于同一垂線上。
[0010]其中，所述若干深度千分尺的測(cè)量桿的延長(zhǎng)線的交點(diǎn)與空心圓柱的頂端面的圓心位于同一垂線上。
[0011]其中，所述支柱桿及深度千分尺的數(shù)量均為四個(gè)。
[0012]上述裝配夾具具有以下有益效果:在裝配檢測(cè)時(shí)，根據(jù)調(diào)整間隙尺寸的大小，上述深度千分尺能夠?qū)Π肭蛑C振子進(jìn)行粗調(diào)和微調(diào)，且間隙的均勻性調(diào)整能一步到位，一致性好，所有產(chǎn)品無(wú)須重新調(diào)整和無(wú)工藝反復(fù)現(xiàn)象，精確性和成品率高。同時(shí)，在激勵(lì)罩和讀出基座的裝配過(guò)程中，通過(guò)定位銷螺栓鎖定激勵(lì)罩以及通過(guò)深度千分尺的鎖緊裝置鎖定讀出基座，保證間隙均勻性，減小工藝誤差。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖；
[0014]圖1是半球諧振陀螺敏感表頭的立體分解圖。
[0015]圖2是本實(shí)用新型用于半球諧振陀螺敏感表頭的裝配檢測(cè)系統(tǒng)的原理方框圖。
[0016]圖3是圖2中精密裝配夾具的結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖4是圖2中動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的原理方框圖。
具體實(shí)施例
[0018]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0019]應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然此處可以使用“第一”、“第二”等術(shù)語(yǔ)來(lái)描述各種元件，但是這些元件不應(yīng)當(dāng)由這些術(shù)語(yǔ)所限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用來(lái)區(qū)分一個(gè)元件和另一個(gè)元件。因此，下文所討論的“第一”元件也可以被稱為“第二”元件而不偏離本實(shí)用新型的教導(dǎo)。應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)提及一元件“連接”或者“聯(lián)接”到另一元件時(shí)，其可以直接地連接或直接地聯(lián)接到另一元件或者也可以存在中間元件。相反地，當(dāng)提及一元件“直接地連接”或“直接地聯(lián)接”到另一元件時(shí)，則不存在中間元件。
[0020]在此使用的術(shù)語(yǔ)僅僅用于描述具體的實(shí)施方式的目的而無(wú)意作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。如此處所使用的，除非上下文另外清楚地指出，則單數(shù)形式意圖也包括復(fù)數(shù)形式。
[0021]應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包括有”時(shí)，這些術(shù)語(yǔ)指明了所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是也不排除一個(gè)以上其他特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其群組的存在和/或附加。
[0022]請(qǐng)參見(jiàn)圖2，本實(shí)用新型用于半球諧振陀螺敏感表頭的裝配檢測(cè)系統(tǒng)的較佳實(shí)施方式包括精密裝配夾具80和動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)90，所述精密裝配夾具80，如圖3所示，所述精密裝配夾具包括底座1、空心圓柱2、定位銷螺桿3、若干支柱桿5及若干深度千分尺6。所述空心圓柱2設(shè)置于底座I的中心位置且與底座I所在的平面相垂直，所述若干支柱桿5均勻設(shè)置于底座I的外側(cè)且均與底座I所在的平面相垂直，每一支柱桿5上垂直安裝有一深度千分尺6，且所述若干深度千分尺6位于同一水平面上，所述若干深度千分尺6所在的水平面高于空心圓柱2的頂端所在的水平面。所述定位銷螺桿3安裝于空心圓柱2的側(cè)壁上且與所述空心圓柱2的側(cè)壁相垂直。
[0023]本實(shí)施方式中，所述底座I呈圓形,且所述底座I與空心圓柱2的圓心位于同一點(diǎn)上。所述支柱桿5及深度千分尺6的數(shù)量均為四個(gè)，所述第一至第四支柱桿5均勻安裝于底座I的外圓周，且所述第一至第四支柱桿5所形成的圓與底座I及空心圓柱2的圓心位于同一垂線上。所述第一至第四深度千分尺6的延長(zhǎng)線的交點(diǎn)與空心圓柱2的頂端面的圓心位于同一垂線上。
[0024]上述精密裝配夾具80中，所述空心圓柱2用于放置安裝好的半球諧振子及激勵(lì)罩，并通過(guò)設(shè)置于空心圓柱2的側(cè)壁上的定位銷螺桿3對(duì)激勵(lì)罩進(jìn)行固定。所述精密裝配夾具中其他的元件將在后續(xù)進(jìn)行說(shuō)明。
[0025]請(qǐng)繼續(xù)參考圖4所示，所述動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)90包括信號(hào)源91、若干信號(hào)采集傳感器93、數(shù)據(jù)處理器95及顯示器97，所述信號(hào)源91用于輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至半球諧振子，所述信號(hào)采集傳感器93與讀出基座的讀出電極相連，以采集半球諧振陀螺的輸出信號(hào)，所述數(shù)據(jù)處理器95及顯示器97均與信號(hào)采集傳感器93相連，以接收來(lái)自信號(hào)采集傳感器93所采集到的信號(hào)。本實(shí)施方式中，所述信號(hào)采集傳感器93的數(shù)量為四個(gè)，其對(duì)應(yīng)安裝于讀出基座的四個(gè)讀出電極上。所述顯示器97用于顯示讀出基座上四個(gè)讀出電極處的測(cè)試值，所述數(shù)據(jù)處理器95用于將所采集到的四個(gè)輸出信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較運(yùn)算，并繼續(xù)通過(guò)顯示器97顯示出讀出基座在四個(gè)位置的調(diào)整方向及調(diào)整值。下面將以一簡(jiǎn)單的實(shí)例對(duì)如何進(jìn)行調(diào)整作出簡(jiǎn)單的說(shuō)明。
[0026]比如，在裝配時(shí)，經(jīng)過(guò)出粗調(diào)整后，顯示器97顯示的四個(gè)讀出電極處(下文分別記為第一位置至第四位置)的測(cè)試值分別2.28V、2.05V、2.1OV及2.30V，其中第一位置與第三位置重合于一直線(簡(jiǎn)稱A直線)，第二位置與第四位置重合于另一直線(簡(jiǎn)稱B直線)，且與A直線相互垂直。通過(guò)調(diào)整A直線上的深度千分尺6(即對(duì)應(yīng)第一位置處的千分尺6)以及B直線上的深度千分尺6(即對(duì)應(yīng)第二位置處的千分尺6)來(lái)減小第一及第四位置處的測(cè)試值，并增加第二位置及第三位置處的測(cè)試值，以使A直線上的第一及第三位置處的測(cè)試值達(dá)到(2.28+2.10) /2=2.19，B直線上的第二及第四位置處的測(cè)試值達(dá)到(2.05+2.30) /2=2.18。
[0027]下面將對(duì)上述裝配檢測(cè)系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)裝配進(jìn)行簡(jiǎn)單的描述:
[0028]第一步:以較大圓周的圓柱面為工作平臺(tái)(即底座I )，在底座I的中心處安裝空心圓柱2，在底座I的圓周邊緣垂直安裝四根支柱桿5，四根支柱桿5在同一圓周上均勻分布，且與底座1、空心圓柱2的圓心同心，四個(gè)同種型號(hào)的深度千分尺6分別垂直安裝在四根支柱桿5上，且位于同一水平面上，所述四個(gè)深度千分尺6的測(cè)量桿延伸的交點(diǎn)與底座I的圓心位于同一垂線上。所述空心圓柱的圓周壁上安裝有鎖緊裝置，即定位銷螺桿3。[0029]第二步:將裝配好的半球諧振子和激勵(lì)罩放置在空心圓柱2的頂端，并用定位銷螺桿3鎖緊激勵(lì)罩。
[0030]第三步:裝配讀出基座，將讀出基座上的中心軸孔對(duì)準(zhǔn)半球諧振子的中心桿的下端、讀出基座的標(biāo)記線對(duì)準(zhǔn)激勵(lì)罩的標(biāo)記線，其中所述讀出基座套設(shè)于空心圓柱2的外周。
[0031]第四步:接上信號(hào)源91、四個(gè)信號(hào)采集傳感器93、顯示器97和數(shù)據(jù)處理器95，其中所述信號(hào)源91與激勵(lì)電極的高壓端相連，所述四個(gè)信號(hào)采集傳感器93對(duì)應(yīng)與鄰近四個(gè)深度千分尺6且沿圓周均勻分布的四個(gè)讀出電極相連，所述四個(gè)信號(hào)采集傳感器和顯示器97及數(shù)據(jù)處理器95均相連，之后在焊接處放入焊料，加熱以熔化焊料。其中，所述的焊接處包括半球諧振子的中心桿的兩端分別焊接至激勵(lì)罩和讀出基座的軸孔中，所述激勵(lì)罩的唇沿與讀出基座的端面相焊接。
[0032]第五步:將四個(gè)深度千分尺6的測(cè)量桿與讀出基座的圓柱面相接觸，根據(jù)顯示器97的顯示結(jié)果調(diào)整深度千分尺6，直到輸出的數(shù)據(jù)基本一致(本實(shí)施方式中為四個(gè)讀出電極處所輸出的數(shù)據(jù)之間的誤差度小于或等于0.02V)，圖形幾乎完全重疊時(shí)，鎖定深度千分尺6的鎖緊裝置，即完成半球諧振陀螺敏感表頭的激勵(lì)罩和讀出基座的裝配檢測(cè)。當(dāng)所述四個(gè)讀出電極所輸出端的數(shù)據(jù)基本一致時(shí)，即表明所述半球諧振子與讀出基座之間的間隙較為均勻。
[0033]上述裝配檢測(cè)系統(tǒng)相比現(xiàn)有的裝配檢測(cè)系統(tǒng)具有以下有益效果:整個(gè)裝配檢測(cè)系統(tǒng)采用一體化，能自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集，并根據(jù)采集數(shù)據(jù)分析比對(duì)，給出具體調(diào)整方式與方法，工藝簡(jiǎn)單，操作方便；而且，在裝配檢測(cè)時(shí)，根據(jù)調(diào)整間隙尺寸的大小，上述深度千分尺能夠?qū)Π肭蛑C振子進(jìn)行粗調(diào)和微調(diào)，且間隙的均勻性調(diào)整能一步到位，一致性好，所有產(chǎn)品無(wú)須重新調(diào)整和無(wú)工藝反復(fù)現(xiàn)象，精確性和成品率高。同時(shí)，在激勵(lì)罩和讀出基座的裝配過(guò)程中，通過(guò)定位銷螺栓鎖定激勵(lì)罩以及通過(guò)深度千分尺的鎖緊裝置鎖定讀出基座，保證間隙均勻性，減小工藝誤差。
[0034]通過(guò)實(shí)際裝配操作得知，現(xiàn)有的裝配檢測(cè)系統(tǒng)的裝配間隙誤差一般為30%，裝配時(shí)間為15?20分鐘，而本實(shí)用新型的裝配檢測(cè)系統(tǒng)的裝配時(shí)間為小于5分鐘，且裝配間隙誤差為小于5%。采用本實(shí)用新型的裝配檢測(cè)系統(tǒng)裝配出的陀螺敏感表頭完全能夠滿足陀螺精度和工程應(yīng)用的要求。
[0035]本實(shí)用新型裝配檢測(cè)系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)在于間隙的微調(diào)和鎖定判斷上，即通過(guò)深度千分尺的微調(diào)系統(tǒng)和定位銷螺栓調(diào)整間隙的均勻性，并通過(guò)數(shù)據(jù)處理器及顯示器能夠直觀地得到調(diào)整方式。本實(shí)用新型裝配檢測(cè)系統(tǒng)可一邊調(diào)整深度千分尺，一邊觀看顯示器，故能一次裝配到位，避免反復(fù)裝配、反復(fù)調(diào)整、反復(fù)檢測(cè)，效率高、精度好。
[0036]以上所揭露的僅為本實(shí)用新型一種較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，因此依本實(shí)用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本實(shí)用新型所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于半球諧振陀螺敏感表頭的裝配夾具，其特征在于:所述裝配夾具包括底座、空心圓柱、定位銷螺桿、若干支柱桿及若干深度千分尺，所述空心圓柱設(shè)置于底座的中心位置且與底座所在的平面相垂直，所述若干支柱桿均勻設(shè)置于底座的外側(cè)且均與底座所在的平面相垂直，每一支柱桿上垂直安裝有一深度千分尺，且所述若干深度千分尺位于同一水平面上，所述若干深度千分尺所在的水平面高于空心圓柱的頂端所在的水平面，所述定位銷螺桿安裝于空心圓柱的側(cè)壁上且與所述空心圓柱的側(cè)壁相垂直。
2.如權(quán)利要求1所述的用于半球諧振陀螺敏感表頭的裝配夾具，其特征在于:所述底座呈圓形，且所述底座與空心圓柱的圓心位于同一點(diǎn)上。
3.如權(quán)利要求2所述的用于半球諧振陀螺敏感表頭的裝配夾具，其特征在于:所述若干支柱桿均勻安裝于底座的外圓周，且所述若干支柱桿所形成的圓與底座及空心圓柱的圓心位于同一垂線上。
4.如權(quán)利要求3所述的用于半球諧振陀螺敏感表頭的裝配夾具，其特征在于:所述若干深度千分尺的測(cè)量桿的延長(zhǎng)線的交點(diǎn)與空心圓柱的頂端面的圓心位于同一垂線上。
5.如權(quán)利要求4所述的用于半球諧振陀螺敏感表頭的裝配夾具，其特征在于:所述支柱桿及深度千分尺的數(shù)量均為四個(gè)。
【文檔編號(hào)】G01C19/567GK203687952SQ201320797313
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】楊勇, 蔣春橋, 方針 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十六研究所