一种原子气室玻壳熔接装置及方法与流程

本发明涉及原子气室加工，具体为一种原子气室玻壳熔接装置及方法。

背景技术：

1、原子气室是陀螺仪、磁力仪、原子钟等量子仪表的核心部件，原子气室的性能将直接影响上述仪表的最终精度，原子气室多采用玻璃材质的立方或圆柱形空壳(分别为腔体和筒体)，向其中充入碱金属和填充气体而制成。原子气室玻壳通常利用玻璃管、玻璃片熔接而成。

2、目前，原子气室玻壳主要靠经验丰富的玻璃工手工操作，利用熔接喷嘴对腔体和筒体贴合处进行加热，一边观察工件的软化熔合效果，一边调整加热点，直至完成熔接过程。

3、但是目前的原子气室玻壳熔接装置缺乏一种定心结构，人工操作生产效率和批次一致性较差，无法保证腔体和筒体的同心度，且通过机械固定的话，熔接喷嘴不能始终对准腔体和筒体的贴合加工面，这也会影响熔接效果，最终影响原子气室玻壳产品的良品率，鉴于此，我们提出了一种原子气室玻壳熔接装置及方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种原子气室玻壳熔接装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种原子气室玻壳熔接装置，包括机架，所述机架左侧外壁固定安装有伺服异步电机，所述机架内部转动安装有双向螺纹杆，所述伺服异步电机右侧输出端固定连接所述双向螺纹杆左侧一端，所述机架顶部固定安装有直线滑轨，所述直线滑轨内部滑动安装有直线滑块，所述直线滑块顶部固定安装有侧板，所述侧板底部中心固定安装有螺纹块，所述双向螺纹杆外侧螺纹连接螺纹块内部，所述机架顶部设置有定心组件、移动组件和辅助组件，所述定心组件包括：

4、固定架，所述侧板顶部固定连接固定架底部，所述固定架内壁固定安装有伺服液压杆，所述伺服液压杆的活塞端固定安装有夹板，所述夹板外壁固定安装有气囊，所述侧板、螺纹块、固定架、伺服液压杆、夹板以及气囊设置有两组，且两组所述侧板、螺纹块、固定架、伺服液压杆、夹板以及气囊均以所述机架前后方向的水平中线为镜像轴镜像设置在所述双向螺纹杆左右两端；

5、腔体，位于所述机架左端的气囊外壁贴合腔体外壁，位于所述机架右端的气囊外壁贴合筒体外壁，所述固定架上开设有贯穿的圆槽；

6、支架，所述机架右端顶部固定连接支架底部，所述支架顶部固定安装有影像仪，所述腔体、筒体、圆槽以及影像仪四者在左右方向上的投影重合，从而确保原子气室玻壳的同心度。

7、优选的，所述直线滑轨和直线滑块设置有两组，且两组所述直线滑轨和直线滑块均以所述机架左右方向的水平中线为对称轴对称设置在所述侧板前后两端。

8、优选的，单组所述固定架内部的所述伺服液压杆、夹板以及气囊设置有多组，且多组所述伺服液压杆、夹板以及气囊均以所述圆槽圆心为阵列中心等间距圆周阵列，从而更好地夹持固定。

9、优选的，所述移动组件包括小滑块，所述直线滑轨内部滑动安装有小滑块，所述小滑块顶部固定安装有底板，所述底板顶部固定安装有保护罩，所述保护罩位于两组所述固定架之间，所述保护罩左右两端的圆形开槽与所述圆槽二者的圆形截面圆心同轴心，与所述保护罩内部固定安装有伺服圆形滑轨，所述伺服圆形滑轨内部滑动安装有弧形滑块，所述弧形滑块外壁固定安装有熔接箱，所述熔接箱内部设置有熔接喷嘴，所述熔接喷嘴整体朝向所述腔体一侧倾斜，从而使得熔接喷嘴出口更好地对准腔体和筒体的贴合处。

10、优选的，所述熔接箱远离所述弧形滑块的一端外壁固定安装有细杆，所述细杆外侧转动安装有大滚珠，所述大滚珠设置有多组，且多组所述大滚珠以细杆轴向方向为阵列方向等间距线性阵列，从而更好地适应不同横截面积的腔体。

11、优选的，所述辅助组件包括n形块，所述机架顶部固定安装有n形块，所述n形块位于所述直线滑轨的正上方，所述底板顶部固定安装有矩形块，所述n形块位于所述矩形块的左侧，所述n形块与矩形块之间固定安装有弹簧杆。

12、优选的，所述细杆外侧设置有清洁组件，所述细杆远离所述熔接箱的一端外壁固定安装有方块，所述方块设置有两组，两组所述方块之间固定安装有固定轴，所述固定轴外侧固定连接发条弹簧内侧一端，所述发条弹簧外侧一端固定连接于圆套内部。

13、优选的，所述圆套左侧外壁固定安装有短柱，所述短柱远离所述圆套的一端外侧转动安装有小滚珠，所述圆套外壁固定安装有移动块，所述移动块远离所述圆套的一端外壁滑动贴合方块外壁，所述方块外壁固定安装有水平限位块和倾斜限位块，所述移动块位于所述水平限位块和倾斜限位块之间，所述水平限位块位于所述圆套左侧，防止圆套转动过度，约束清洁块的运动方向。

14、优选的，所述圆套前侧外壁固定安装有长柱，所述长柱远离所述圆套的一端卡接有清洁块。

15、本发明还提供一种原子气室玻壳熔接装置的使用方法，包括以下步骤：

16、s1、首先将腔体和筒体分别置于两组固定架中心，此时不要松手，然后启动伺服液压杆，使得多组的夹板和气囊共同向圆槽中心运动，从而分别完成对腔体和筒体的夹持固定，此时松手，配合支架和影像仪对腔体和筒体进行同心度检查；

17、s2、固定完成后，启动伺服异步电机，使得双向螺纹杆转动，从而使得两组螺纹块相互靠近运动，配合直线滑轨、直线滑块和侧板，使得腔体和筒体相互靠近的相向运动，从而二者相邻的一端共同进入保护罩内部；

18、s3、当大滚珠贴合腔体右端外壁时，配合小滑块、底板和细杆，使得保护罩随着腔体同步横向移动，从而启动伺服圆形滑轨，配合弧形滑块、熔接箱和熔接喷嘴，完成对腔体和筒体的熔接操作；

19、s4、当保护罩左右移动时，配合n形块、矩形块和弹簧杆的形变，使得当大滚珠贴合腔体右端外壁时，保护罩不会晃动，使得后续熔接操作更加稳定；

20、s5、在熔接操作之前，当小滚珠外壁贴合腔体右端外壁时，配合方块、固定轴、发条弹簧和短柱，使得圆套转动，从而带动移动块同步转动，配合水平限位块和倾斜限位块，使得长柱带动清洁块运动至腔体和筒体贴合处，从而更好地完成清灰操作；

21、s6、完成熔接操作后，首先配合机架右侧的伺服液压杆结束对筒体的夹持固定，然后启动伺服异步电机反转，使得两组固定架相互远离的相向运动，最后配合机架左侧的伺服液压杆结束对腔体和筒体熔接后组合成的原子气室玻壳本体的夹持固定。

22、与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

23、1、该原子气室玻壳熔接装置及方法，为了更好地保证原子气室玻壳的同心度，通过设置有定心组件，将腔体和筒体分别置于两组固定架中心，此时不要松手，然后启动伺服液压杆，使得多组的夹板和气囊共同向圆槽中心运动，从而分别完成对腔体和筒体的夹持固定，此时松手，配合支架和影像仪对腔体和筒体进行同心度检查，继而保证了原子气室玻壳的同心度。

24、2、该原子气室玻壳熔接装置及方法，为了使得熔接效果更好，通过设置有移动组件，当大滚珠贴合腔体右端外壁时，配合小滑块、底板和细杆，使得保护罩随着腔体同步横向移动，从而熔接喷嘴始终对准腔体和筒体的贴合处，从而启动伺服圆形滑轨，配合弧形滑块、熔接箱和熔接喷嘴，完成对腔体和筒体的熔接操作。

25、3、该原子气室玻壳熔接装置及方法，为了使得熔接操作更加稳定，通过设置有辅助组件，当保护罩左右移动时，配合n形块、矩形块和弹簧杆的形变，使得当大滚珠贴合腔体右端外壁时，保护罩不会晃动，从而使得后续熔接操作更加稳定。

26、4、该原子气室玻壳熔接装置及方法，为了进一步提升熔接效果，通过设置有清洁组件，在熔接操作之前，当小滚珠外壁贴合腔体右端外壁时，配合方块、固定轴、发条弹簧和短柱，使得圆套转动，从而带动移动块同步转动，配合水平限位块和倾斜限位块，使得长柱带动清洁块运动至腔体和筒体贴合处，从而更好地完成清灰操作，继而进一步提升了熔接效果。