[发明专利]一种用于光纤陀螺仪装配的焊接装置及焊接方法

权利要求书

1.一种用于光纤陀螺仪装配的焊接装置，其特征在于：包括光纤陀螺仪焊接组件(1)、卡盘(2)、激光器组件(3)、平台(4)；光纤陀螺仪焊接组件(1)内安装光纤陀螺仪组件(5)，通过爪卡实现光纤陀螺仪组件(5)的固定，并保证爪卡对光纤陀螺仪组件(5)中陀螺上罩(9)与陀螺底座(10)之间焊缝不存在遮挡；光纤陀螺仪焊接组件(1)通过卡盘(2)固定在卡盘(2)的安装座上，卡盘(2)的安装座位于平台(4)上；卡盘(2)通过第一步进电机控制光纤陀螺仪焊接组件(1)上下左右移动，且通过卡盘(2)的安装座实现径向旋转；激光器组件(3)安装在平台(4)的支撑结构上且位于光纤陀螺仪焊接组件(1)上方，激光器组件(3)与光纤陀螺仪焊接组件(1)位于同一轴心；激光器组件(3)包括激光器、工业摄像机、第二步进电机，激光器组件(3)通过工业摄像机、第二步进电机实时获得并调节光纤陀螺仪焊接组件(1)与激光器的相对位置；

所述光纤陀螺仪焊接组件(1)包括陀螺焊接工装Ⅰ(6)、陀螺焊接工装Ⅱ(7)、陀螺焊接工装底座(8)；陀螺焊接工装Ⅰ(6)为环形结构，套在光纤陀螺仪组件(5)的陀螺上罩(9)外；陀螺焊接工装Ⅱ(7)为环形结构，下表面沿周向分布爪卡，陀螺焊接工装Ⅱ(7)安装固定在陀螺底座(10)内，爪卡压紧陀螺底座(10)下表面；陀螺底座(10)安装在陀螺上罩(9)内，陀螺焊接工装Ⅰ(6)底部固定安装在环形的陀螺焊接工装底座(8)上表面；光纤陀螺仪组件(5)安装在陀螺焊接工装Ⅰ(6)、陀螺焊接工装底座(8)组成的结构内，陀螺焊接工装Ⅰ(6)通过沿周向分布的爪卡压紧陀螺上罩(9)的上表面；陀螺上罩(9)通过底部安装耳片与陀螺焊接工装底座(8)底部端口处的环形凸台固定连接；陀螺焊接工装底座(8)通过卡盘(2)固定在平台(4)上。

2.根据权利要求1所述的一种用于光纤陀螺仪装配的焊接装置，其特征在于：所述陀螺焊接工装Ⅰ(6)或陀螺焊接工装Ⅱ(7)上的爪卡沿周向均匀分布，各爪卡之间夹角为60°。

3.根据权利要求1所述的一种用于光纤陀螺仪装配的焊接装置，其特征在于：所述陀螺焊接工装底座(8)底部的环形凸台底面为向内倾斜的斜面。

4.根据权利要求1所述的一种用于光纤陀螺仪装配的焊接装置，其特征在于：所述陀螺焊接工装Ⅰ(6)或陀螺焊接工装Ⅱ(7)的材料为不锈钢。

5.根据权利要求1所述的一种用于光纤陀螺仪装配的焊接装置，其特征在于：所述陀螺焊接工装底座(8)的材料为铝合金。

6.根据权利要求1所述的一种用于光纤陀螺仪装配的焊接装置，其特征在于：所述卡盘(2)为三爪卡盘。

7.一种使用如权利要求1～6中任一所述的一种用于光纤陀螺仪装配的焊接装置的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将光纤环组件(11)固定到陀螺底座(10)上，将陀螺上罩(9)套在陀螺底座(10)上，组成光纤陀螺仪组件(5)；

步骤二、将光纤陀螺仪组件(5)安装在陀螺焊接工装底座(8)内，光纤陀螺仪组件(5)通过陀螺上罩(9)底部安装耳片与陀螺焊接工装底座(8)底部固定连接，将陀螺焊接工装Ⅰ(6)套在陀螺上罩(9)上，将陀螺焊接工装Ⅰ(6)底面与陀螺焊接工装底座(8)上表面固定安装，使得陀螺焊接工装Ⅰ(6)的爪卡压紧陀螺上罩(9)；

步骤三、将陀螺焊接工装Ⅱ(7)安装在陀螺底座(10)内，使得陀螺焊接工装Ⅱ(7)的爪卡压紧陀螺底座(10)底面；

步骤四、调节卡盘(2)，将步骤一～步骤三中获得的安装有光纤陀螺仪组件(5)的光纤陀螺仪焊接组件(1)安装在卡盘(2)内，拧紧卡盘(2)使光纤陀螺仪焊接组件(1)固定在平台(4)上；

步骤五、利用工业摄像机实时检测光纤陀螺仪焊接组件(1)的位置，调节工业摄像机的放大倍率，获得陀螺上罩(9)与陀螺底座(10)的焊缝图像，直至焊缝位置清晰可见；

步骤六、利用第一步进电机、激光器组件(3)的第二步进电机分别控制卡盘(2)的旋转移动及激光器的位置；当陀螺上罩(9)与陀螺底座(10)的焊点处清晰可见时，控制激光器沿着焊点位置进行焊接；

步骤七、当陀螺上罩(9)的上表面与陀螺底座(10)上部焊接完成后，松开卡盘(2)，将光纤陀螺仪焊接组件(1)翻转，重复步骤五、步骤六，完成陀螺上罩(9)底部与陀螺底座(10)底面的焊接。