[發明專利]一種用于光纖陀螺儀裝配的焊接裝置及焊接方法

有效

• 申請號: 201710324349.4
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN107088705B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 張稱稱;許保祥;袁韜;劉朝陽;馮文龍;謝海峰;王春佳
• 申請（專利權）人: 北京航天時代光電科技有限公司
• 主分類號: B23K26/08
• 分類號: B23K26/08;B23K26/28
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

本發明提供了一種用于光纖陀螺儀裝配的焊接裝置及焊接方法，該裝置包括光纖陀螺儀焊接組件(1)、卡盤(2)、激光器組件(3)、平臺(4)；采用該裝置進行光纖陀螺儀焊接時，首先對光纖陀螺儀組件(5)進行裝配，裝配后的陀螺上罩(9)與陀螺底座(10)上側和下側分別需要焊接，利用光纖陀螺儀焊接組件(1)將連接的陀螺上罩(9)和陀螺底座(10)壓緊，并利用激光器組件(3)的工業攝像機實時獲得焊縫位置及圖像，利用激光器完成焊接。本發明提高結構密封的工作效率及焊接準確度。

技術領域

本發明涉及一種焊接裝置及焊接方法，特別涉及一種用于光纖陀螺儀裝配的焊接裝置及焊接方法。

背景技術

光學陀螺是基于Sagnac效應而工作的，實現載體的角速度測量。其中，三軸一體式光纖陀螺儀表頭通常由陀螺上罩、陀螺底座、光纖環組件、陀螺數字電路組成。光纖線圈以其出纖功率高、平均波長穩定性好、便于獲得較高的信噪比和較高的標度因數精度等特點廣泛應用于中等精度以上的光纖陀螺。在生產光纖過程中，需要將單根光纖繞制成光纖線圈，然后將光纖線圈通過點膠固化的方式固定在陀螺底座上。

對于單根光纖，在與其他光學器件熔接之前其兩端未懸有光學器件，以光纖環骨架為底，其底層不墊紙，較為迅速的繞制成光纖線圈；光纖浸膠后，將光纖環骨架與浸膠后的光纖環進行分離，分離后的浸膠光纖環成為光纖環組件。另外，將光纖繞制在光纖環骨架上，繞制過程中光纖與手接觸的部分彎曲較大，較大的曲率導致光纖產生較大的彎曲應力，對光學性能的一致性造成一定的影響。

由于光纖陀螺的輸出可能受溫度和磁場等環境因素的影響，因此需要通過電磁屏蔽或者建模補償的方式降低其影響。現有的光纖陀螺儀組件都未使用焊接裝置，由此導致光纖陀螺的輸出并不準確，且做不到完全電磁屏蔽效果。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，本發明提供一種用于光纖陀螺儀裝配的焊接裝置及焊接方法，在焊接過程中通過光纖陀螺儀焊接組件固定光纖陀螺儀組件，并采用圖像處理和電器控制方法相結合，使光纖陀螺儀焊縫位置清晰可見，提高結構密封的工作效率及焊接準確度。

本發明所采用的技術方案為：一種用于光纖陀螺儀裝配的焊接裝置，包括光纖陀螺儀焊接組件、卡盤、激光器組件、平臺；光纖陀螺儀焊接組件內安裝光纖陀螺儀組件，通過爪卡實現光纖陀螺儀組件的固定，并保證爪卡對光纖陀螺儀組件中陀螺上罩與陀螺底座之間焊縫不存在遮擋；光纖陀螺儀焊接組件通過卡盤固定在卡盤的安裝座上，卡盤的安裝座位于平臺上；卡盤通過第一步進電機控制光纖陀螺儀焊接組件上下左右移動，且通過卡盤的安裝座實現徑向旋轉；激光器組件安裝在平臺的支撐結構上且位于光纖陀螺儀焊接組件上方，激光器組件與光纖陀螺儀焊接組件位于同一軸心；激光器組件包括激光器、工業攝像機、第二步進電機，激光器組件通過工業攝像機、第二步進電機實時獲得并調節光纖陀螺儀焊接組件與激光器的相對位置。

所述光纖陀螺儀焊接組件包括陀螺焊接工裝Ⅰ、陀螺焊接工裝Ⅱ、陀螺焊接工裝底座；陀螺焊接工裝Ⅰ為環形結構，套在光纖陀螺儀組件的陀螺上罩外；陀螺焊接工裝Ⅱ為環形結構，下表面沿周向分布爪卡，陀螺焊接工裝Ⅱ安裝固定在陀螺底座內，爪卡壓緊陀螺底座下表面；陀螺底座安裝在陀螺上罩內，陀螺焊接工裝Ⅰ底部固定安裝在環形的陀螺焊接工裝底座上表面；光纖陀螺儀組件安裝在陀螺焊接工裝Ⅰ、陀螺焊接工裝底座組成的結構內，陀螺焊接工裝Ⅰ通過沿周向分布的爪卡壓緊陀螺上罩的上表面；陀螺上罩通過底部安裝耳片與陀螺焊接工裝底座底部端口處的環形凸臺固定連接；陀螺焊接工裝底座通過卡盤固定在平臺上。

所述陀螺焊接工裝Ⅰ或陀螺焊接工裝Ⅱ上的爪卡沿周向均勻分布，各爪卡之間夾角為60°。

所述陀螺焊接工裝底座底部的環形凸臺底面為向內傾斜的斜面。

所述陀螺焊接工裝Ⅰ或陀螺焊接工裝Ⅱ的材料為不銹鋼。

所述陀螺焊接工裝底座的材料為鋁合金。

所述卡盤為三爪卡盤。