[发明专利]一种高精度光纤环圈固化封装设备和处理工艺

权利要求书

1.一种高精度光纤环圈固化处理工艺，其特征在于，

（1）构建恒温紫外照射固化工艺：使用导热材料构建密闭空间，导热材料外部包裹保温材料，内部设置制冷管；使用透明石英玻璃板将密闭空间分隔成独立密封的上下两层空间，上层为紫外光照射空间，设置紫外灯、独立风扇组、温度传感器，紫外灯是发热部件，温度过高散热不畅时极易损坏，通过导热材料中的制冷管和独立风扇组能够保证紫外灯在安全温度范围内工作；下层为旋转机构空间，设置驱动光纤环圈转动的机构、加热灯、温度传感器、独立风扇组，加热灯能够让下层独立空间温度上升、制冷管能够让下层独立空间温度下降，因此即使外界温度变化，下层空间能够保持恒温，独立风扇组能够让下层空间换气；上、下两层通过石英玻璃分隔，紫外光能够透过石英玻璃，上、下两层独立构建控制温度条件，互扰小；紫外灯光热量度范围1000～10000mJ/cm²，旋转杆转速区间0～100r/min，上层空间温度控制范围0～90℃，温度控制精度1℃，下层空间温度控制范围0～80℃，温度控制精度1℃，风扇组工作抽速≥5L/S；

（2）构建变温去应力环境：使用导热材料构建密闭空间，导热材料外部包裹保温材料，内部设置制冷管；在密闭空间内设置振动机构、紫外灯和加热灯组成的灯组、温度传感器、独立风扇组，振动机构实现对光纤环圈的振动去应力，制冷管、加热灯实现对空间内部的温度变化控制，根据光纤环圈的规格及去应力要求，在密闭空间内模拟固定温度或变化温度的环境要求以及振动频率、振幅要求，紫外灯实现对固化效果的完善优化，独立风扇组实现内部通风及散热功能；紫外灯光热量度范围1000～10000mJ/cm²，加热灯光热量度范围1000～5000mJ/cm²，温度控制范围-30～80℃，温度控制精度1℃，振动频率10～8000Hz，振幅0.001～0.01cm；风扇组工作抽速≥5L/S；

（3）去应力工艺方法：不同规格和不同使用环境的光纤陀螺对光纤环圈的固化和去应力要求是有差异的，固化环境要求能够从环境温度、紫外灯光亮度、照射时间、光纤环圈旋转速度方面进行设置，去应力环境能够从环境温度、振动频率及振幅、振动去应力时间方面按工艺要求进行参数设置。

2.一种高精度光纤环圈固化封装设备，所述光纤环圈固化封装设备主要包括：箱体（1）、显示屏（2）、控制器（3）、照射区温度传感器（4）、紫外灯（5）、上保温层（6）、上导热层（7）、石英玻璃板（8）、第一风扇组（9）、支撑台（10）、固定装置（11）、夹持旋转装置（12）、加热灯组（13）、上制冷管（14）、第二风扇组（15）、旋转电机（16）、固化区温度传感器（17）、隔层（18）、下保温层（19）、下导热层（20）、第三风扇组（21）、灯组（22）、下制冷管（23）、振动台（24）、弹簧组（25）、支撑平台（26）、振动电机（27）、隔振台（28）、制冷机（29）；

其特征在于，所述箱体（1）分为三层结构，上层为控制区，安装显示屏（2）和控制器（3）；中层固化区和下层去应力区由隔层（18）隔开，隔层（18）为刚性材料制造，隔层（18）上为旋转机构，安装一对支撑台（10），夹持旋转装置（12）的左端通过轴承安装在左侧支撑台（10）上，右端通过轴承安装在右侧支撑台（10）上并穿过支撑台（10）联接旋转电机（16），固定装置（11）被夹持旋转装置（12）夹紧在中间位置；上导热层（7）为半封闭罩状，倒扣将旋转机构封闭在内，上导热层（7）内部设置上制冷管（14），石英玻璃板（8）将上导热层（7）内部隔离成上、下两个独立空间，其中下侧独立空间为旋转机构空间，上导热层（7）的内侧壁上设置加热灯组（13）和第二风扇组（15），隔层（18）上设置固化区温度传感器（17），上侧独立空间为紫外光照射空间，上导热层（7）的内上壁上设置照射区温度传感器（4）和紫外灯（5），左右侧壁上设置第一风扇组（9）；上导热层（7）的外部包裹上保温层（6）；箱体（1）下层去应力区安装振动去应力机构，隔振台（28）固定在箱体（1）的底部，上面安装振动电机（27），振动电机（27）上安装振动台（24），振动台（24）为平板状，中间开设一个螺纹孔，固定装置（11）的固定杆（11-1）能够拧入螺纹孔固定，支撑平台（26）为空心台状，下端面固定在箱体（1）的底部，上端面设置弹簧组（25），弹簧组（25）和振动台（24）的下表面连接；下导热层（20）为半封闭罩状，倒扣将振动去应力机构封闭在内，下导热层（20）内部设置下制冷管（23），下导热层（20）内壁上设置灯组（22）和第三风扇组（21），下导热层（20）外侧包裹下保温层（19）；制冷机（29）和上制冷管（14）、下制冷管（23）连接。