[发明专利]燕尾槽滑动的圆盘式微机械固体波动陀螺封装装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及微机电和机械封装夹具技术领域，具体地，涉及一种燕尾槽滑动的圆盘式微机械固体波动陀螺封装装置及方法。

背景技术

微机械固体波动陀螺是基于科氏效应工作的惯性器件，在姿态控制和导航定位等领域有着非常重要的作用。工作时，陀螺处于有规律的振动状态，包括驱动模态和检测模态。

对于该类陀螺，测试时，需要将其安装在一个固定装置上，以免影响陀螺的固有振动，造成陀螺信号输出不精确。因此，对陀螺的固定有着严格的要求。安装时，必须将装置固定在陀螺的振动节点（即不动点，或陀螺上位移为零的点）上。但是，与陀螺接触时会产生支撑阻尼，造成陀螺振动时的能量损失，且接触点越多，支撑阻尼越大，造成的能量损失也就越大，对陀螺输出信号的影响也就越明显。

所以，尽量减少固定点的数目是提高陀螺输出信号精度的一个关键因素。然而，固定住一个陀螺至少需要上、下两个固定点，即需要固定在陀螺上、下表面的中心位置。但是，如何能够保证精确对准在陀螺的中心、且固定以后保证陀螺处在水平位置是一个难题；同时，固定时操作方法的复杂程度也是不得不考虑的一个重要因素。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种燕尾槽滑动的圆盘式微机械固体波动陀螺封装装置及方法，该装置保证了待测试陀螺信号更精确的输出，且固定牢靠；便于加工，且加工精度能够达到预期要求；适用性广，适用于各种尺寸的圆盘式微机械固体波动陀螺。

根据本发明的一方面，提供一种燕尾槽滑动的圆盘式微机械固体波动陀螺封装装置，包括：

一个带有燕尾槽的底座，

一个单独的支撑架，

可滑动的第一夹具，

可滑动的第二夹具，以及

若干螺钉；

第一夹具、第二夹具能在底座的燕尾槽内自由滑动，且第一夹具在测量待测试陀螺的直径后计算出需要移动的相应距离，并最终固定在底座上；支撑架可安装于底座或取下，用于待测试陀螺的固定；螺钉用于固定支撑架、第一夹具、第二夹具和待测试陀螺；

所述第一夹具底面的一端为固定端，固定端的中心位置设置有螺孔，螺钉通过该螺孔实现第一夹具与底座的固定；第一夹具内侧面的上端沿水平方向设置有Y型支撑架；所述第二夹具内侧面的上端沿水平方向设置有长方形支撑架，所述第一夹具上的Y型支撑架和所述第二夹具上的长方形支撑架相互配合，二者共同水平托起待测试陀螺。

优选地，所述支撑架底边的左右两侧设置有一个固定块，固定块上均设置有螺孔，燕尾槽左右两侧边沿处分别设置用于安装支撑架且位置对应的的螺孔，螺钉穿过固定块上的螺孔和燕尾槽上的螺孔以实现支撑架与底座的连接；支撑架初始时通过螺钉安装于底座上，待通过移动第一夹具和第二夹具固定好待测试陀螺并拧紧用于固定待测试陀螺顶部的螺钉和底部的螺钉后，将支撑架取下并安装于测试电路板上。

优选地，所述燕尾槽的中心位置设置有圆孔，便于方便的旋拧支撑架底部的螺钉。支撑架的上下两边的中心线位置分别设置有螺孔，底部的螺钉贯穿燕尾槽的圆孔和支撑架的下螺孔、顶部的螺钉穿过支撑架的上螺孔，通过拧紧顶部的螺钉和底部的螺钉精确固定在待测试陀螺的中心位置。

根据本发明的另一方面，提供一种燕尾槽滑动的圆盘式微机械固体波动陀螺封装方法，包括如下步骤：

（a）将底座放于水平工作台上，将支撑架与底座固定，并用紧定螺钉拧紧；

（b）将第一夹具滑入底座的燕尾槽内，并使第一夹具和支撑架相对面重合；

（c）测出圆盘式微机械固体波动陀螺的直径为d，计算出第一夹具需要向左移动的距离L；

（d）将第一夹具向左移动L距离，并用螺钉固定在底座上；

（e）安装底部的螺钉，使螺钉与第一夹具的支撑面等高；

（f）放置圆盘式微机械固体波动陀螺，并安装第一夹具，向左移动至将圆盘式微机械固体波动陀螺水平夹紧；

（g）安装顶部的螺钉，并旋拧至与底部的螺钉将圆盘式微机械固体波动陀螺牢牢固定住；

（h）将支撑架取下，在电路板上固定后用于圆盘式微机械固体波动陀螺的参数测试。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、适用性广，各种尺寸的圆盘式微机械固体波动陀螺均能够使用该夹具进行固定。

2、与待测试陀螺的接触点最少，只有上、下两个，从而大大减少了支撑阻尼的影响，保证了待测试陀螺信号更精确的输出。

3、固定牢靠，可以将待测试陀螺牢固的水平固定。

4、采用机械加工的方法，由于零部件较少，便于加工制作，且加工精度能够达到预期要求。