[发明专利]平面电极结构半球谐振陀螺精密装配装置及方法

权利要求书

1.一种平面电极结构半球谐振陀螺精密装配方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、通过水平尺调节谐振子调整架和基座调整架，使谐振子和基座电极分别与水平面平行，并且使基座电极置于谐振子的轴向上方；

步骤2、调节固定传感器调整架的二维位移台以改变光谱共聚焦传感器的位置，使光谱共聚焦传感器悬于谐振子和基座电极上方，并且光谱共聚焦传感器的测量的量程包含谐振子与基座电极；

步骤3、以谐振子和基座电极的中心为原点，以龙门架的方向为X轴方向建立坐标系；

步骤4、通过二维位移台移动光谱共聚焦传感器的位置，使光谱共聚焦传感器的光点位于坐标系Y轴正半轴与谐振子唇沿垂直方向的交点处，记录此时光谱共聚焦传感器上谐振子和基座电极之间的间隙值D₁；

步骤5、通过二维位移台移动光谱共聚焦传感器的位置，使光谱共聚焦传感器的光点位于坐标系Y轴负半轴与谐振子唇沿垂直方向的交点处，记录此时光谱共聚焦传感器上谐振子和基座电极之间的间隙值D₂；

步骤6、利用基座调整架调整基座电极的Y轴方向姿态，直至光谱共聚焦传感器上的读数值变为间隙值D₁；

步骤7、再次将光谱共聚焦传感器移动到坐标系Y轴正半轴与谐振子唇沿的垂直方向的交点处，将间隙值D₁值更新为当前传感器上谐振子与基座电极之间的间隙值；

步骤8、重复步骤5至步骤7，直至||D₁-D₂||≤0.1μm进行步骤9；

步骤9、移动光谱共聚焦传感器位置，使光谱共聚焦传感器的光点位于坐标系X轴正半轴与谐振子唇沿垂直方向的交点处，记录下此时传感器上谐振子与基座电极之间的间隙值D₃；

步骤10、将光谱共聚焦传感器位置移动到坐标系X轴负半轴与谐振子唇沿垂直方向的交点处，记录下此时传感器上谐振子与基座电极之间的间隙值D₄；

步骤11、利用基座调整架调整基座电极X方向姿态，直至光谱共聚焦传感器上的读数值变为间隙值D₃；

步骤12、再次将光谱共聚焦传感器位置移动到坐标系X轴正半轴与谐振子唇沿垂直方向的交点处，将间隙值D₃值更新为当前传感器上谐振子与基座电极之间的间隙值；

步骤13、重复步骤10至步骤12，直至||D₃-D₄||≤0.1μm进行步骤14；

步骤14、利用三维运动平台调整谐振子Z轴位置，使得当前光谱共聚焦传感器上的读数值等于谐振子与基座电极间隙的设计值；

步骤15、利用差分式电容检测装置，检测坐标系Y轴正半轴与谐振子唇沿垂直方向交点处和坐标系Y轴负半轴与谐振子唇沿垂直方向交点处的电容差值，并通过谐振子调整架调整谐振子位置，使得坐标系Y轴正半轴与谐振子唇沿垂直方向交点处和Y轴负半轴与谐振子唇沿垂直方向交点处的电容差值小于0.02pF；

步骤16、利用差分式电容检测装置，检测坐标系X轴正半轴与谐振子唇沿垂直方向交点处和坐标系X轴负半轴与谐振子唇沿垂直方向交点处的电容差值，并通过谐振子调整架调整谐振子位置，使得坐标系X轴正半轴与谐振子唇沿垂直方向交点处和坐标系X轴负半轴与谐振子唇沿垂直方向交点处的电容差值小于0.02pF，装配过程结束。

2.一种如权利要求1所述的平面电极结构半球谐振陀螺精密装配方法使用的装配装置，其特征在于：包括平台、龙门架、三维运动平台、谐振子调整架、谐振子固定工装、转接工装、基座调整架、基座固定工装、差分式电容检测装置、二维位移台、传感器调整架、传感器固定工装和光谱共聚焦传感器，所述龙门架、三维运动平台和转接工装固定在平台上，谐振子通过谐振子固定工装固定在谐振子调整架上，谐振子调整架固定在三维运动平台上，基座电极通过基座固定工装固定在基座调整架上，基座调整架固定在转接工装上，光谱共聚焦传感器通过传感器固定工装固定在传感器调整架上，传感器调整架固定在二维位移台上，二维位移台与龙门架的横梁连接。

3.根据权利要求2所述的平面电极结构半球谐振陀螺精密装配方法使用的装配装置，其特征在于：所述二维位移台的定位精度优于0.1微米，调整分辨率优于0.1微米。

4.根据权利要求2所述的平面电极结构半球谐振陀螺精密装配方法使用的装配装置，其特征在于：所述差分式电容检测装置的测量精度为飞法量级。