专利名称：用于制备光纤陀螺光纤环圈的可分离式脱模骨架的制作方法
技术领域：
本发明涉及光纤陀螺，具体地指一种用于制备光纤陀螺光纤环圈的可分离式脱模骨架。
背景技术：
光纤陀螺是一种测量姿态方位的高精度惯性传感器，由于它具备体积小、精度高、 启动快、动态范围大、无机械转动结构等一系列优点，已经被广泛应用于机器人、舰艇、飞机、导弹等多种领域。根据光纤陀螺的型号不同，常常需要制备各种不同规格的光纤环圈。 传统的光纤环圈制备方法是将光纤直接绕制并固定在骨架上，这样不仅限制了光纤陀螺中其它器件的布局，而且制约了光纤陀螺体积和重量的进一步减小，更重要的是，由于光纤环圈与骨架之间的热膨胀性能不匹配，将导致光纤陀螺在温度变化之下产生应力变化，从而产生非互易相位误差，造成光纤陀螺的温度敏感性。在中高精度光纤陀螺中，光纤陀螺的温度敏感性已经成为制约其发展的主要因素。为降低光纤陀螺光纤环圈中的非互易性影响，国内单位大多采用四极对称绕法绕制光纤环圈，且近几年，国内还出现了无骨架光纤环圈。无骨架光纤环圈可以在很大程度上提高光纤线圈的温度特性及震动特性，但这种光纤环圈尚处于实验阶段，无论是脱模骨架的设计，还是脱模的方法都不够成熟。如何能够更轻松地取得无骨架光纤环圈、如何提高脱模成功率、如何提高无骨架光纤环圈的品质已经成为制备无骨架光纤环圈的关键问题。目前，已有一些关于光纤脱模骨架的报道。例如授权公告号为CN 101403616的中国发明专利《光纤陀螺脱骨架光纤环拆卸装置》，该专利采用了通过两个盘片上的安装孔与中间的一组扇页固定，光纤绕制在由扇页组成的扇环上的技术方案。然而，一套该骨架只能实现单一型号的无骨架光纤环圈制备，且由于固化胶与骨架之间有一定的粘附力，骨架与光纤环圈并不能轻易地进行分离。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种用于制备光纤陀螺光纤环圈的可分离式脱模骨架，能够适用于多种型号的无骨架光纤环圈的制备。为解决上述技术问题，本发明提供的一种用于制备光纤陀螺光纤环圈的可分离式脱模骨架，包括第一安装盘、第二安装盘和由至少两个扇片组合而成的扇环；所述第一安装盘的一侧垂直于盘面设有中空螺杆，第一安装盘上环绕所述中空螺杆均勻布置有若干定位螺孔，第一安装盘上环绕所述中空螺杆设有至少一条第一环形槽；所述第二安装盘设有与所述中空螺杆匹配的螺孔，第二安装盘上环绕所述螺孔设有至少一条第二环形槽，第二安装盘上开有若干固定螺孔；所述扇环的两侧分别设有与第一环形槽和第二环形槽相配置的凸缘，扇环上设有与所述定位螺孔相对应的安装孔，用于将扇环固定在第一安装盘上。上述技术方案中，所述扇环由二至六个扇片组合而成。上述技术方案中，所述扇环固定在第一安装盘上时，相邻扇片之间设有广3mm的间隙。上述技术方案中，所述第二环形槽较第一环形槽深。上述技术方案中，所述脱模骨架为硬铝合金材质的脱模骨架。进一步地，所述脱模骨架的表面经阳极化处理，且脱模骨架的表面设有高分子材
料涂覆层。更进一步地，所述高分子材料涂覆层的厚度为0. Γ0. 5mm。所述高分子材料涂覆层为硬度较高、耐磨耐冲击、高润滑、不粘性好的高分子材料涂覆层，具体可以为聚四氟乙烯或聚甲醛或超高分子量聚乙烯涂覆层。上述技术方案中，所述脱模骨架为高分子材料的脱模骨架。进一步地，所述高分子材料为硬度较高、耐磨耐冲击、高润滑、不粘性好的高分子材料，具体可以为聚四氟乙烯或聚甲醛或超高分子量聚乙烯。与现有技术相比，本发明能够克服传统光纤环圈绕制方案中由于骨架存在而带来的种种应力影响，且制备无骨架光纤环圈效率高、成品率高；通过旋转第二安装盘能够精确调整第一安装盘和第二安装盘间距，使本骨架适用于制备多种宽度规格的光纤环圈；除了应用于光纤陀螺，该骨架还可用于其他器件中光纤环圈的制备，应用广泛。
图1为本发明中第一安装盘的结构示意图。图2为本发明中第二安装盘的结构示意图。图3为实施例1中扇环的结构示意图。图4为实施例1的脱模骨架组装示意图。图5为实施例2中扇环的结构示意图。图6为本发明组装后的纵剖面图。图中1 一第一安装盘(其中，1. 1 一中空螺杆、1.2 —第一环形槽、1.3 —定位螺孔)，2—第二安装盘(其中，2. 1—螺孔、2. 2—第二环形槽、2. 3—固定螺孔)，3—扇环(其中， 3. 1一扇片、3. 2—凸缘，3. 3—安装孔)，4一环形凹槽。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的具体实施例作进一步的详细描述。实施例一。如图1、和图6所示，本发明的一种用于制备光纤陀螺光纤环圈的可分离式脱模骨架，包括第一安装盘1、第二安装盘2和由六个扇片3. 1组合而成的扇环3。第一安装盘 1的一侧垂直于盘面设有中空螺杆1.1，第一安装盘1上环绕该中空螺杆1.1均勻布置有六组共十二个定位螺孔1. 3，第一安装盘1上环绕上述中空螺杆1. 1还设有两条第一环形槽 1. 2。第二安装盘2设有与上述中空螺杆1. 1匹配的螺孔2. 1，其上环绕该螺孔2. 1设有两条第二环形槽2. 2，本实施例中，第二环形槽2. 2较第一环形槽1. 2深，使得第二安装盘2与第一安装盘1间有较大的距离调整空间。第二安装盘2上还开有八个固定螺孔2. 3，用于同第一安装盘1固定。扇环3的两侧分别设有与第一环形槽1. 2和第二环形槽2. 2相配置的凸缘3. 2，凸缘3. 2较短的一侧与第一环形槽1. 2相配置，使扇环3能够方便、稳固地与第一安装盘1定位；凸缘3. 2较长的一侧与第二环形槽2. 2相配置，能够镶嵌于第二环形槽
2.2内并环绕第二安装盘2中轴自由转动。扇环3上还设有与上述第一安装盘1的定位螺孔1. 3相对应的安装孔3. 3，其中每一扇片3. 1上均有两个安装孔3. 3，用于将其固定在第一安装盘1上。为便于后续工艺中扇环3与光纤环圈的分离，扇环3固定到第一安装盘1 上后，相邻扇片3. 1之间设有约Imm的间隙。本实施例的脱模骨架为硬铝合金材质，其硬度高，膨胀系数小，对外界温度变化产生的形变可忽略不计。通过对骨架表面阳极化处理，其耐蚀性、硬度、耐磨性、耐热性等均有进一步提高。同时，在第一安装盘1和第二安装盘2内侧及扇片3. 1外环表面涂覆一层约 0. 3mm的高分子材料，如聚四氟乙烯、聚甲醛或超高分子量聚乙烯等，使光纤与本骨架接触面的摩擦系数低，从而显著增加脱模成功率、降低脱模难度。此外，还可将扇片3. 1内开有安装孔3. 3的两个扇面打磨粗糙，以增大摩擦系数，避免组装时扇环3与两个安装盘1、2间打滑；通过对与光纤接触的扇片3. 1之间接缝棱边及两个安装盘1、2的盘边进行圆角处理， 可防止刮伤光纤或由于作用力过大切断光纤。需进行光纤环圈的制备时，首先，分别将六个扇片3. 1用螺丝固定在第一安装盘1 上；然后，将中空螺杆1. 1置于第二安装盘2的螺孔2. 1内，根据待绕制的光纤环圈规格，通过第一安装盘1和第二安装盘2的相对旋转可精密地调整第一安装盘1和第二安装盘2间距，从而确定环形凹槽4的宽度，用穿过固定螺孔2. 3的长螺丝抵到扇片3. 1上，将第二安装盘2与扇环、第一安装盘1固定；接下来，即可将装配好的骨架安装在绕环机上进行光纤环的绕制工作，在光纤环的绕制、涂胶、固化等一系列工作完成后，卸下第二安装盘2上固定螺孔2. 3中的八个螺丝，旋转第二安装盘2，即可将第二安装盘2拆卸下来；通过拆卸第一安装盘1上定位螺孔1. 3中的全部螺丝，可以得到粘附有扇片3. 1的光纤环；最后将扇片
3.1向中心靠拢，即可获得无骨架的光纤环圈。实施例二。如图广2、图5飞所示，本发明的另一种用于制备光纤陀螺光纤环圈的可分离式脱模骨架，包括第一安装盘1、第二安装盘2和扇环3。其中，第一安装盘1和第二安装盘2的结构与实施例一相同，区别主要在于扇环3，该扇环3由两个扇片3. 1组合而成，其凸缘3. 2 及开孔方式也与实施例一相同，该扇环3固定到第一安装盘1上后，两扇片3. 1之间设有约 3mm的间隙。此外，本实施例的脱模骨架为聚四氟乙烯材质。其与光纤环圈之间的摩擦系数、与固化胶的粘附力度均很低，所以光纤环圈脱离骨架较为容易。其具体工作原理与实施例一相同。本发明的核心在于通过设置距离精密可调的第一安装盘1和第二安装盘2、以及可拆卸的扇环3，实现多宽度规格的无骨架光纤环圈的制备，所以其保护范围并不限于上述实施例。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神，例如扇环3的组成不限于两片和六片，采用均分的三片、四片、八片或更多片等，构成完整的扇环3即可；第一环形槽1. 2和第二环形槽2. 2也不限于实施例的两条，采用一条或多条，能容纳扇环3的凸缘3. 2也都是可行的；脱模骨架或者其表面涂覆层还可采用的其他硬度高、耐磨耐冲击、高润滑、不粘性好的高分子材料等。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明也意图包含这些改动和变形在内。
权利要求
1.一种用于制备光纤陀螺光纤环圈的可分离式脱模骨架，其特征在于它包括第一安装盘(1)、第二安装盘(2)和由至少两个扇片(3. 1)组合而成的扇环(3)；所述第一安装盘 (1)的一侧垂直于盘面设有中空螺杆(1. 1)，第一安装盘(1)上环绕所述中空螺杆(1. 1)均勻布置有若干定位螺孔(1. 3)，第一安装盘(1)上环绕所述中空螺杆(1.1)设有至少一条第一环形槽(1.2);所述第二安装盘(2)设有与所述中空螺杆(1. 1)匹配的螺孔(2. 1)，第二安装盘(2)上环绕所述螺孔(2.1)设有至少一条第二环形槽(2.2)，第二安装盘(2)上开有若干固定螺孔(2. 3)；所述扇环(3)的两侧分别设有与第一环形槽(1. 2)和第二环形槽(2. 2) 相配置的凸缘(3. 2)，扇环(3)上设有与所述定位螺孔(1. 3)相对应的安装孔(3. 3)，用于将扇环(3)固定在第一安装盘(1)上。
2.根据权利要求1所述的用于制备光纤陀螺光纤环圈的可分离式脱模骨架，其特征在于所述扇环(3)由二至六个扇片(3. 1)组合而成。
3.根据权利要求1或2所述的用于制备光纤陀螺光纤环圈的可分离式脱模骨架，其特征在于所述扇环(3)固定在第一安装盘(1)上时，相邻扇片(3. 1)之间设有广3mm的间隙。
4.根据权利要求1或2所述的用于制备光纤陀螺光纤环圈的可分离式脱模骨架，其特征在于所述第二环形槽(2. 2)较第一环形槽(1. 2)深。
5.根据权利要求1或2所述的用于制备光纤陀螺光纤环圈的可分离式脱模骨架，其特征在于所述脱模骨架为硬铝合金材质的脱模骨架。
6.根据权利要求5所述的用于制备光纤陀螺光纤环圈的可分离式脱模骨架，其特征在于所述脱模骨架的表面经阳极化处理，且脱模骨架的表面设有高分子材料涂覆层。
7.根据权利要求6所述的用于制备光纤陀螺光纤环圈的可分离式脱模骨架，其特征在于所述高分子材料涂覆层的厚度为0. Γ0. 5mm。
8.根据权利要求6或7所述的用于制备光纤陀螺光纤环圈的可分离式脱模骨架，其特征在于所述高分子材料涂覆层为聚四氟乙烯或聚甲醛或超高分子量聚乙烯涂覆层。
9.根据权利要求1或2所述的用于制备光纤陀螺光纤环圈的可分离式脱模骨架，其特征在于所述脱模骨架为高分子材料的脱模骨架。
10.根据权利要求9所述的用于制备光纤陀螺光纤环圈的可分离式脱模骨架，其特征在于所述高分子材料为聚四氟乙烯或聚甲醛或超高分子量聚乙烯。
全文摘要
一种用于制备光纤陀螺光纤环圈的可分离式脱模骨架，包括第一安装盘、第二安装盘和由至少两个扇片组合而成的扇环；所述第一安装盘的一侧垂直于盘面设有中空螺杆，第一安装盘上环绕所述中空螺杆均匀布置有若干定位螺孔，第一安装盘上环绕所述中空螺杆设有至少一条第一环形槽；所述第二安装盘设有与所述中空螺杆匹配的螺孔，第二安装盘上环绕所述螺孔设有至少一条第二环形槽，第二安装盘上开有若干固定螺孔；所述扇环的两侧分别设有与第一环形槽和第二环形槽相配置的凸缘，扇环上设有与所述定位螺孔相对应的安装孔，用于将扇环固定在第一安装盘上。本发明克服了传统方案中由于骨架存在而带来的种种应力影响，且适用于制备多种宽度规格的光纤环圈。
文档编号G01C25/00GK102435210SQ20111028500
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月23日 优先权日2011年9月23日
发明者汪洪海, 皮亚斌, 郭伟华 申请人:武汉长盈通光电技术有限公司