专利名称：一种三轴一体光纤陀螺光路装配辅助装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种三轴一体光纤陀螺，更特别地说，是指一种三轴一体光纤陀螺光路装配辅助装置。
背景技术：
光纤陀螺是实现角速度测量的敏感器件。单轴光纤陀螺只能实现沿光纤陀螺轴向单个方向的角速度测量。实际应用中常把三只单轴光纤陀螺按两两正交的方式安装在同一个本体结构上组成陀螺惯组，以实现对空间中三个方向角速度的测量。三只单轴光纤陀螺按两两正交的方式组成的陀螺惯组，在体积和重量上通常较大，不合适应用于空空导弹、鱼雷等弹体直径较小的武器。对于该类武器，惯性测量器件的小型化、轻量化极为重要，三轴一体光纤陀螺是一种优良选择。所谓三轴一体光纤陀螺是指将光纤陀螺设计成三轴一体结构，即在同一个陀螺本体结构上按两两正交的方式安装三只光纤线圈，同时将光源、耦合器、Y波导、光电探测器等器件安装在该本体的合适位置，其区别于直接将装配成型的三只单轴光纤陀螺安装在同一个本体结构上组成的陀螺惯组。对于单轴光纤陀螺，光路安装面较少，且在空间上多以平行平面的方式分布，光纤走纤形式及光路装配过程较为简单，陀螺本体不需经过复杂的位姿调整即可实现整个光路上各种元器件的装配；对于三轴一体光纤陀螺，光路安装面分布在陀螺本体的不同部位，在光路装配过程中需要不断调整陀螺本体的位姿，使需要进行光路装配的光路安装面调节至便于装配者操作的角度。以光纤线圈的安装为例，三只光纤线圈安装在陀螺本体的三个两两正交的平面上；通常，光路安装面位于水平面内时便于操作者安装光纤线圈，这就需要将该光路安装面调节至水平面内，完成该光路安装面上光纤线圈的安装后需要调节陀螺本体的位姿，使下一个要进行光纤线圈安装的光路安装面位于水平面内；另外，由于光学器件分布在不同的光路安装面上，光纤的走纤路径及盘纤过程均变的复杂；由于光纤较为脆弱，装配过程中易发生扯断光纤、损坏光学器件的危险，整个三轴一体光纤陀螺的光路装配过程与单轴光纤陀螺相比难度大大增加。
发明内容
本发明的技术解决问题克服现有技术的不足，提供一种三轴一体光纤陀螺光路装配辅助装置，提高三轴一体光纤陀螺光路装配的效率和质量，减小光路装配过程中扯断光纤、损坏器件的危险，提高陀螺生产的合格率；且能灵活调整陀螺本体的位姿，并能迅速固定调节好的陀螺本体位姿，使需要进行光路装配的光路安装面快捷的调节至便于装配者操作的角度。本发明的技术解决方案三轴一体光纤陀螺光路装配辅助装置包含有底座I、水平转板2、俯仰转板3、角位转板4、A角度定位块5A、B角度定位块5B、A角度定位轴6A、B角度定位轴6B、C角度定位轴6C、D角度定位轴6D、A短转轴7A、B短转轴7B、A长转轴8A、B长转轴8B、A轴用卡簧9A、B轴用卡簧9B、第一压力制动组合、第二压力制动组合；其中，第一压力制动组合由四根压缩弹簧10A、10B、10C、IOD和四枚钢珠IIAUlBU 1C、IID组成，第二压力制动组合由四根压缩弹簧10E、10F、10GU0H和四枚钢珠11E、11F、11G、IlH组成。其中，轴用卡簧、压缩弹簧、钢珠为外购的国标中的标准零件。本发明中，底座I的上板面IF的一侧设有A圆凸台1E，另一侧设有减重孔1G，A圆凸台IE中心开有A转轴安装通孔1K，A圆凸台IE四周均布有四个弹簧套筒1A、1B、1C、ID,四个弹簧套筒的深度均为9_，直径均为4. 2mm,四个弹簧套筒ΙΑ、1B、1C、ID中安装第一压力制动组合的四根压缩弹簧10A、10B、10C、10D，第一压力制动组合的四根压缩弹簧10A、10B、10C、10D上方放置第一压力制动组合的四枚钢珠11A、11B、11C、11D，四根压缩弹簧的自由长度均为8mm,外径均为3. 6mm,四枚钢珠的直径均为4mm。上板面IF的四周为圆角结构，底座I的底面设有减重槽IN、加强筋1M，四周设有五个支脚1H。水平转板2的下板面2G内陷形成圆凹槽2F，圆凹槽2F内设有A转轴2C和A钢珠限位槽阵2E，A转轴2C上设有A卡簧槽2D，A钢珠限位槽阵2E由36个间隔10°的圆凹槽组成；水平转板2的A转轴2C与底座I的A转轴安装通孔IK通过A轴用卡簧9A连接，A轴用卡簧9A安装在A卡簧槽2D上。水平转板2与底座I连接后，第一压力制动组合的四枚钢珠顶住A钢珠限位槽阵2E，即第一压力制动组合位于底座I和水平转板2之间。水平转板2能相对底座I做圆周运动，水平转板2与底座I之间的第一压力制动组合对水平转板2起制动定位作用，当第一压力制动组合的四枚钢珠顶住A钢珠限位槽阵2E时实现对水平转板2的角度定位。水平转板2的A前端面28A1为圆角结构，A前端面28A1上设有A凸缘26A1和A角度定位轴插孔28A，A角度定位轴插孔28A末端设有A螺纹盲孔，A凸缘26A1上设有A短转轴通孔26A，水平转板2的A后端面28B1为圆角结构，A后端面28B1上设有B凸缘26B1和D角度定位轴插孔28B，D角度定位轴插孔28A末端设有D螺纹盲孔，B凸缘26B1上设有B短转轴通孔26B，A凸缘26A1与A角度定位块5A的A凹槽5A7配合，B凸缘26B1与B角度定位块5B的B凹槽5B7配合。水平转板2的A右端面2A上设有C凸缘27A1、D凸缘27B1、E凸缘27C1，C凸缘27A1上设有A长转轴通孔27A，D凸缘27B1上设有B长转轴通孔27B，E凸缘27C1的两端设有G螺纹盲孔2a和H螺纹盲孔2b，C凸缘27A1与E凸缘27C1之间为C凹槽27A2，D凸缘27B1与E凸缘27C1之间为D凹槽27B2 ;水平转板2的A左端面28C1为半圆形并已被圆角化。A角度定位块5A上设有90° B角度定位轴通孔5A1、112. 5° B角度定位轴通孔5A2、135° B角度定位轴通孔5A3、157. 5° B角度定位轴通孔5A4、A角度定位轴通孔5A6和A短转轴安装孔5A5，A短转轴安装孔5A5的末端设有E螺纹盲孔5Aa。A角度定位块5A上开有A凹槽5A7，A凹槽5A7与水平转板2的A凸缘26A1通过A短转轴7A连接，连接方式为A短转轴7A穿过A角度定位块5A的A短转轴安装孔5A5和水平转板2的A凸缘26A1上的A短转轴通孔26A，A短转轴7A末端的E螺纹轴7Aa与A角度定位块5A的E螺纹盲孔5Aa螺纹连接，A角度定位块5A可绕A短转轴7A的E光滑轴7Ab相对水平转板2做90 180°转动；B角度定位块5B设有90° C角度定位轴通孔5B1、112. 5° C角度定位轴通孔5B2、135° C角度定位轴通孔5B3、157. 5° C角度定位轴通孔5B4、D角度定位轴通孔5B6和B短转轴安装孔5B5，B短转轴安装孔5B5的末端设有F螺纹盲孔5Ba。B角度定位块5B上开有B凹槽5B7，B凹槽5B7与水平转板2的B凸缘26B1通过B短转轴7B连接，连接方式为B短转轴7B穿过B角度定位块5B的B短转轴安装孔5B5和水平转板2的B凸缘26B1上的B短转轴通孔26B，B短转轴7B末端的F螺纹轴7Ba与B角度定位块5B的F螺纹盲孔5Ba螺纹连接，B角度定位块5B可绕B短转轴7B的F光滑轴7Bb相对水平转板2做90 180°转动；90° B角度定位轴通孔5A1和90° C角度定位轴通孔5B1用于对俯仰转板3相对水平转板2进行90°定位；112. 5° B角度定位轴通孔5A2和112. 5° C角度定位轴通孔5B2用于对俯仰转板3相对水平转板2进行112. 5°定位；135° B角度定位轴通孔5A3和135° C角度定位轴通孔5B3用于对俯仰转板3相对水平转板2进行135°定位；157. 5° B角度定位轴通孔5A4和157. 5° C角度定位轴通孔5B4用于对俯仰转板3相对水平转板2进行157. 5°定位；A角度定位轴通孔5A6和D角度定位轴通孔5B6用于使A角度定位块5A和B角度定位块5B与水平转板2的夹角为90°。俯仰转板3的上板面3D上设有B圆凸台3N，B圆凸台3N的中心开有B转轴安装通孔3K，B圆凸台3N的四周均布有四个弹簧套筒3E、3F、3G、3H，四个弹簧套筒的深度均为9mm，直径均为4. 2mm，俯仰转板3的四个弹簧套筒3E、3F、3G、3H中安装第二压力制动组合的四根压缩弹簧10E、10F、10G、10H，第二压力制动组合的四根压缩弹簧10E、10F、10G、IOH上方放置第二压力制动组合的四枚钢珠1巧、11 、116、11!1;四件压缩弹簧的自由长度均为8mm,外径均为3. 6mm,四枚钢珠的直径均为4mm ;B圆凸台3N上设有Kl类陀螺本体安装通孔孔阵3K1、K2类陀螺本体安装通孔孔阵3K2 ;俯仰转板3的B前端面38A1为圆角结构，B前端面38A1上设有B角度定位轴插孔38A和C长转轴通孔37A，B角度定位轴插孔38A的末端设有B螺纹盲孔，B后端面38B1为圆角结构，B后端面38B1上设有C角度定位轴插孔38B和D长转轴通孔37B，C角度定位轴插孔38B的末端设有C螺纹盲孔，B右端面3A上设有F凸缘37A1、G凸缘37B1、H凸缘37C1、I凸缘37D1，F凸缘37A1和H凸缘37C1之间为E凹槽37A2，H凸缘37C1和I凸缘37D1之间为F凹槽37C2，G凸缘37B1和I凸缘37D1之间为G凹槽37B2 ;俯仰转板3的H凸缘37C1与水平转板2的C凹槽27A2配合，俯仰转板3的I凸缘37D1与水平转板2的D凹槽27B2配合，配合后俯仰转板3与水平转板2通过A长转轴8A和B长转轴8B连接，连接方式为A长转轴8A穿过C长转轴通孔37A和A长转轴通孔27A，A长转轴8A的G螺纹轴8Aa与水平转板2的G螺纹盲孔2a螺纹连接，B长转轴8B穿过D长转轴通孔37B和B长转轴通孔27B，B长转轴8B的H螺纹轴8Ba与水平转板2的H螺纹盲孔2b螺纹连接；俯仰转板3可相对水平转板2做90 180°转动。A角度定位块5A、B角度定位块5B相对水平转板2的角度均为90°时，A角度定位块5A、B角度定位块5B可与A角度定位轴6A、B角度定位轴6B、C角度定位轴6C、D角度定位轴6D配合实现对俯仰转板3的角度定位；当水平转板2与俯仰转板3共面时，二者均与底座I的上板面IF接触，水平转板2与俯仰转板3之间的定位角度为180°，此时可将A角度定位块5A、B角度定位块5B水平放置，此时不需用A角度定位轴6A、B角度定位轴6B、A角度定位轴6C、A角度定位轴6D对俯仰转板3进行固定；俯仰转板3上设有四个扇形减重通孔3B ；A角度定位轴6A穿过A角度定位轴通孔5A6插入A角度定位轴插孔28A，B角度定位轴6B穿过90° B角度定位轴通孔5A1插入C角度定位轴插孔38A，D角度定位轴6D穿过D角度定位轴通孔5B6插入B角度定位轴插孔28B，C角度定位轴6C穿过90° C角度定位轴通孔5B1插入D角度定位轴插孔38B时俯仰转板3与水平转板2的定位角度为90° ;A角度定位轴6A穿过A角度定位轴通孔5A6插入A角度定位轴插孔28A，B角度定位轴6B穿过112. 5° B角度定位轴通孔5A2插入B角度定位轴插孔38A，D角度定位轴6D穿过D角度定位轴通孔5B6插入D角度定位轴插孔28B，C角度定位轴6C穿过112. 5° C角度定位轴通孔5B2插入C角度定位轴插孔38B时俯仰转板3与水平转板2的定位角度为112. 5° ；A角度定位轴6A穿过A角度定位轴通孔5A6插入A角度定位轴插孔28A，B角度定位轴6B穿过135° B角度定位轴通孔5A3插入B角度定位轴插孔38A，D角度定位轴6D穿过D角度定位轴通孔5B6插入D角度定位轴插孔28B，C角度定位轴6C穿过135° C角度定位轴通孔5B3插入C角度定位轴插孔38B时俯仰转板3与水平转板2的定位角度为135° ；A角度定位轴6A穿过A角度定位轴通孔5A6插入A角度定位轴插孔28A，B角度定位轴6B穿过157. 5° B角度定位轴通孔5A4插入B角度定位轴插孔38A，D角度定位轴6D穿过D角度定位轴通孔5B6插入D角度定位轴插孔28B，C角度定位轴6C穿过157. 5° C角度定位轴通孔5B4插入C角度定位轴插孔38B时俯仰转板3与水平转板2的定位角度为157. 5°。角位转板4的下板面4F的中心设有B转轴4C，B转轴4C上设有B卡簧槽4D，下板面4F周围设有B钢珠限位槽阵4E，角位转板4的B转轴4C与俯仰转板3的B转轴安装通孔3K通过B轴用卡簧9B连接，B轴用卡簧9B安装在B卡簧槽4D上。角位转板4与俯仰转板3连接后，第二压力制动组合的四枚钢珠顶住角位转板4的B钢珠限位槽阵4E，即第二压力制动组合位于俯仰转板3和角位转板4之间。角位转板4可相对俯仰转板3做圆周运动，俯仰转板3与角位转板4之间的第二压力制动组合对角位转板4起制动定位作用，当第二压力制动组合的四枚钢珠顶住B钢珠限位槽阵4E后即获得一个定位角度。角位转板4的上板面4G为陀螺本体安装面，上板面4G上设有Kl类陀螺本体安装固定孔阵4K1、K2类陀螺本体安装固定孔阵4K2、K3类陀螺本体安装固定孔阵4Κ3、Κ4类陀螺本体安装固定孔阵4Κ4，其中4Κ1、4Κ2为内凸台通孔孔阵，俯仰转板3的对应位置设有Kl类陀螺本体安装通孔孔阵3Κ1、Κ2类陀螺本体安装通孔孔阵3Κ2，用于螺钉穿过俯仰转板3从角位转板4的下板面4F —侧安装固定陀螺本体，其中4Κ3、4Κ4为螺纹通孔孔阵，用于从角位转板4的上板面4G 一例安装固定陀螺本体。本发明与现有技术相比优点在于(I)本发明通过在平板结构上设转轴或开通孔的方式实现各转板之间的连接，结构简单紧凑，整套装置主体部分仅由四块平板结构构成，通过平板结构之间的相互转动可方便快捷的将三轴一体光纤陀螺三个轴向所对应的光路安装面调节至便于装配者操作的角度。(2)本发明采用由弹簧、滚珠组成的压力制动组合对陀螺本体进行位姿定位，由于弹簧具有柔性，所以对可方便实现对陀螺本体进行位姿调整，同时弹簧的弹性力可自动实现对陀螺本体位姿的定位,增加了安全性。(3)本发明结构中多处采用圆角结构，且压力制动组合均隐藏于板面之间，使装置表面无多余外部突出零件，有效降低了光路装配过程中结构件可能对光学器件造成的阻挡、牵绊，降低了光学器件损伤的概率。(4)本发明中三轴一体光纤陀螺本体结构转到任何角度时，均能确保陀螺本体距离底座的高度低，较低的高度减小了因重心高而导致系统不稳的隐患，同时方便了器件尾纤之间的熔接操作。(5)本发明中角位转板的陀螺本体安装面上设置了不同孔径、不同孔间距的陀螺本体安装孔阵，可用于对多种不同型号三轴一体光纤陀螺本体的固定，提高了设备的利用率,降低了生产成本。(6)本发明可将三轴一体光纤陀螺调节至倾斜的角度，方便了光路装配过程中的 的点胶操作。
图IA是本发明一种三轴一体光纤陀螺光路装配辅助装置的结构图；图IB是图IA的仰视图；图IC是本发明一种三轴一体光纤陀螺光路装配辅助装置的分解图；图2A是本发明中底座的结构图；图2B是图2A的仰视图；图3A是本发明中水平转板的结构图；图3B是图3A的仰视图；图3C是图3A的剖面图;图4A是本发明中俯仰转板的钱构图；图4B是图4A的仰视图；图5A是本发明中角位转板的结构图；图5B是图5A的仰视图；图6A是本发明中A角度定位块5A的结构图；图6B是本发明中B角度定位块5B的结构图；图6C是本发明中A角度定位块5A的剖面图；图6D是本发明中B角度定位块5B的剖面图；图6E是本发明中A角度定位块5A与A短转轴7A的装配剖面图；图6F是本发明中B角度定位块5B与B短转轴7B的装配剖面图；图7A是本发明中俯仰转板3与水平转板2夹角为180°的实施图；图7B是本发明中俯仰转板3与水平转板2夹角为135°的实施图；图7C是本发明中俯仰转板3与水平转板2夹角为90°的实施图；图7D是图7C中水平转板2绕A转轴2C逆时针转90°的实施图；图7E是图7C中角位转板4绕B转轴4C逆时针转90°的实施图；图7F是图7E中水平转板2绕A转轴2C逆时针转90°的实施图。
具体实施例方式下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。参见图1A、图1B、图IC所示，一种三轴一体光纤陀螺光路装配辅助装置，该装置包 含有底座I、水平转板2、俯仰转板3、角位转板4、A角度定位块5A、B角度定位块5B、A角度 定位轴6A、B角度定位轴6B、C角度定位轴6C、D角度定位轴6D、A短转轴7A、B短转轴7B、A 长转轴8A、B长转轴8B、A轴用卡簧9A、B轴用卡簧9B、第一压力制动组合、第二压力制动组 合；其中，第一压力制动组合由四根压缩弹簧10A、10B、10CU0D和四枚钢珠11A、11B、11C、 IID组成，第二压力制动组合由四根压缩弹簧10E、10F、10G、IOH和四枚钢珠I IE、I IF、11G、 IlH组成。其中，轴用卡簧、压缩弹簧、钢珠为外购的国标中的标准零件。
底座I的四个弹簧套筒1A、1B、1C、1D中装入第一压力制动组合的四根压缩弹簧10A、10B、10C、10D,第一压力制动组合的四根压缩弹簧10A、10B、10C、IOD上方放置第一压力制动组合的四枚钢珠I ΙΑ、11B、11C、IID ;水平转板2的A转轴2C插入底座I的A转轴安装通孔IK中，A轴用卡簧9A安装在A转轴2C的A卡簧槽2D上，上述步骤实现了底座I与水平转板2的连接，并在二者之间安装了第一压力制动组合。A角度定位块5A的A凹槽5A7与水平转板2的A凸缘26A1配合，其中A角度定位块5A的A角度定位轴通孔5A6与水平转板2的A角度定位轴插孔28A相对应，A短转轴7A插入A短转轴安装孔5A5中，并穿过A短转轴通孔26A，A短转轴7A末端的E螺纹轴7Aa与A角度定位块5A的E螺纹盲孔5Aa螺纹连接，此步骤实现A角度定位块5A与水平转板2的连接。B角度定位块5B的B凹槽5B7与水平转板2的B凸缘26B1配合，其中B角度定位块5B的D角度定位轴通孔5B6与水平转板2的D角度定位轴插孔28B相对应，B短转轴7B插入B短转轴安装孔5B5，并穿过B短转轴通孔26B，B短转轴7B末端的F螺纹轴7Ba与B角度定位块5B的F螺纹盲孔5Ba螺纹连接，此步骤实现B角度定位块5B与水平转板2的连接。俯仰转板3的E凹槽37A2与水平转板2的C凸缘27A1配合，俯仰转板3的F凹槽37C2与水平转板2的E凸缘27C1配合，俯仰转板3的G凹槽37B2与水平转板2的D凸缘27B1配合，配合后将A长转轴8A插入C长转轴通孔37A并穿过A长转轴通孔27A，A长转轴8A末端的G螺纹轴8Aa与水平转板2的E凸缘27C1内的G螺纹盲孔2a螺纹连接；B长转轴8B插入D长转轴通孔37B并穿过B长转轴通孔27B，B长转轴8B末端的H螺纹轴8Ba与水平转板2的E凸缘27C1内的H螺纹盲孔2b螺纹连接；该步骤实现了俯仰转板3和水平转板2的连接；俯仰转板3的四个弹簧套筒3E、3F、3G、3H中装入第二压力制动组合的四根压缩弹簧10E、10F、10G、10H，第二压力制动组合的四根压缩弹簧10E、10F、10G、IOH上方放置第二压力制动组合的四枚钢珠11E、11F、11G、11H ;角位转板4的B转轴4C插入俯仰转板3的B转轴安装通孔3K中，B轴用卡簧9B安装在B转轴4C的B卡簧槽4D上，上述步骤实现了角位转板4与俯仰转板3的连接，并在二者之间安装了第二压力制动组合。参见图7A、7B、7C、7D、7E、7F所示，使用该装置进行三轴一体光纤陀螺的光路装配时，需要先将三轴一体光纤陀螺固定在该装置的角位转板4的陀螺本体安装面4G上，以某三轴一体光纤陀螺(因保密需要不提及具体型号，且陀螺本体外观已做脱密处理)的安装及位姿调整为例描述如下将三轴一体光纤陀螺本体通过陀螺本体安装孔阵4K1固定在角位转板4上；陀螺本体安装固定后，可对陀螺本体进行位姿调整。参见图7A所示，第一角位定位块5A和第二角位定位块5B与水平转板2共面，俯仰转板3和水平转板2夹180°角，即二者共面，此时陀螺本体的X轴向光路安装面竖直向上，装配者可方便的对X轴向的光路进行装配，为方便对X轴光路安装面的不同部位进行光路装配，可转动角位转板4，使X轴向光路安装面在水平面内转动，将光学器件安装部位调节至装配者便于操作的位置。参见图7C、7D所示，将俯仰转板3旋转至与水平转板2夹角为90°，并通过A角度
9定位块5A、B角度定位块5B，A角度定位轴6A、B角度定位轴6B、C角度定位轴6C、D角度定位轴6D对俯仰转板3进行角度定位；此时陀螺本体的X轴光路安装面位于竖直方向的平面内，而Y轴光路安装面竖直向上，该位姿时，装配者可方便对Y轴光路安装面进行光路装配；旋转水平转板2时X轴光路安装面的指向发生改变，Y轴光路安装面在水平面内转动，实现了对Y轴光路安装面的角度调节。参见图7E、7F所示，转动角位转板4使Z轴光路安装面竖直向上，该位姿时，装配者可方便对Z轴光路安装面进行光路装配；旋转水平转板2时Z轴光路安装面在水平面内转动，实现了对Z轴光路安装面的角度调节。参见图7B所示，将俯仰转板3旋转至与水平转板2夹角为135°，并通过A角度定位块5A、B角度定位块5B，A角度定位轴6A、B角度定位轴6B、C角度定位轴6C、D角度定位轴6D对俯仰转板3进行角度定位。此时陀螺本体的X轴光路安装面与水平转板2的夹角为135°，陀螺本体处于倾斜状态，转动角位转板4使Y轴光路安装面位于上部，该位姿时装配者可方便对Y轴光路安装面进行点胶操作；旋转角位转板4使Z轴光路安装面位于上 部，该位姿时可方便对Z轴光路安装面进行点胶操作。本发明各部分具体功能如下(I)底座参见图2A、图2B所示，在本发明中，底座I的上板面IF的一侧设有A圆凸台1E，另一侧设有减重孔1G，A圆凸台IE的中心开有A转轴安装通孔1K，A圆凸台IE的四周均布有四个弹簧套筒1A、1B、1C、1D，四个套筒的深度均为9mm，直径均为4. 2mm,四个弹簧套筒1A、IBUCUD中安装第一压力制动组合的四根压缩弹簧1A、1B、1C、1D，第一压力制动组合的四根压缩弹簧1A、1B、1C、1D上方放置第一压力制动组合的四枚钢珠11A、11B、11C、11D，四根压缩弹簧的自由长度均为8mm，外径均为3. 6mm,四枚钢珠的直径均为4mm。上板面IF的四周为圆角结构，底座I的下板面设有减重槽IN、加强筋1M，四周设有五个支脚1H。底座I的A转轴安装通孔IK与水平转板2的A转轴2C连接，水平转板2与底座I连接后，第一压力制动组合的四枚钢珠顶住水平转板2的凹槽2F的A钢珠限位槽阵2E，即第一压力制动组合位于底座I和水平转板2之间。(2)水平转板参见图3A、图3B所示，本发明中，水平转板2的下板面2G内陷形成圆凹槽2F，圆凹槽2F内设有A转轴2C和A钢珠限位槽阵2E，A转轴2C上设有A卡簧槽2D，A钢珠限位槽阵2E由36个间隔10°的圆凹槽组成；水平转板2的A转轴2C与底座I的A转轴安装通孔IK通过A轴用卡簧9A连接，A轴用卡簧9A安装在A卡簧槽2D上。水平转板2与底座I连接后，第一压力制动组合的四枚钢珠顶住A钢珠限位槽阵2E。水平转板2能相对底座I做圆周运动，水平转板2与底座I之间的第一压力制动组合对水平转板2起制动定位作用。水平转板2的A前端面28A1为圆角结构，A前端面28A1上设有A凸缘26A1和A角度定位轴插孔28k, k角度定位轴插孔28A末端设有A螺纹盲孔，A凸缘26A1上设有A短转轴通孔26A，水平转板2的A后端面28B1为圆角结构，A后端面28B1上设有B凸缘26B1和D角度定位轴插孔28B，D角度定位轴插孔28B末端设有D螺纹盲孔，B凸缘26B1上设有B短转轴通孔26B，A凸缘26A1与A角度定位块5A的A凹槽5A7配合，B凸缘26B1与B角度定位块5B的B凹槽5B7配合。水平转板2的右端面2A上设有C凸缘27A1、D凸缘27B1、E凸缘27C1，C凸缘27A1上设有A长转轴通孔27A，D凸缘27B1上设有B长转轴通孔27B，E凸缘27C1的两端设有G螺纹盲孔2a和H螺纹盲孔2b，C凸缘27A1与E凸缘27C1之间为C凹槽27A2，D凸缘27B1与E凸缘27C1之间为D凹槽27B2 ;水平转板2的左端面28C1为半圆形并已被圆角化。(3)俯仰转板参见图4A、图4B所示，本发明中，俯仰转板3的上板面3D上设有B圆凸台3N，B圆凸台3N的中心开有B转轴安装通孔3K，B圆凸台3N的四周均布有四个弹簧套筒3E、3F、3G、3H，四个套筒的深度均为9mm，直径均为4. 2mm,四个弹簧套筒3E、3F、3G、3H中安装第二压力制动组合的四根压缩弹簧3E、3F、3G、3H，第二压力制动组合的四根压缩弹簧3E、3F、3G、3H上方放置第二压力制动组合的四枚钢珠11E、11F、11G、11H ;四件压缩弹簧的自由长度均为8mm,外径均为3. 6mm,四枚钢珠的直径均为4mm ;B圆凸台3N上设有Kl类陀螺本体安装通孔孔阵3K1、K2类陀螺本体安装通孔孔阵3K2 ;俯仰转板3的前端面38A1为圆角结构，B前端面38A1上设有B角度定位轴插孔38A和C长转轴通孔37A，B角度定位轴插孔38A末端设有B螺纹盲孔，B后端面38B1为圆角结构，B后端面38B1上设有C角度定位轴插孔38B和D长转轴通孔37B，C角度定位轴插孔38B末端设有C螺纹盲孔，B右端面3A上设有F凸缘37A1、G凸缘37B1、H凸缘37C1、I凸缘37D1，F凸缘37A1和H凸缘37C1之间为E凹槽37A2，H凸缘37C1和I凸缘37D1之间为F凹槽37C2，G凸缘37B1和I凸缘37D1之间为G凹槽37B2 ;俯仰转板3的H凸缘37C1与水平转板2的C凹槽27A2配合，俯仰转板3的I凸缘37D1与水平转板2的D凹槽27B2配合，配合后俯仰转板3与水平转板2通过A长转轴8A和B长转轴8B连接；俯仰转板3上设有四个扇形减重通孔3B ；(4)角位转板参见图5A、图5B所示，在本发明中，角位转板4的下板面4F的中心设有B转轴4C，B转轴4C上设有B卡簧槽4D，下板面4F周围设有B钢珠限位槽阵4E，角位转板4的B转轴4C与俯仰转板3的B转轴安装通孔3K通过B轴用卡簧9B连接，B轴用卡簧9B安装在B卡簧槽4D上。角位转板4与俯仰转板3连接后，第二压力制动组合的四枚钢珠顶住角位转板4的B钢珠限位槽阵4E。角位转板4可相对俯仰转板3做圆周运动，俯仰转板3与角位转板4之间的第二压力制动组合对角位转板4起制动定位作用。角位转板4的上板面4G为陀螺本体安装面，上板面4G上设有Kl类陀螺本体安装固定孔阵4K1、K2类陀螺本体安装固定孔阵4K2、K3类陀螺本体安装固定孔阵4K3、K4类陀螺本体安装固定孔阵4K4，其中4K1、4K2为内凸台通孔孔阵，俯仰转板3的对应位置设有Kl类陀螺本体安装通孔孔阵3K1、K2类陀螺本体安装通孔孔阵3Κ2，用于螺钉穿过俯仰转板3从角位转板4的下板面4F —侧安装固定陀螺本体；其中，4Κ3、4Κ4为螺纹通孔孔阵，用于从角位转板4的上板面4G—侧安装固定陀螺本体。(5)角度定位块参见6A、6B、6C、6D、6E、6F所示，本发明中，A角度定位块5Α上设有90° B角度定位轴通孔5A1、112. 5° B角度定位轴通孔5A2、135° B角度定位轴通孔5A3、157. 5° B角度定位轴通孔5A4、A角度定位通孔5A6和A短转轴安装孔5A5,A短转轴安装孔5A5的末端设有E螺纹盲孔5Aa。A角度定位块5A上开有A凹槽5A7，A凹槽5A7与水平转板2的A凸缘26A1通过A短转轴7A连接；B角度定位块5B设有90° C角度定位轴通孔5B1、112. 5° C角度定位轴通孔5B2、135° C角度定位轴通孔5B3、157. 5° C角度定位轴通孔5B4、D角度定位通孔5B6和B短转轴安装孔5B5，B短转轴安装孔5B5的末端设有F螺纹盲孔5Ba。B角度定位块5B上开有B凹槽5B7，B凹槽5B7与水平转板2的B凸缘26B1通过B短转轴7B连接；90° B角度定位通孔5A1和90° C角度定位通孔5B1用于对俯仰转板3相对水平转板2进行90°定位；112 .5° B角度定位通孔5A2和112. 5° C角度定位通孔5B2用于对俯仰转板3相对水平转板2进行112. 5°定位；135° B采用角度定位通孔5A3和135° C采用角度定位通孔5B3用于对俯仰转板3相对水平转板2进行135°定位；157. 5° B角度定位通孔5A4和157. 5° C角度定位通孔5B4用于对俯仰转板3相对水平转板2进行157. 5°定位；A角度定位轴通孔5A6和D角度定位轴通孔5B6用于使A角度定位块5A、B角度定位块5B相对水平转板2的夹角为90°。(6)短转轴参见图IC所示，在本发明中，A短转轴7A与B短转轴7B结构相同，A短转轴7A分为E螺纹轴7Aa和E光滑轴7Ab，E光滑轴7Ab的端部设有改锥槽，B短转轴7B分为F螺纹轴7Ba和F光滑轴7Bb，F光滑轴7Bb的端部设有改锥槽；A短转轴7A的作用为将A角度定位块5A连接在水平转板2上，使A角度定位块5A能绕A短转轴7A的E光滑轴7Ab转动；B短转轴7B的作用为将B角度定位块5B连接在水平转板2上，使B角度定位块5B能绕B短转轴7B的F光滑轴7Bb转动。(7)长转轴参见图2所示，本发明中，A长转轴8A与B长转轴8B结构相同，A长转轴8A分为G螺纹轴8Aa和G光滑轴8Ab，G光滑轴8Ab的端部设有改锥槽，B长转轴8B分为H螺纹轴8Ba和H光滑轴8Bb，H光滑轴8Bb的端部设有改锥槽；A长转轴8A和B长转轴8B的作用为将俯仰转板3连接在水平转板2上，使俯仰转板3能绕A长转轴8A的G光滑轴8Ab和B长转轴8B的H光滑轴8Bb转动。(8)角度定位轴参见图2所示，本发明中，A角度定位轴6A、B角度定位轴6B、C角度定位轴6C、D角度定位轴6D结构相同，A角度定位轴6A上设有A螺纹轴6Aa、A光滑轴6Ab、A手柄6Ac，B角度定位轴6B上设有B螺纹轴6Ba、B光滑轴6Bb、B手柄6Bc，C角度定位轴6C上设有C螺纹轴6Ca、C光滑轴6Cb、C手柄6Cc，D角度定位轴6D上设有D螺纹轴6Da、D光滑轴6Db、D手柄6Dc，四根角度定位轴的作用为穿过A角度定位块5A、B角度定位块5B对俯仰转板3相对水平转板2的角度进行定位。A角度定位轴6A穿过A角度定位块5A的A角度定位轴通孔5A6，插入水平转板2上的A角度定位轴插孔28A，并通过A螺纹轴6Aa与水平转板2的A螺纹盲孔连接，A角度定位轴6A的作用是使A角度定位块5A与水平转板2的夹角为90° ；B角度定位轴6B穿过角A度定位块5A的90° B角度定位轴通孔5A1，插入俯仰转板3上的B角度定位轴插孔38A，并通过B螺纹轴6Ba与俯仰转板3的B螺纹盲孔连接；C角度定位轴6C穿过B角度定位块5B的90° C角度定位孔5B1，插入俯仰转板3上的C角度定位轴插孔38B，并通过C螺纹轴6Ca与俯仰转板3的C螺纹盲孔连接，C角度定位轴6C的作用是固定俯仰转板3相对水平转板2的角度位置。D角度定位轴6D穿过B角度定位块5B的B角度定位轴通孔5B6，插入水平转板2上的D角度定位轴插孔28B，并通过D螺纹轴6Da与水平转板2的D螺纹盲孔连接，D角度定位轴6D的作用是使B角度定位块5B与水平转板2的夹角为90°。总之，本发明三轴一体光纤陀螺光路装配提供固定及位姿调整设备，提高光路装配效率，促进陀螺批量化生产；此外，该装置可减小光路装配过程中由于操作人员失误造成光学器件尾纤扯断、光学器件损坏的风险，提高陀螺生产的合格率。发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
权利要求
1.一种三轴一体光纤陀螺光路装配辅助装置，其特征在于包括底座(I)、水平转板⑵、俯仰转板(3)、角位转板⑷、A角度定位块(5A)、B角度定位块(5B)、A角度定位轴(6A)、B角度定位轴(6B)、C角度定位轴(6C)、D角度定位轴(6D)、A短转轴(7A)、B短转轴(7B)、A长转轴(8A)、B长转轴(8B)、A轴用卡簧(9A)、B轴用卡簧(9B)、第一压力制动组合、第二压力制动组合；其中，第一压力制动组合由四根压缩弹簧(10A、10B、10C、10D)和四枚钢珠(11A、11B、11C、11D)组成，第二压力制动组合由四根压缩弹簧(10E、10F、10G、10H)和四枚钢珠(11E、11F、11G、11H)组成；底座(I)上板面(IF)的一侧设有A圆凸台(IE)，另一侧设有减重孔(IG)，A圆凸台(IE)的中心开有A转轴安装通孔(1K)，A圆凸台(IE)四周均布有四个弹簧套筒(1A、1B、1C、ID);水平转板(2)的下板面(2G)的中心内陷形成圆凹槽(2F)，圆凹槽(2F)内设有A转轴(2C)和A钢珠限位槽阵(2E)，A转轴(2C)上设有A卡簧槽(2D)，水平转板(2)的A前端面(28A1)设有A凸缘(26A1)和A角度定位轴插孔(28A)，A凸缘(26A1)上设有A短转轴通孔(26A)，水平转板(2)的A后端面(28B1)设有B凸缘(26B1)和D角度定位轴插孔(28B)，B凸缘(26B1)上设有B短转轴通孔(26B);俯仰转板(3)的上板面(3D)上设有B圆凸台(3N)，B圆凸台(3N)的中心开有B转轴安装通孔(3K)，B圆凸台(3N)四周均布有四个弹簧套筒(3E、3F、3G、3H)，俯仰转板(3)的B前端面(38A1)、B后端面(38B1)为圆角结构，俯仰转板⑶的B前端面(38A1)上设有B角度定位轴插孔(38A)和C长转轴通孔(37A)，B后端面(38B1)上设有C角度定位轴插孔(38B)和D长转轴通孔(37B);角位转板(4)的下板面(4F)上设有B转轴(4C)和B钢珠限位槽阵(4E)，B转轴(4C)上设有B卡簧槽(4D)，角位转板(4)的上板面(4G)为光纤陀螺本体安装面；A角度定位块(5A)上设有90° B角度定位轴通孔(5A1)、112. 5° B角度定位轴通孔(5A2)、135° B角度定位轴通孔(5A3)、157. 5° B角度定位轴通孔(5A4)、A角度定位轴通孔(5A6)和A短转轴安装孔(5A5)，A短转轴安装孔(5A5)的末端设有E螺纹盲孔(5Aa)，A角度定位块(5A)上开有A凹槽(5A7) ；B角度定位块(5B)设有90° C角度定位轴通孔(5B1)、112.5。C角度定位轴通孔(5Β2)、135° C角度定位轴通孔(5Β3)、157. 5° C角度定位轴通孔(5Β4)、D角度定位轴通孔(5B6)和B短转轴安装孔(5B5)，B短转轴安装孔(5B5)的末端设有F螺纹盲孔(5Ba)，B角度定位块(5B)上开有B凹槽(5B7)；第一压力制动组合的四根压缩弹簧(10A、10B、10C、10D)安装在底座⑴的四个弹簧套筒(1A、1B、1C、1D)中，第一压力制动组合的四根压缩弹簧(10A、10B、10C、10D)上方放置第一压力制动组合的四枚钢珠(11A、11B、11C、11D);水平转板⑵的A转轴(2C)与底座⑴的A转轴安装通孔(IK)通过A轴用卡簧(9A)连接，A轴用卡簧(9A)安装在A转轴(2C)的A卡簧槽(2D)上，第一压力制动组合的四枚钢珠(11A、11B、11C、11D)顶住水平转板(2)的A钢珠限位槽阵(2E) ;A角度定位块(5A)的A凹槽(5A7)与水平转板(2)的A凸缘(26A1)通过A短转轴(7A)连接，连接方式为A短转轴(7A)穿过A角度定位块(5A)的A短转轴安装孔(5A5)和水平转板⑵的A凸缘(26A1)上的A短转轴通孔(26A)，A短转轴(7A)末端的E螺纹轴(7Aa)与A角度定位块(5A)的E螺纹盲孔(5Aa)螺纹连接；B角度定位块(5B)的B凹槽(5B7)与水平转板(2)的B凸缘(26B1)通过B短转轴(7B)连接，连接方式为B短转轴(7B)穿过B角度定位块(5B)的B短转轴安装孔(5B5)和水平转板⑵的B凸缘(26B1)上的B短转轴通孔(26B)，B短转轴(7B)末端的F螺纹轴(7Ba)与B角度定位块(5B)的F螺纹盲孔(5Ba)螺纹连接；俯仰转板(3)与水平转板(2)通过A长转轴(8A)和B长转轴(8B)连接；第二压力制动组合的的四根压缩弹簧(10E、10F、10G、10H)安装在俯仰转板⑶的四个弹簧套筒(3E、3F、3G、3H)中，第二压力制动组合的四根压缩弹簧(10E、10F、10GU0H)上方放置第二压力制动组合的四枚钢珠(11E、11F、11G、11H)，角位转板(4)的B转轴(4C)与俯仰转板(3)的B转轴安装通孔(3K)通过B轴用卡簧(9B)连接，B轴用卡簧(9B)安装在B转轴(4C)的B卡簧槽(4D)上，第二压力制动组合的四枚钢珠(11E、11F、11G、11H)顶住角位转板⑷的B钢珠限位槽阵(4E)；A角度定位轴(6A)穿过A角度定位块(5A)的A角度定位轴通孔(5A6)与水平转板(2)的A角度定位轴插孔(28A)连接，D角度定位轴^D)穿过B角度定位块(5B)的D角度定位轴通孔(5B6)与水平转板(2)的D角度定位轴插孔(28B)连接；B角度定位轴^B)穿过A角度定位块(5A)的90° B角度定位轴通孔(5A1)与俯仰转板(3)的B角度定位轴插孔(38A)连接，C角度定位轴^C)穿过B角度定位块(5B)的90° C角度定位轴通孔(5B1)与俯仰转板(3)的C角度定位轴插孔(38B)连接。
2.根据权利要求I所述的一种三轴一体光纤陀螺光路装配辅助装置，其特征在于所述俯仰转板(3)与水平转板(2)夹角为180°时，三轴一体光纤陀螺的X轴光路安装面在水平平面内，三轴一体陀螺的Y轴和Z轴光路安装面在竖直平面内；俯仰转板(3)与水平转板(2)夹角为90°时，三轴一体光纤陀螺的X轴光路安装面在竖直平面内，转动角位转板(4)可调节三轴一体陀螺的Y轴光路安装面或Z轴光路安装面至水平平面内。
3.根据权利要求I所述的一种三轴一体光纤陀螺光路装配辅助装置，其特征在于所述水平转板(2)与底座(I)之间、角位转板(4)与俯仰转板(3)之间相对转动时，均采用由压缩弹簧和钢珠组成的压力制动组合进行角度制动定位，压力制动组合隐藏于板面之间。
4.根据权利要求I所述的一种三轴一体光纤陀螺光路装配辅助装置，其特征在于所述底座⑴的边缘、水平转板⑵的A前端面(28A1)、A后端面(28B1)、A左端面(28C1)、俯仰转板(3)的B前端面(38A1)、B后端面(38B1)均采用圆角结构。
5.根据权利要求I所述的一种三轴一体光纤陀螺光路装配辅助装置，其特征在于所述B角度定位轴(6B)能够穿过A角度定位块(5A)的112.5° B角度定位轴通孔(5A2)、135° B角度定位轴通孔(5A3)、167. 5° B角度定位轴通孔(5A4)，并与俯仰转板(3)的B角度定位轴插孔(38A)连接，C角度定位轴(6C)可穿过B角度定位块(5B)的112. 5° C角度定位轴通孔(5B2)、135° 1角度定位轴通孔(5B3)、167. 5° C角度定位轴通孔(5B4)，并与俯仰转板(3)的C角度定位轴插孔(38B)连接，使角位转板上固定的三轴一体光纤陀螺本体发生角度倾斜。
6.根据权利要求I所述的一种三轴一体光纤陀螺光路装配辅助装置，其特征在于所述角位转板(4)的陀螺本体安装面(4G)上设置了不同孔径尺寸和不同孔间距的孔阵，用于对不同型号三轴一体光纤陀螺进行安装固定。
7.根据权利要求I所述的一种三轴一体光纤陀螺光路装配辅助装配，其特征在于所述底座(I)、水平转板(2)、俯仰转板(3)、角位转板(4)、A角度定位块(5A)、B角度定位块(5B)均采用铝材加工，A短转轴(7A)、B短转轴(7B)，A长转轴(8A)、B长转轴(8B)，A角度定位轴^A)、B角度定位轴^B)、C角度定位轴出0、D角度定位轴^D)均采用钢材加工。
全文摘要
一种三轴一体光纤陀螺光路装配辅助装置，该装置中水平转板与底座通过A轴用卡簧连接，二者可相对转动；水平转板与A角度定位块通过A短转轴连接，二者可相对转动；水平转板与B角度定位块通过B短转轴连接，二者可相对转动；俯仰转板与水平转板通过A长转轴和B长转轴连接，二者可相对转动；角位转板与俯仰转板通过B轴用卡簧连接，二者可相对转动；角位转板上设有三轴一体光纤陀螺本体安装固定孔阵；本发明旨在为三轴一体光纤陀螺光路装配提供固定及位姿调整设备，提高光路装配效率，促进陀螺批量化生产；此外，该装置可减小光路装配过程中由于操作人员失误造成光学器件尾纤扯断、光学器件损坏的风险，提高陀螺生产的合格率。
文档编号G01C25/00GK102944231SQ20121043763
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月6日 优先权日2012年11月6日
发明者高峰, 刘朝阳, 杨清生, 阚宝玺, 张振华, 许保祥, 隋国生, 赵鹤 申请人:北京航天时代光电科技有限公司
专业数控铣床产品供应商
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