[发明专利]一种环圈灌胶固化装置和灌胶工艺方法

说明书

本发明公开了一种用于光纤环固化封装的环圈灌胶固化装置和灌胶工艺方法，灌胶热固化装置主要包括灌胶模块和固化模块两部分，灌胶模块实现将光纤环圈内的空气挤出，通过浸入胶液进行封装，使环圈层与层直接粘接牢固，无间隙和气泡，主要工艺方法包括真空浸胶胶工艺和压力灌胶工艺两个过程；固化模块是通过紫外照射使环圈内部的胶液固化，并通过振动的方法去除环圈内部应力，使环圈工作稳定，减少内、外部环境对环圈封装质量的影响。本装置具有开放式参数设置和控制功能，能够对不同型号环圈的固化封装过程设置不同的工艺流程和需求参数。

技术领域

本发明涉及光纤陀螺导航仪器设备技术领域，尤其涉及一种光纤环圈灌胶固化装置和灌胶工艺方法。

背景技术

用光纤缠绕的环圈是光纤陀螺进行导航定位的核心部件，高精度陀螺的光纤直径达到微米级，长度达到15千米以上，光纤需要通过高精度缠绕设备缠绕成环圈状，为了保证环圈间相对位置关系精确牢固稳定，需要用环氧树脂胶将环圈进行固化封装，致密性和精确度要求极为严格。目前的固化工艺方法有两种，一种是绕制过程中固化法，指光纤在缠绕环圈时同步涂胶同时用紫外灯照射进行固化，因为绕制时涂胶会对绕制精度产生一定的负面影响，因此此法适合中低精度光纤陀螺；另外一种是绕制完成后固化法，是在光纤缠绕成环圈后再进行浸胶和灌胶，然后再进行紫外照射固化，适合高精度光纤陀螺，但目前该工艺方法没有统一的工艺标准，在内、外部环境影响下经常发生浸胶和灌胶过程中出现微小气泡或光纤层间微小间歇导致胶体固化致密性不均匀等负面因素，造成光纤环成品的生产质量稳定性较差。基于以上原因通过大量实验总结了一种光纤环圈灌胶固化装置和灌胶工艺方法，通过容器内真空浸胶和压力灌胶，固化后环圈层与层之间粘接牢固，无间隙和气泡，大幅降低内、外部环境对光纤环圈封装质量的不利影响。

发明内容

本发明的目的是提出一种光纤环圈灌胶固化装置和灌胶工艺方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明光纤环圈灌胶热固化装置主要包括灌胶模块和固化模块两部分，所述灌胶模块包括：灌胶区箱体1、真空罐2、加热板3、加热层4、加热丝5、真空罐温度传感器6、容器7、光纤环圈8、支撑架9、真空罐密封垫圈10、真空罐紧固装置11、真空罐盖12、微波发生器13、观察盖14、防爆玻璃15、真空传感器16、箱盖17、控制器18、输胶管19、输胶阀门20、胶罐支撑架21、胶罐22、胶罐泄压阀23、显示屏24、压力罐紧固装置25、压力罐密封垫圈26、压力传感器27、压力罐盖28、安全阀29、灌胶区散热风扇30、压力罐31、加热片32、压力罐温度传感器33、压力泵34、压力管35、压力保压阀36、压力泄压阀37、气泵38、加压管39、过滤器40、真空保压阀41、真空泄压阀42、真空管43、隔层44、真空泵45；其中支撑架9包括支撑杆9-1、螺栓9-2。

其特征在于：所述灌胶区箱体1的箱盖17开设在上端，箱体1内部通过隔层44分为上下两层，上层箱体左右壁上分别安装一个灌胶区散热风扇30；所述真空罐2为空心圆柱形，固定在隔层44上；真空罐2内部设置加热装置，包括在真空罐2内底部设置加热板3，真空罐2内壁下侧设置加热层4，加热层4为环形结构，高度不超过真空罐2高度的1/2，加热层4外壁和真空罐2内壁紧密接触，加热层4环形结构的纵向截面中，外壁高度大于其内壁高度，因此其外、内壁纵向截面为斜面，加热层4内部设置加热丝5，加热板3上方放置容器7；容器7结构为圆柱空心杯装，高度低于加热层4的内壁高度，上端开口，内部底面中心位置设置一个圆柱凸台，凸台的圆柱外壁上设置外螺纹；真空罐温度传感器6设置于加热层4和容器7之间，设置高度低于容器7的高度且距离真空罐2底部不低于2厘米，距离加热层4的距离不低于1厘米；光纤环圈8为光纤缠绕的中空环圈，中空环圈套入支撑架9的支撑杆9-1上，通过螺栓9-2固定，支撑杆9-1的下端固定在容器7的圆柱凹台上；真空罐盖12通过真空罐紧固装置11和真空罐2紧固连接，并通过真空罐密封垫圈10实现密封；真空罐盖12内侧面上设置微波发生器13，真空罐盖12中心设置圆孔，防爆玻璃15设置在圆孔外侧，防爆玻璃15被观察盖14和螺栓结构固定在真空罐盖12上，观察盖14中心设置圆孔；真空罐盖12上设置真空传感器16。