[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

说明书

本发明提供了一种用于光纤陀螺仪装配的焊接装置及焊接方法，该装置包括光纤陀螺仪焊接组件(1)、卡盘(2)、激光器组件(3)、平台(4)；采用该装置进行光纤陀螺仪焊接时，首先对光纤陀螺仪组件(5)进行装配，装配后的陀螺上罩(9)与陀螺底座(10)上侧和下侧分别需要焊接，利用光纤陀螺仪焊接组件(1)将连接的陀螺上罩(9)和陀螺底座(10)压紧，并利用激光器组件(3)的工业摄像机实时获得焊缝位置及图像，利用激光器完成焊接。本发明提高结构密封的工作效率及焊接准确度。

技术领域

本发明涉及一种焊接装置及焊接方法，特别涉及一种用于光纤陀螺仪装配的焊接装置及焊接方法。

背景技术

光学陀螺是基于Sagnac效应而工作的，实现载体的角速度测量。其中，三轴一体式光纤陀螺仪表头通常由陀螺上罩、陀螺底座、光纤环组件、陀螺数字电路组成。光纤线圈以其出纤功率高、平均波长稳定性好、便于获得较高的信噪比和较高的标度因数精度等特点广泛应用于中等精度以上的光纤陀螺。在生产光纤过程中，需要将单根光纤绕制成光纤线圈，然后将光纤线圈通过点胶固化的方式固定在陀螺底座上。

对于单根光纤，在与其他光学器件熔接之前其两端未悬有光学器件，以光纤环骨架为底，其底层不垫纸，较为迅速的绕制成光纤线圈；光纤浸胶后，将光纤环骨架与浸胶后的光纤环进行分离，分离后的浸胶光纤环成为光纤环组件。另外，将光纤绕制在光纤环骨架上，绕制过程中光纤与手接触的部分弯曲较大，较大的曲率导致光纤产生较大的弯曲应力，对光学性能的一致性造成一定的影响。

由于光纤陀螺的输出可能受温度和磁场等环境因素的影响，因此需要通过电磁屏蔽或者建模补偿的方式降低其影响。现有的光纤陀螺仪组件都未使用焊接装置，由此导致光纤陀螺的输出并不准确，且做不到完全电磁屏蔽效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本发明提供一种用于光纤陀螺仪装配的焊接装置及焊接方法，在焊接过程中通过光纤陀螺仪焊接组件固定光纤陀螺仪组件，并采用图像处理和电器控制方法相结合，使光纤陀螺仪焊缝位置清晰可见，提高结构密封的工作效率及焊接准确度。

本发明所采用的技术方案为：一种用于光纤陀螺仪装配的焊接装置，包括光纤陀螺仪焊接组件、卡盘、激光器组件、平台；光纤陀螺仪焊接组件内安装光纤陀螺仪组件，通过爪卡实现光纤陀螺仪组件的固定，并保证爪卡对光纤陀螺仪组件中陀螺上罩与陀螺底座之间焊缝不存在遮挡；光纤陀螺仪焊接组件通过卡盘固定在卡盘的安装座上，卡盘的安装座位于平台上；卡盘通过第一步进电机控制光纤陀螺仪焊接组件上下左右移动，且通过卡盘的安装座实现径向旋转；激光器组件安装在平台的支撑结构上且位于光纤陀螺仪焊接组件上方，激光器组件与光纤陀螺仪焊接组件位于同一轴心；激光器组件包括激光器、工业摄像机、第二步进电机，激光器组件通过工业摄像机、第二步进电机实时获得并调节光纤陀螺仪焊接组件与激光器的相对位置。

所述光纤陀螺仪焊接组件包括陀螺焊接工装Ⅰ、陀螺焊接工装Ⅱ、陀螺焊接工装底座；陀螺焊接工装Ⅰ为环形结构，套在光纤陀螺仪组件的陀螺上罩外；陀螺焊接工装Ⅱ为环形结构，下表面沿周向分布爪卡，陀螺焊接工装Ⅱ安装固定在陀螺底座内，爪卡压紧陀螺底座下表面；陀螺底座安装在陀螺上罩内，陀螺焊接工装Ⅰ底部固定安装在环形的陀螺焊接工装底座上表面；光纤陀螺仪组件安装在陀螺焊接工装Ⅰ、陀螺焊接工装底座组成的结构内，陀螺焊接工装Ⅰ通过沿周向分布的爪卡压紧陀螺上罩的上表面；陀螺上罩通过底部安装耳片与陀螺焊接工装底座底部端口处的环形凸台固定连接；陀螺焊接工装底座通过卡盘固定在平台上。

所述陀螺焊接工装Ⅰ或陀螺焊接工装Ⅱ上的爪卡沿周向均匀分布，各爪卡之间夹角为60°。

所述陀螺焊接工装底座底部的环形凸台底面为向内倾斜的斜面。

所述陀螺焊接工装Ⅰ或陀螺焊接工装Ⅱ的材料为不锈钢。

所述陀螺焊接工装底座的材料为铝合金。

所述卡盘为三爪卡盘。