用于轴对称结构谐振子调平的激光设备及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及传感器精加工技术领域，具体涉及一种用于轴对称结构的谐振子调平的激光设备。
【背景技术】
[0002]现有的轴对称结构的谐振子和陀螺仪对于核心谐振子的轴对称性能要求极高，一般的机械加工手段很难达到谐振子的性能要求；也因此，需要对机械加工获得谐振子进行后续的精加工处理，去除多余质量，使得谐振子调平。
[0003]目前针对上述的精加工工序，主要采取的方式为人工反复多次的测量、计算、去重，该方式存在诸多不足:1、很难精确得到谐振子的主轴；2、陀螺需要不停拆装，难以保证测量轴的一致性和重复性；3、容易出现计算偏差和人工误差。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种用于轴对称结构谐振子调平的激光设备及其方法，其能够一次性自动化精准测量轴对称结构谐振子主轴和频差，同时对其进行质量调平。
[0005]为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现:
一种用于轴对称结构谐振子调平的激光设备，其特征是，包含:
激励探头，用于使谐振子发生谐振响应；
激光测振仪，用于获取所述谐振子的谐振频率；
旋转单元，谐振子固定在该旋转单元上，其与所述的激励探头、激光测振仪处于同一垂直位面；
处理控制单元，其分别连接所述的激励探头、激光测振仪以及旋转单元，其对激光测振仪传送的振动频率数据以及旋转单元的旋转角度信息进行计算并得到所述谐振子上需要去除质量的点。
[0006]上述的用于轴对称结构谐振子调平的激光设备，其中:
所述的旋转单元精确控制所述谐振子沿其中心轴做微小旋转。
[0007]上述的用于轴对称结构谐振子调平的激光设备，其中:
通过压电驱动器控制所述激励探头敲击所述谐振子的侧壁，使谐振子发生谐振响应。
[0008]上述的用于轴对称结构谐振子调平的激光设备，其中，还包含:
激光器，其连接所述的处理控制单元，用于去除所述谐振子的局部质量；其与所述的激励探头、激光测振仪聚焦于一点，且其与所述的激励探头、激光测振仪以及旋转单元处于同一垂直位面。
[0009]—种轴对称结构谐振子调平的激光设备的调平方法，其特征是，包含以下步骤:
51、旋转单元控制谐振子旋转一定角度；
52、激励探头使谐振子产生谐振响应，激光测振仪获取谐振子的振动频率；
53、处理控制单元记录振动频率数据和旋转角度信息，同时计算谐振子是否转满一周，若满一周，跳转步骤S4 ;若未满一周，跳转步骤S1 ;
54、处理控制单元计算得到谐振子的频差以及谐振子上需要去除质量的点。
[0010]上述的轴对称结构谐振子调平的激光设备的调平方法，其中，所述的步骤S4后还包含:
55、频差是否满足要求，若否，跳转步骤S6，若是，调平结束；
56、旋转单元控制谐振子转动到所需角度，激光器精确去除多余质量，跳转步骤S1，对调平结果进行复核。
[0011]本发明与现有技术相比具有以下优点:其能够一次性自动化精准测量轴对称结构谐振子主轴和频差，同时对其进行质量调平。
【附图说明】
[0012]图1为本发明中用于轴对称结构谐振子调平的激光设备的整体结构示意图；
图2为本发明中调平方法流程图。
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
[0014]如图1所示，一种用于轴对称结构谐振子调平的激光设备，其包含:激励探头2，用于使谐振子1发生谐振响应；激光测振仪3，用于获取所述谐振子1的谐振频率；旋转单元5，谐振子1固定在该旋转单元上，其与所述的激励探头2、激光测振3仪处于同一垂直位面；处理控制单元6，其分别连接所述的激励探头2、激光测振仪3以及旋转单元5，其对激光测振仪3传送的振动频率数据以及旋转单元5的旋转角度信息进行计算并得到所述谐振子1上需要去除质量的点；激光器4，其连接所述的处理控制单元6，其能够在不损耗谐振子1品质因数的前提下，去除其局部质量；其与所述的激励探头2、激光测振仪3聚焦于一点，且其与所述的激励探头2、激光测振仪3以及旋转单元5处于同一垂直位面。
[0015]所述的旋转单元5精确控制所述谐振子1沿其中心轴做微小旋转。
[0016]通过压电驱动器控制所述激励探头2敲击所述谐振子1的侧壁，使谐振子1发生谐振响应。
[0017]本实施例中，所述的旋转单元5为马达，所述的处理控制单元6为计算机控制系统。
[0018]如图2所示，本发明还提供了一种轴对称结构谐振子调平的激光设备的调平方法，其包含以下步骤:
51、旋转单元5控制谐振子1旋转1°;
52、激励探头2使谐振子1产生谐振响应，激光测振仪3获取谐振子1的振动频率；
53、处理控制单元6记录振动频率数据和旋转角度信息，同时计算谐振子1是否转满一周360°，若满一周，跳转步骤S4 ;若未满一周，跳转步骤S1 ;
54、处理控制单元6计算得到谐振子1的频差以及谐振子1上需要去除质量的点；
55、频差是否满足要求，若否，跳转步骤S6，若是，调平结束；
56、旋转单元5控制谐振子1转动到所需角度，激光器4精确去除多余质量，跳转步骤S1，对调平结果进行复核，直到频差符合目标参数为止。
[0019]综上所述，本发明较现有技术具有如下优点:
1.该设备可以准确测量、计算轴对称结构谐振子的振动主轴、频差和质量分布情况；
2.该设备可以根据计算所得的结果，精确去除局部的多余质量；
3.该设备可以一次性自动化地完成测量、计算、去重的过程，不存在安装误差和重复性问题。
[0020]4.不存在人工参与，提高了工作效率，避免了人为误差。
[0021]尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【主权项】
1.一种用于轴对称结构谐振子调平的激光设备，其特征在于，包含: 激励探头(2)，用于使谐振子(1)发生谐振响应； 激光测振仪(3)，用于获取所述谐振子(1)的谐振频率； 旋转单元(5)，谐振子(1)固定在该旋转单元上，其与所述的激励探头(2)、激光测振(3)仪处于同一垂直位面； 处理控制单元(6)，其分别连接所述的激励探头(2)、激光测振仪(3)以及旋转单元(5)，其对激光测振仪(3)传送的振动频率数据以及旋转单元(5)的旋转角度信息进行计算并得到所述谐振子(1)上需要去除质量的点。2.如权利要求1所述的用于轴对称结构谐振子调平的激光设备，其特征在于: 所述的旋转单元(5 )精确控制所述谐振子(1)沿其中心轴做微小旋转。3.如权利要求1所述的用于轴对称结构谐振子调平的激光设备，其特征在于: 通过压电驱动器控制所述激励探头(2)敲击所述谐振子(1)的侧壁，使谐振子(1)发生谐振响应。4.如权利要求1所述的用于轴对称结构谐振子调平的激光设备，其特征在于，还包含: 激光器(4)，其连接所述的处理控制单元(6)，用于去除所述谐振子(1)的局部质量；其与所述的激励探头(2)、激光测振仪(3)聚焦于一点，且其与所述的激励探头(2)、激光测振仪(3)以及旋转单元(5)处于同一垂直位面。5.一种轴对称结构谐振子调平的激光设备的调平方法，其特征在于，包含以下步骤: S1、旋转单元(5)控制谐振子(1)旋转一定角度； S2、激励探头(2)使谐振子(1)产生谐振响应，激光测振仪(3)获取谐振子(1)的振动频率； S3、处理控制单元(6)记录振动频率数据和旋转角度信息，同时计算谐振子(1)是否转满一周，若满一周，跳转步骤S4 ;若未满一周，跳转步骤S1 ; S4、处理控制单元(6)计算得到谐振子(1)的频差以及谐振子(1)上需要去除质量的点。6.如权利要求5所述的轴对称结构谐振子调平的激光设备的调平方法，其特征在于，所述的步骤S4后还包含: S5、频差是否满足要求，若否，跳转步骤S6，若是，调平结束； S6、旋转单元(5)控制谐振子(1)转动到所需角度，激光器(4)精确去除多余质量，跳转步骤S1，对调平结果进行复核。
【专利摘要】本发明公开了一种用于轴对称结构的谐振子调平的激光设备，其包含：激励探头，用于使谐振子发生谐振响应；激光测振仪，用于获取所述谐振子的谐振频率；旋转单元，谐振子固定在该旋转单元上，其与所述的激励探头、激光测振仪处于同一垂直位面；处理控制单元，其分别连接所述的激励探头、激光测振仪以及旋转单元，其对激光测振仪传送的振动频率数据以及旋转单元的旋转角度信息进行计算并得到所述谐振子上需要去除质量的点。其优点是：其能够一次性自动化精准测量轴对称结构谐振子主轴和频差，同时对其进行质量调平。
【IPC分类】B23K26/70, B23K26/36
【公开号】CN105312771
【申请号】CN201510839703
【发明人】赵万良, 成宇翔, 李绍良, 钱诚, 蔡伟明, 蔡雄
【申请人】上海新跃仪表厂
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年11月27日