一种用于石英半球谐振子与石英电极基板焊接的固定装置

1.本发明涉及一种精密装配检测系统，尤其涉及一种用于石英半球谐振子与石英电极基板焊接的固定装置。


背景技术：

2.半球谐振陀螺是一种新型固态振动陀螺，通过半球谐振子唇沿形成的电容变化检测半球谐振子驻波方位角实现对角速率的测量。从半球谐振陀螺的发展历程和已有的应用情况来看，其具有高精度、高可靠、长寿命的固有特征，以及结构简单、抗空间电离辐射能力强等特点，半球谐振陀螺独有的物理特性，使其成为长寿命、高精度、高稳定性、低成本及小型化的惯性导航系统的核心部件，可完美适应航天器与卫星的姿态控制、航空器导航、导弹制导、精确定位定向以及船舶导航、石油钻孔勘探等领域，有着最广阔的应用前景。
3.熔融石英半球谐振子与熔融石英电极基板的焊接工艺偏差是半球谐振陀螺的主要误差源之一，熔融石英半球谐振子与熔融石英电极基板在对接过程中产生的间隙误差(如图13所示)、焊接过程中温度变化引起装置变形导致熔融石英半球谐振子与熔融石英电极基板间的间隙误差均会导致熔融石英电极基板上周向均布的8个电极与半球谐振子唇沿间电容值不同，对半球谐振陀螺的检测与控制精度造成影响。


技术实现要素：

4.本发明需要解决的技术问题是：现有的熔融石英半球谐振子与熔融石英电极基板在对接过程中产生的间隙误差、焊接过程中温度变化引起装置变形导致熔融石英半球谐振子与熔融石英电极基板间的间隙误差均会导致熔融石英电极基板上周向均布的8个电极与半球谐振子唇沿间电容值不同，对半球谐振陀螺的检测与控制精度造成影响的问题，进而提供一种用于石英半球谐振子与石英电极基板焊接的固定装置。
5.本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：
6.一种用于石英半球谐振子与石英电极基板焊接的固定装置，包括电极基板固定机构、半球谐振子固定机构、半球谐振子位姿调整机构和隔振平台；
7.所述的电极基板固定机构包括由上至下依次同轴设置的电极基板卡环、加热垫、隔热环、不锈钢安装盘和不锈钢固定基座以及多根导电弹簧针、多个绝缘子和多个导电针帽，石英电极基板同轴设置在电极基板卡环和加热垫之间；所述的固定基座固接在隔振平台上，不锈钢安装盘固接在固定基座上，所述的电极基板卡环固接在不锈钢安装盘上，且电极基板卡环与不锈钢安装盘之间形成容置腔，所述的电极基板卡环与不锈钢安装盘将隔热环、加热垫和石英电极基板卡紧，且所述的电极基板卡环和隔热环均为陶瓷材质；所述的石英电极基板的每个电极通孔中设置一个导电针帽；加热垫为圆环形结构，加热垫的外壁周向均匀开有多个豁口；所述的隔热环上周向均匀开有多个通孔，每根导电弹簧针上套有一个绝缘子，多根导电弹簧针从不锈钢安装盘的底部由下至上周向插装在不锈钢安装盘上，且每根导电弹簧针的顶端依次穿过隔热环上的通孔、加热垫上的豁口并伸入到石英电极基
板电极通孔中的导电针帽中；所述的石英半球谐振子穿过电极基板卡环的通孔并置于石英电极基板的正上方，所述的石英半球谐振子的中心杆插在石英电极基板的中心孔内；所述的固定基座25包括第一安装圆盘和圆筒形底座，所述的第一安装圆盘通过多个紧固螺钉螺接在隔振平台上，所述的圆筒形底座安装在第一安装圆盘上，且圆筒形底座的侧壁上周向均匀开有多个线槽；
8.所述的半球谐振子位姿调整机构包括调整支架、多个支撑调节机构和多个调整脚座，所述的多个调整脚座以固定基座为圆心周向均匀安装在隔振平台上，所述的调整支架包括支撑平台和多根支撑连杆，所述的多根支撑连杆周向均匀设置并垂直安装在支撑平台的侧壁上，所述的调整支架上的支撑平台置于固定基座内，调整支架上的支撑连杆穿过固定基座上的线槽并通过支撑调节机构支撑在在调整脚座上；
9.所述的半球谐振子固定机构包括两个不锈钢支撑板、两根陶瓷压杆和两根支撑杆，所述的两个不锈钢支撑板上下相对间隔设置并通过两根支撑杆进行固定连接，所述的两根陶瓷压杆上下相对设置且处于两个不锈钢支撑板之间，处于上方的陶瓷压杆固接在处于上方的不锈钢支撑板上且二者处于电极基板卡环的上方，处于下方的陶瓷压杆固接在处于下方的不锈钢支撑板上且二者固接在固定基座中的支撑平台上；所述的陶瓷压杆包括第二安装圆盘和中心固定杆，所述的中心固定杆的一端垂直固接在第二安装圆盘的中心位置，所述的处于上方的陶瓷压杆的中心固定杆抵接在石英半球谐振子中心杆的顶端，处于下方的陶瓷压杆的中心固定杆依次穿过不锈钢安装盘、隔热环和加热垫的中心通孔并抵接在石英半球谐振子中心杆的底端。
10.进一步的，所述的电极基板卡环包括一体制成的圆环形安装盘和多个卡爪，所述的多个卡爪周向均匀设置在圆环形安装盘上，所述的卡爪的根部固定在圆环形安装盘上，卡爪的臂部竖直向上延伸，且卡爪臂部的内壁与圆环形安装盘的内壁一齐，卡爪的爪部水平朝向圆环形安装盘的轴心位置，且多个卡爪的爪部之间形成一个通孔，所述的卡爪的爪部抵接在石英电极基板上；所述的圆环形安装盘通过多个紧固螺钉螺接在不锈钢安装盘上。
11.进一步的，所述的卡爪爪部的下端面设置成斜切面，石英电极基板的上端面与侧壁之间的夹角设置成斜坡面，石英电极基板上的斜坡面与卡爪爪部的斜切面相匹配。
12.进一步的，所述的不锈钢安装盘上径向由外至内依次开有一圈固定基座安装孔、一圈第一弹性胶圈安装槽、一圈电极基板卡环安装螺孔、一圈第二弹性胶圈安装槽、一圈导电弹簧针安装孔和中心通孔；所述的不锈钢安装盘通过多个紧固螺钉安装在固定基座上，所述的电极基板卡环通过多个紧固螺钉螺接在电极基板卡环安装螺孔内，每个导电弹簧针安装孔内插装有一根导电弹簧针，所述的第一弹性胶圈安装槽24-2和第二弹性胶圈安装槽内分别内嵌一根弹性胶圈。
13.进一步的，所述的调整脚座上的中心位置开有球形定位凹槽，所述的调整脚座上以球形定位凹槽为中心周向开有多个安装通孔，所述的调整脚座32与隔振平台通过多个紧固螺钉和安装通孔进行紧固连接。
14.进一步的，所述的支撑调节机构包括千分螺杆、第一安装螺纹套和第一安装螺母，所述的第一安装螺纹套套在千分螺杆中的测微螺杆上，且第一安装螺纹套的一端固连在千分螺杆中的固定套筒上，所述的第一安装螺纹套的外壁上开有外螺纹，第一安装螺母螺接
在第一安装螺纹套上；所述的调整支架上的支撑连杆的外端端部开有安装孔，所述的千分螺杆上的第一安装螺纹套35插在调整支架上的安装孔内，并通过第一安装螺母进行固定，所述的千分螺杆中的测微螺杆的底端为球头结构，所述的测微螺杆底端的球头结构抵接在调整脚座上的球形定位凹槽。
15.进一步的，所述的调整支架上的支撑连杆的外端端部开有安装孔，所述的支撑调节机构为线性促动器，所述的线性促动器中的第二安装螺纹套插在调整支架上的安装孔内，并通过第二安装螺母进行固定；所述的线性促动器中的调节螺杆的底端为球头结构，所述的调节螺杆底端的球头结构抵接在调整脚座上的球形定位凹槽内。
16.进一步的，所述的每根支撑连杆上靠近支撑调节机构的一侧还设置有一个弹簧预紧机构；每个弹簧预紧机构包括弹簧横拉杆、两根预紧弹簧和两个弹簧纵拉杆，所述的支撑连杆上靠近安装孔的一侧开有第二安装通孔，所述的弹簧横拉杆插装在第二安装通孔内，两根预紧弹簧和两个弹簧纵拉杆分别设置在支撑连杆的两侧，且弹簧纵拉杆竖直固定在隔振平台上，所述的预紧弹簧的一端连接在弹簧横拉杆的一端，另一端连接在处于同一侧的弹簧纵拉杆上。
17.进一步的，所述的不锈钢支撑板包括固定圆盘和两根横杆，所述的两根横杆分别设置在固定圆盘的两侧且与固定圆盘一体连接；所述的两根陶瓷压杆分别连接在两个不锈钢支撑板的固定圆盘上，处于下方的不锈钢支撑板的固定圆盘连接在固定基座中的支撑平台上，且处于下方的不锈钢支撑板两端的横杆分别穿过固定基座上的线槽并与支撑杆连接；所述的支撑杆的顶端与处于上方的不锈钢支撑板的横杆外端固连，支撑杆的底端与处于下方的不锈钢支撑板的横杆外端固连；
18.所述的固定圆盘的中心位置开有圆形凹槽，所述的陶瓷压杆上的第二安装圆盘置于圆形凹槽中，所述的圆形凹槽的槽底处由外至内依次开有一圈第一橡胶圈安装槽、一圈螺纹安装孔和一圈第二橡胶圈安装槽，所述的第一橡胶圈安装槽和第二橡胶圈安装槽内分别嵌入一根弹性橡胶圈。
19.进一步的，所述的中心固定杆的另一端为多分瓣结构，且与石英半球谐振子中心杆的两端端部相匹配；
20.所述的中心固定杆上的分瓣结构为周向均匀设置的四个弧形块组成，所述的四个弧形块之间形成一个十字花型凹槽，所述的十字花型凹槽的中心位置呈圆形。
21.本发明与现有技术相比产生的有益效果是：
22.1、本发明主要针对的是两件套平面电极结构半球谐振陀螺的精密装配，适用性更强，可以实现石英半球谐振子与石英电极基板的高精度、高效率和高可靠性焊接；
23.2、本发明中用于固定石英电极基板的电极基板卡环和隔热环采用具备低温度膨胀系数的陶瓷材质，用于固定石英半球谐振子的陶瓷压杆也采用具备低温度膨胀系数的陶瓷材质，避免石英半球谐振子与石英电极基板在焊接过程中，由于温度升高引起装置形变，从而对石英半球谐振子与石英电极基板的相对位置产生影响，保证了石英半球谐振子与石英电极基板焊接精度更高；
24.3、本发明中与陶瓷材质的电极基板卡环连接的不锈钢安装盘上设置弹性橡胶圈，可以避免电极基板卡环通过螺钉螺接在不锈钢安装盘上时，存在受力不均匀而引起陶瓷材质的电极基板卡环结构的损伤；与陶瓷压杆连接的不锈钢支撑板上设置弹性橡胶圈，可以
避免陶瓷压杆在紧固过程中，由于安装平整度导致陶瓷压杆受力不均匀造成陶瓷压杆结构损伤，弹性橡胶圈的设置使本装置具备更高的可靠性及更长的使用寿命；
25.4、由于电极基板卡环的卡爪内壁采用倒角设计，即卡爪爪部的下端面设置成斜切面形式与石英电极基板上的斜坡面相匹配，当本装置中的电极基板卡环通过8个周向均布的螺钉与安装盘相连时，同时可以实现电极基板卡环中心、石英电极基板中心与安装盘中心的快速精准对齐，并实现了石英电极基板的可靠固定；
26.5、本发明中的陶瓷压杆与石英半球谐振子接触部分设计为四瓣结构，保证与石英半球谐振子杆端面充分接触，提升固定装置可靠性；
27.6、本发明设计的半球谐振子位姿调整机构通过将千分螺杆或者线性促动器的端部设计为球头结构，调整脚座的中心设计成与球头结构相匹配(或相切)的球形定位凹槽，再通过手动调节的千分螺杆或电动调节的线性促动器实现了石英半球谐振子与石英电极基板的快速对心功能，可以达到对石英半球谐振子位姿的精密调整的目的；
28.7、本发明中的半球谐振子位姿调整机构在自身重力的作用下及预紧弹簧预应力的作用下，保证调整过程中千分螺杆或者线性促动器的端面球头与调整脚座球形定位槽的球形凹陷结构时刻相切，实现熔融石英半球谐振子及熔融石英电极基板的快速对心功能，提升半球谐振子位姿调整效率及精度，同时，预紧弹簧为调整装置提供的预应力能够增强机构的抗扰动能力，提升机构可靠性，本机构能够提升熔融石英半球谐振子及熔融石英电极基板的焊接效率，对半球谐振陀螺的批量制造提供有力支撑；
29.8、本发明中三支点调整或者四支点调整可降低单个支点调整过程中带来的耦合影响，提高半球谐振子位姿调整效率。
附图说明
30.附图作为本技术的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。
31.图1为本发明的整体结构示意图；
32.图2为图1的纵剖图；
33.图3为电极基板固定机构的拆分图；
34.图4为不锈钢安装盘的结构示意图；
35.图5为半球谐振子固定机构的结构示意图；
36.图6为半球谐振子固定机构的拆分图；
37.图7为压杆的结构示意图；
38.图8为实施例2中半球谐振子位姿调整机构的结构示意图；
39.图9为图8的拆分图；
40.图10为实施例1中半球谐振子位姿调整机构的结构示意图；
41.图11为实施例1中支撑调节机构的结构示意图，(a)为调整前的结构示意图，(b)为调整后的结构示意图；
42.图12为线性促动器的结构示意图，(a)为调整前的结构示意图，(b)为调整后的结构示意图；
43.图13为石英半球谐振子与石英电极基板对接的示意图；(a)为调整前的示意图，
(b)为调整后的示意图。
44.图中：4-隔振平台；5-石英半球谐振子；6-石英电极基板；11-不锈钢支撑板；11-1-固定圆盘；11-1-1-圆形凹槽；11-1-2-第一橡胶圈安装槽；11-1-3-螺纹安装孔；11-1-4-第二橡胶圈安装槽；11-1-5-弹性橡胶圈；11-2-横杆；12-陶瓷压杆；12-1-第二安装圆盘；12-2-中心固定杆；13-支撑杆；21-电极基板卡环；21-1-圆环形安装盘；21-2-卡爪；21-3-通孔；22-加热垫；22-1-豁口；23-隔热环；24-不锈钢安装盘；24-1-固定基座安装孔；24-2-第一弹性胶圈安装槽；24-3-电极基板卡环安装螺孔；24-4-第二弹性胶圈安装槽；24-5-导电弹簧针安装孔；24-6-中心通孔；25-不锈钢固定基座；25-1-第一安装圆盘；25-2-圆筒形底座；25-2-1-线槽；26-导电弹簧针；27-绝缘子；31-调整支架；31-1-支撑平台；31-2-支撑连杆；31-3-安装孔；31-4-第二安装通孔；32-调整脚座；32-1-球形定位凹槽；34-千分螺杆；34-1-测微螺杆；34-2-固定套筒；35-第一安装螺纹套；36-第一安装螺母；37-线性促动器；37-1-第二安装螺纹套；37-2-第二安装螺母；37-3-调节螺杆；38-弹簧横拉杆；39-预紧弹簧；40-弹簧纵拉杆。
具体实施方式
45.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
46.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
47.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
48.参见图1至图13所示，本技术实施例提供一种用于石英半球谐振子与石英电极基板焊接的固定装置包括电极基板固定机构、半球谐振子固定机构、半球谐振子位姿调整机构和隔振平台4；
49.所述的电极基板固定机构包括由上至下依次同轴设置的电极基板卡环21、加热垫22、隔热环23、不锈钢安装盘24和不锈钢固定基座25以及多根导电弹簧针26、多个绝缘子27和多个导电针帽，石英电极基板6同轴设置在电极基板卡环21和加热垫22之间；所述的固定基座25固接在隔振平台4上，不锈钢安装盘24固接在固定基座25上，所述的电极基板卡环21固接在不锈钢安装盘24上，且电极基板卡环21与不锈钢安装盘24之间形成容置腔，所述的电极基板卡环21与不锈钢安装盘24将隔热环23、加热垫22和石英电极基板6卡紧，所述的电极基板卡环21和隔热环23均为陶瓷材质；所述的石英电极基板6的每个电极通孔中设置一个导电针帽；加热垫22为圆环形结构，加热垫22的外壁周向均匀开有多个豁口22-1；所述的隔热环23上周向均匀开有多个通孔，每根导电弹簧针26上套有一个绝缘子27，所述的绝缘子27将不锈钢安装盘24上的导电弹簧针安装孔24-1-5的内壁完全覆盖，所述的绝缘子27为
圆环形结构，导电弹簧针26插在绝缘子27的中心通孔内；多根导电弹簧针26从不锈钢安装盘24的底部由下至上周向插装在不锈钢安装盘24上，且每根导电弹簧针26的顶端依次穿过隔热环23上的通孔、加热垫22上的豁口22-1并伸入到石英电极基板6电极通孔中的导电针帽中；所述的石英半球谐振子5穿过电极基板卡环21的通孔并置于石英电极基板6的正上方，所述的石英半球谐振子5的中心杆插在石英电极基板6的中心孔内；所述的固定基座25包括第一安装圆盘25-1和圆筒形底座25-2，所述的第一安装圆盘25-1通过多个紧固螺钉螺接在隔振平台4上，所述的圆筒形底座25-2安装在第一安装圆盘25-1上，且圆筒形底座25-2的侧壁上周向均匀开有多个线槽25-2-1；
50.所述的半球谐振子位姿调整机构包括调整支架31、多个支撑调节机构和多个调整脚座32，所述的多个调整脚座32以固定基座25为圆心周向均匀安装在隔振平台4上，所述的调整支架31包括支撑平台31-1和多根支撑连杆31-2，所述的多根支撑连杆31-2周向均匀设置并垂直安装在支撑平台31-1的侧壁上，所述的支撑连杆31-2的根数为3根或者4根，即调整支架31与隔振平台4之间的调节支点的个数为3个或者4个；所述的调整支架31上的支撑平台31-1置于固定基座25内，调整支架31上的支撑连杆31-2穿过固定基座25上的线槽25-2-1并通过支撑调节机构支撑在在调整脚座32上；
51.所述的半球谐振子固定机构包括两个不锈钢支撑板11、两根陶瓷压杆12和两根支撑杆13，所述的两个不锈钢支撑板11上下相对间隔设置并通过两根支撑杆13进行固定连接，所述的两根陶瓷压杆12上下相对设置且处于两个不锈钢支撑板11之间，处于上方的陶瓷压杆12固接在处于上方的不锈钢支撑板11上且二者处于电极基板卡环21的上方，处于下方的陶瓷压杆12固接在处于下方的不锈钢支撑板11上且二者固接在固定基座25中的支撑平台31-1上；所述的陶瓷压杆12包括第二安装圆盘12-1和中心固定杆12-2，所述的中心固定杆12-2的一端垂直固接在第二安装圆盘12-1的中心位置，所述的处于上方的陶瓷压杆12的中心固定杆12-2抵接在石英半球谐振子5中心杆的顶端，处于下方的陶瓷压杆12的中心固定杆12-2的长度长于处于上方的陶瓷压杆12的中心固定杆12-2的长度，处于下方的陶瓷压杆12的中心固定杆12-2依次穿过不锈钢安装盘24、隔热环23和加热垫22的中心通孔并抵接在石英半球谐振子5中心杆的底端。
52.本实施方式中所述的电极基板固定机构用于固定石英电极基板6，所述的半球谐振子固定机构用于固定石英半球谐振子5，所述的半球谐振子位姿调整机构用于调整石英半球谐振子5的位姿，所述的隔振平台4用于减轻外部环境因素对焊接过程带来的影响。
53.本实施方式中，所述的电极基板固定机构中的导电弹簧针26为8根，每根导电弹簧针26借助一个绝缘子27实现与不锈钢安装盘24的绝缘及可靠连接，且导电弹簧针26通过石英电极基板6上焊接的导电针帽与石英电极基板上的8个电极相连，实现可靠电路连接，即实现引出电极的功能；并且所述的8根导电弹簧针26对隔热环23、加热垫22和石英电极基板6实现中心粗略对准，然后通过电极基板卡环21与不锈钢安装盘24之间的连接及电极基板卡环21上的卡爪进一步增加石英电极基板6与电极基板固定机构整体精确可靠同轴定位；
54.本实施方式中，如图2和图6所示，所述的半球谐振子固定机构中的支撑杆13为不锈钢材质，支撑杆13通过紧固螺丝与处于上方的不锈钢支撑板11及处于下方的不锈钢支撑板11实现稳固连接并构成固定石英半球谐振子5的整体支撑框架，支撑杆13的两端设计成凸台结构，与不锈钢支撑板11上的定位安装孔相匹配，支撑杆13上的凸台可以嵌入到不锈
钢支撑板11上的定位安装孔中，不仅便于安装，实现对支撑杆的位置约束，消除框架结构的不稳定因素，提升装置稳定程度，而且还会保证上下设置的不锈钢支撑板11的同轴度，从而增加了与两个不锈钢支撑板11连接的陶瓷压杆12的同轴精度，增加了石英半球谐振子5固定的可靠程度和连接效率。
55.本实施方式中调整支架31与隔振平台4之间的调节支点的调节个数与支撑连杆31-2的根数有关，如图8、图9和图10所示，图10为三支点支撑调节，即可调节调整支架31与隔振平台4之间的这三个支撑点之间的距离，图8和图9所示为四支点支撑调节，即可调节调整支架31与隔振平台4之间的这四个支撑点之间的距离，通过三支点调节或者四支点调节可降低单个支点调整过程中带来的耦合影响，提高半球谐振子位姿调整效率；所述的支撑调节机构用于调整调整支架31与隔振平台4不同支点之间的距离，从而改变调整支架31的倾斜角，调整支架31的倾斜角发生改变，就会改变与调整支架31连接的半球谐振子固定机构的倾角，从而调节了固定在半球谐振子固定机构上的石英半球谐振子5的位姿，实现了石英半球谐振子5与石英电极基板6在对接过程中间隙误差为0的目的。
56.本实施方式中所述的固定基座25通过多根紧固螺丝固定在隔振平台4上保证了整套装置的稳定性，而且固定基座25上的线槽25-2-1为半球谐振子位姿调整机构的位姿调整提供调整空间。
57.本实施方式中所述的半球谐振子固定机构中两个不锈钢支撑板11在两根支撑杆13的连接下保证了两个不锈钢支撑板11的同轴度，石英半球谐振子5在两个陶瓷压杆12的夹持下与同轴设置的不锈钢支撑板11进行连接，由于固定石英半球谐振子5的陶瓷压杆12与不锈钢支撑板11之间存在弹性橡胶圈11-1-5，在陶瓷压杆12与不锈钢支撑板11连接的过程中可能存在不同轴的的现象，且电极基板固定机构中陶瓷材质的电极基板卡环21与不锈钢安装盘24之间存在弹性胶圈24-7，陶瓷材质的电极基板卡环21与不锈钢安装盘24的连接也可能存在不同轴的现象，因此石英半球谐振子5的中心杆插在石英电极基板6的中心通孔中，石英半球谐振子5与石英电极基板6实现中心粗略对接；由于固定石英半球谐振子5的半球谐振子固定机构安装在半球谐振子位姿调整机构上，通过调整半球谐振子位姿调整机构中的支撑调节机构，实现石英半球谐振子5位姿的调整，从而保证了石英半球谐振子5与石英电极基板6之间焊接前的对接精度；在石英半球谐振子5与石英电极基板6焊接前，先将焊料(粘稠状浆料)预先均匀涂抹于石英半球谐振子5中心杆待焊接部位，以及石英电极基板6中心谐振子安装孔(中心通孔)内壁中，加热垫22用于实现对待焊接石英电极基板6的加热功能，可使石英电极基板6的温度达到300℃，熔化预先填充的焊料，完成石英半球谐振子5与石英电极基板6的焊接；由于石英半球谐振子5与石英电极基板6在焊接过程中温度升高容易引起电极基板固定机构和半球谐振子固定机构的形变，从而引起石英半球谐振子5与石英电极基板6的位置产生变化，不仅对石英半球谐振子5的固定可靠性造成影响，而且还会对石英半球谐振子5与石英电极基板6的对接精度产生影响，最终导致焊接后的石英半球谐振子5与石英电极基板6间产生间隙误差，所述的间隙误差会导致石英电极基板6上周向均布的8个电极与石英半球谐振子5唇沿间电容值不同，对半球谐振陀螺的检测与控制精度造成影响，故将夹持石英半球谐振子5的两个陶瓷压杆12以及固定石英电极基板6的电极基板卡环21和隔热环23采用低温度膨胀系数的陶瓷材质制成，可以避免电极基板固定机构和半球谐振子固定机构产生形变，保证了石英半球谐振子5与石英电极基板6的对接精度，充
分提高石英半球谐振子5与石英电极基板6的焊接效率，对半球谐振陀螺的批量生产意义重大。
58.本实施方式中，石英半球谐振子5内表面与唇沿出镀有导电金属膜层，石英电极基板6上表面周向均匀分布有8个电极，各电极与石英半球谐振子5唇沿可等效为平板电容器，通过电容检测电路测量得到周向均匀分布的8个等效平板电容的电容值，可以计算得到石英半球谐振子唇沿与石英电极基板上表面的相对距离，从而实现石英半球谐振子5与石英电极基板6相对位置的实时监控，进一步保证两件套平面电极结构半球谐振陀螺的装配精度。
59.在一种可能的实施方案中，所述的电极基板卡环21包括一体制成的圆环形安装盘21-1和多个卡爪21-2，所述的多个卡爪21-2周向均匀设置在圆环形安装盘21-1上，所述的卡爪21-2的根部固定在圆环形安装盘21-1上，卡爪21-2的臂部竖直向上延伸，且卡爪21-2臂部的内壁与圆环形安装盘21-1的内壁一齐，卡爪21-2的爪部水平朝向圆环形安装盘21-1的轴心位置，且多个卡爪21-2的爪部之间形成一个通孔21-3，所述的卡爪21-2的爪部抵接在石英电极基板6上；所述的圆环形安装盘21-1通过多个紧固螺钉螺接在不锈钢安装盘24上。
60.在一种可能的实施方案中，所述的卡爪21-2爪部的下端面设置成斜切面，石英电极基板6的上端面与侧壁之间的夹角设置成斜坡面，石英电极基板6上的斜坡面与卡爪21-2爪部的斜切面相匹配。
61.本实施方式中，所述的电极基板卡环21上设置的卡爪21-2个数为8个，8个卡爪21-2周向均匀分布，避免电极基板卡环21在安装过程中受力不均匀导致电极基板卡环21结构损伤，提高装置的可靠性及使用寿命；
62.本实施方式中的卡爪21-2针对待焊接石英电极基板6采用倒角设计，在紧固过程中可以实现石英电极基板6中心与不锈钢安装盘24中心的快速精准对齐，充分提高焊接精度及焊接效率。
63.在一种可能的实施方案中，所述的不锈钢安装盘24上径向由外至内依次开有一圈固定基座安装孔24-1、一圈第一弹性胶圈安装槽24-2、一圈电极基板卡环安装螺孔24-3、一圈第二弹性胶圈安装槽24-4、一圈导电弹簧针安装孔24-5和中心通孔24-6；所述的不锈钢安装盘24通过多个紧固螺钉安装在固定基座25上，所述的电极基板卡环21通过多个紧固螺钉螺接在电极基板卡环安装螺孔24-3内，每个导电弹簧针安装孔24-5内插装有一根导电弹簧针26，所述的第一弹性胶圈安装槽24-2和第二弹性胶圈安装槽24-4内分别内嵌一根弹性胶圈24-7。
64.本实施方式中由于电极基板卡环21为陶瓷材质，当电极基板卡环21与不锈钢安装盘24在连接过程中，防止电极基板卡环21受力不均匀导致结构损坏，因此在电极基板卡环安装螺孔24-3的内侧及外侧分别设计有弹性胶圈安装槽，通过安放弹性胶圈24-7防止电极基板卡环21安装过程中损坏，提高装置可靠性，延长装置的使用寿命；
65.在一种可能的实施方案中，所述的调整脚座32上的中心位置开有球形定位凹槽32-1，所述的调整脚座32上以球形定位凹槽32-1为中心周向开有多个安装通孔，所述的调整脚座32与隔振平台4通过多个紧固螺钉和安装通孔进行紧固连接。
66.本实施方式中所述的支撑调节机构的底端为球头结构，支撑调节机构底端的球头
结构插在调整脚座32上的球形定位凹槽32-1中，由于调整支架31在调整过程中倾角产生改变，与调整支架31固连的支撑调节机构的轴线也会产生倾斜，将支撑调节机构底端的支撑点设计为球头结构，保证了支撑调节机构在产生倾斜过程中，其支撑点的中心距离地面或者调整脚座32的距离始终相同，因此在知道石英半球谐振子5的倾角的情况下，通过计算各个支撑调节机构的倾角(以支撑点的中心为圆心测量倾角)，就可以精确的计算出调整支架31的倾角，而不会因为支撑调节机构底端的支撑点的中心空间位置发生改变增加计算过程，在调整各个调节支点过程中，实现熔融石英半球谐振子及熔融石英电极基板的快速对心功能，提升半球谐振子位姿调整效率及精度。
67.本实施方式中，支撑调节机构底端的球头支撑结构插装在球形定位凹槽32-1中，防止在调节支撑调节机构过程中，支撑调节机构底端的支撑点出现打滑并窜动的现象，保证调整过程中支撑调节机构底端的球头结构与调整脚座球形定位凹槽32-1时刻相切，并且也防止调整过程中与调整装置直接接触可能对半球谐振子位姿精度带来的扰动的问题。
68.在一种可能的实施方案中，所述的支撑调节机构包括千分螺杆34、第一安装螺纹套35和第一安装螺母36，所述的第一安装螺纹套35套在千分螺杆34中的测微螺杆34-1上，且第一安装螺纹套35的一端固连在千分螺杆34中的固定套筒34-2上，所述的第一安装螺纹套35的外壁上开有外螺纹，第一安装螺母36螺接在第一安装螺纹套35上；所述的调整支架31上的支撑连杆31-2的外端端部开有安装孔31-3，所述的千分螺杆34上的第一安装螺纹套35插在调整支架31上的安装孔31-3内，并通过第一安装螺母36进行固定，所述的千分螺杆34中的测微螺杆34-1的底端为球头结构，所述的测微螺杆34-1底端的球头结构抵接在调整脚座32上的球形定位凹槽32-1。
69.本实施方式中，千分螺杆34通过第一安装螺纹套35与第一安装螺母36安装在支撑连杆31-2上，通过旋转千分螺杆34中测微螺杆34-1的调节旋钮使得测微螺杆34-1的下端从千分螺杆34中的第一安装螺纹套35中伸出或者缩回(如图11所示，a为测微螺杆34-1伸出的距离)，从而改变测微螺杆34-1下端伸出的长度，进而改变调整支架31与隔振平台4此调节支点之间的距离，三个调节支点或者四个调节支点在共同调节的作用下，使得调整支架31的最终倾角发生改变。
70.在一种可能的实施方案中，所述的调整支架31上的支撑连杆31-2的外端端部开有安装孔31-3，所述的支撑调节机构为线性促动器37，所述的线性促动器37中的第二安装螺纹套37-1插在调整支架31上的安装孔31-3内，并通过第二安装螺母37-2进行固定；所述的线性促动器37中的调节螺杆37-3的底端为球头结构，所述的调节螺杆37-3底端的球头结构抵接在调整脚座32上的球形定位凹槽32-1内。
71.本实施方式中，所述的线性促动器37的型号为n-470.11u，通过第二安装螺纹套37-1与第二安装螺母37-2安装在支撑连杆31-2上，先通过旋转线性促动器37中的调节螺杆37-3的调节旋钮使得调节螺杆37-3的下端从线性促动器7中的第二安装螺纹套37-1中伸出或者缩回，进行粗略调节，再通过线性促动器37中的电机使得调节螺杆37-3的下端从线性促动器37中的第二安装螺纹套37-1中再次伸出或者缩回，进行精密调节，从而改变调节螺杆37-3下端伸出的长度，进而改变调整支架31与隔振平台4此调节支点之间的距离，三个调节支点或者四个调节支点在共同调节的作用下，使得调整支架31的最终倾角发生改变。
72.在一种可能的实施方案中，所述的每根支撑连杆31-2上靠近支撑调节机构的一侧
还设置有一个弹簧预紧机构；每个弹簧预紧机构包括弹簧横拉杆38、两根预紧弹簧39和两个弹簧纵拉杆40，所述的支撑连杆31-2上靠近安装孔31-3的一侧开有第二安装通孔31-4，所述的弹簧横拉杆38插装在第二安装通孔31-4内，两根预紧弹簧39和两个弹簧纵拉杆40分别设置在支撑连杆31-2的两侧，且弹簧纵拉杆40竖直固定在隔振平台4上，所述的预紧弹簧39的一端连接在弹簧横拉杆38的一端，另一端连接在处于同一侧的弹簧纵拉杆40上。
73.本实施方式中的半球谐振子位姿调整机构在自身重力的作用下及预紧弹簧预应力的作用下，保证调整过程中千分螺杆或者线性促动器的端面球头与调整脚座球形定位凹槽32-1时刻相切，实现熔融石英半球谐振子及熔融石英电极基板的快速对心功能，提升半球谐振子位姿调整效率及精度，同时，预紧弹簧为调整装置提供的预应力能够增强机构的抗扰动能力，提升机构可靠性，本机构能够提升熔融石英半球谐振子及熔融石英电极基板的焊接效率，对半球谐振陀螺的批量制造提供有力支撑。
74.在一种可能的实施方案中，所述的不锈钢支撑板11包括固定圆盘11-1和两根横杆11-2，所述的两根横杆11-2分别设置在固定圆盘11-1的两侧且与固定圆盘11-1一体连接；所述的两根陶瓷压杆12分别连接在两个不锈钢支撑板11的固定圆盘11-1上，处于下方的不锈钢支撑板11的固定圆盘11-1连接在固定基座25中的支撑平台31-1上，且处于下方的不锈钢支撑板11两端的横杆11-2分别穿过固定基座25上的线槽25-2-1并与支撑杆13连接；所述的支撑杆13的顶端与处于上方的不锈钢支撑板11的横杆11-2外端固连，支撑杆13的底端与处于下方的不锈钢支撑板11的横杆11-2外端固连；
75.所述的固定圆盘11-1的中心位置开有圆形凹槽11-1-1，所述的陶瓷压杆12上的第二安装圆盘12-1置于圆形凹槽11-1-1中，所述的圆形凹槽11-1-1的槽底处由外至内依次开有一圈第一橡胶圈安装槽11-1-2、一圈螺纹安装孔11-1-3和一圈第二橡胶圈安装槽11-1-4，所述的第一橡胶圈安装槽11-1-2和第二橡胶圈安装槽11-1-4内分别嵌入一根弹性橡胶圈11-1-5。
76.本实施方式中，如图6所示，所述的不锈钢支撑板11的固定圆盘11-1中设计有大小两圈橡胶圈安装槽，在橡胶圈安装槽中安装橡胶圈后，由于橡胶圈处于陶瓷压杆12与不锈钢支撑板11的连接处，通过紧固螺丝将两个陶瓷压杆12分别安装在两个不锈钢支撑板11的圆形凹槽11-1-1内，可以避免由于紧固螺丝在拧紧过程中容易导致陶瓷压杆12与圆形凹槽11-1-1槽底之间存在受力不均匀的现象，进而导致陶瓷压杆12与圆形凹槽11-1-1槽底之间的安装平面不平整，在紧固螺丝锁紧过程中导致陶瓷材质的压杆的机械结构损伤，影响石英半球谐振子5固定的可靠程度。
77.在一种可能的实施方案中，所述的中心固定杆12-2的另一端为多分瓣结构，且与石英半球谐振子5中心杆的两端端部相匹配；
78.所述的中心固定杆12-2上的分瓣结构为周向均匀设置的四个弧形块12-2-1组成，所述的四个弧形块12-2-1之间形成一个十字花型凹槽12-2-2，所述的十字花型凹槽12-2-2的中心位置呈圆形。
79.本实施方式中，如图7所示，所述的中心固定杆12-2的端部分为四瓣，在石英半球谐振子5固定过程中实现与石英半球谐振子5顶杆的充分接触，防止压紧过程中，由于受力不均匀导致石英半球谐振子5由侧方挤出，提升固定装置的可靠性。
80.虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实
施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。