[發(fā)明專利]石英半球諧振陀螺真空排氣封裝用裝置及排氣封裝方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210670738.3
• 申請(qǐng)日: 2022-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN114754755B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉仁龍;趙小明;姜麗麗;崔云濤;嚴(yán)飛;韓邦杰;趙丙權(quán)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七0七研究所
• 主分類號(hào): G01C19/5663
• 分類號(hào): G01C19/5663;G01C25/00
• 代理公司: 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 劉英梅

1.一種石英半球諧振陀螺真空排氣封裝用裝置，其特征在于：該裝置適用的石英半球諧振陀螺包括陀螺外殼、電極組件和陶瓷底蓋，在陀螺外殼的內(nèi)壁涂覆有薄膜吸氣劑，在陶瓷底蓋上端與陀螺外殼下端的對(duì)應(yīng)封裝配合部位鍍一圈金層，并在金層上表面涂覆有銦焊料；該裝置整體至于一套真空系統(tǒng)的真空腔內(nèi)，包括固定底座、多組彈性支架、散熱銅塊、下加熱板、上加熱板、多根豎向?qū)к墶⒄婵丈蹬_(tái)、隔熱墊塊、加熱套筒；

所述上加熱板、下加熱板及散熱銅塊上下依次設(shè)置；所述上加熱板和下加熱板均通過多個(gè)耐高溫直線軸承滑動(dòng)安裝在多根豎向?qū)к壣希Q向?qū)к壍南露伺c底座固定連接，所述散熱銅塊通過支架固定在固定底座的上方；所述上加熱板和下加熱板分別連接于兩套獨(dú)立的加熱系統(tǒng)中，在上加熱板和下加熱板上分別安裝有測(cè)溫元件；所述上加熱板通過隔熱墊塊與真空升降臺(tái)的上端連接，所述真空升降臺(tái)的下端與固定底座連接；在上加熱板上沿圓周方向均布設(shè)置有供陀螺外殼伸入的多個(gè)加熱孔，在上加熱板上對(duì)應(yīng)于加熱孔的下端通過活動(dòng)連接件安裝有用于固定陀螺外殼的加熱套筒；在下加熱板上對(duì)應(yīng)于上加熱板上每個(gè)加熱孔的位置對(duì)正設(shè)置有一陶瓷底蓋安裝孔，四個(gè)彈性支架的下端安裝到固定底座上，四個(gè)彈性支架的上端支承下加熱板；在散熱銅塊上安裝有用于吸附固定下加熱板的磁鐵，并在散熱銅塊的上端安裝有能頂起所述活動(dòng)連接件的施力作用件；

所述加熱套筒為法蘭套筒，在加熱套筒的法蘭部及上加熱板上對(duì)正設(shè)置有螺桿孔，且加熱套筒的法蘭部上的螺桿孔為上大下小的階梯孔；所述活動(dòng)連接件采用錐型活動(dòng)螺釘，所述活動(dòng)連接件由可實(shí)現(xiàn)徑向彈性變形的下錐形頭段和上螺紋桿段構(gòu)成，下錐形頭段的大端直徑大于上螺紋桿段的直徑；活動(dòng)連接件的螺紋桿段由下至上穿過加熱套筒和上加熱板上的螺桿孔，所述下錐形頭段的上端與加熱套筒法蘭部的螺桿孔的下邊沿接觸，在螺桿孔的上部連接有鎖緊螺母，使加熱套筒固定連接于加熱板的下端；

所述施力作用件由支撐柱和橫臂構(gòu)成，所述支撐柱的下端與散熱銅塊的上端部固定連接，所述橫臂水平固定安裝在支撐柱的上端，在橫臂上對(duì)應(yīng)于活動(dòng)連接件的位置設(shè)置有上大下小的錐形孔，所述錐形孔的大端孔徑大于活動(dòng)連接件的下部小端外徑，且小于活動(dòng)連接件的上部大端外徑。

2.一種基于權(quán)利要求1所述的石英半球諧振陀螺真空排氣封裝用裝置的真空排氣封裝方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1、進(jìn)行封裝件的預(yù)處理：包括在陀螺外殼的內(nèi)壁涂覆薄膜吸氣劑，在陶瓷底蓋上端封裝面鍍金后涂覆銦焊料；

步驟2、進(jìn)行封裝件的安裝：將上加熱板調(diào)整至處于遠(yuǎn)離下加熱板的上工作位后，將預(yù)處理后的陀螺外殼固定到加熱套筒內(nèi)，將加熱套筒安裝到上加熱板的下端與加熱孔對(duì)應(yīng)的位置；同時(shí)，將安裝到一體的電極組件和陶瓷底蓋放置定位于下加熱板上的陶瓷底蓋安裝孔內(nèi)；

步驟3、進(jìn)行真空排氣：開啟真空系統(tǒng)，進(jìn)行抽真空排氣，并對(duì)上加熱板和下加熱板進(jìn)行加熱，通過兩加熱板上的測(cè)溫元件監(jiān)測(cè)對(duì)應(yīng)加熱板的加熱溫度，使加熱溫度均達(dá)到設(shè)計(jì)的溫度值，控制加熱時(shí)間，按照設(shè)定的時(shí)間完成真空排氣；

步驟4、激活陀螺外殼上的薄膜吸氣劑：提高上加熱板的加熱溫度到設(shè)定溫度，使陀螺外殼上的薄膜吸氣劑激活；

步驟5、進(jìn)行真空封裝：提高下加熱板的加熱溫度，使陶瓷底蓋上的銦焊料熔化，同時(shí)使上加熱板保持在設(shè)定的加熱溫度下，啟動(dòng)真空升降臺(tái)，使上加熱板帶動(dòng)陀螺外殼下行，陀螺外殼的下端與陶瓷底蓋的上端接觸，通過銦焊料焊接連接；

步驟6、進(jìn)行真空冷卻：在上加熱板的作用下，下加熱板進(jìn)行下行運(yùn)動(dòng)，使下加熱板下端與散熱銅塊接觸并通過磁力吸固在散熱銅塊上，并同時(shí)關(guān)閉兩套加熱系統(tǒng)；在下加熱板與散熱銅塊吸附接觸的同時(shí)，在施力作用件的頂力作用下，活動(dòng)連接件上行脫落與加熱套筒的連接，反向啟動(dòng)真空升降臺(tái)，使上加熱板上行復(fù)位，實(shí)現(xiàn)上加熱板與陀螺殼體的分離。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石英半球諧振陀螺真空排氣封裝用裝置的真空排氣封裝方法，其特征在于：步驟3中，上加熱板的加熱溫度達(dá)到300℃，下加熱板的加熱溫度達(dá)到150℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石英半球諧振陀螺真空排氣封裝用裝置的真空排氣封裝方法，其特征在于：步驟4中，上加熱板的加熱溫度達(dá)到400℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石英半球諧振陀螺真空排氣封裝用裝置的真空排氣封裝方法，其特征在于：步驟5中，下加熱板的加熱溫度達(dá)到170℃，上加熱板的加熱溫度保持在300℃。