专利名称：一种光纤传感环圈的旋转固化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于固化装置领域，具体涉及一种光纤传感环圈的旋转固化装置。
背景技术：
光纤环圈制作是光纤陀螺的核心技术，陀螺的振动、温度性能都与环圈的制作水 平息息相关，高精度光纤传感环圈尤其如此。对环圈质量的要求最终归结到环圈的构成材料和制作工艺方面的要求，在制作工艺中，环圈的固化方法尤为重要。目前，高精度光纤传感环圈采用高强度固化胶灌封，并且高温固化，在完成环圈真空灌封，固化胶未固化时，必须进行残留胶液的清理以及工装拆解工作，否则在固化完成后，将由于固化胶的高粘结特性导致残留胶体无法清除，也将缠绕工装粘接牢固，若强行拆除，必然会损伤环圈中的光纤，一旦光纤损伤和断裂，整个环圈制作失败，环圈只能报废处理。环圈全部清理完成后，水平放入温箱高温固化(约为80°C)，固化过程历时4小时左右。环圈在温箱中处于静止状态，此时环圈内部的灌封固化胶为流体，并未固化，在重力的作用下，胶液将从环圈底部缓慢下沉，最终以胶滴的形式流出环圈。这种流出的胶液对环圈的不利影响主要有以下几个方面首先，环圈内部胶液流出后，由于局部区域胶液缺失和粘接不紧密，导致环圈整体性和牢固性变差；其次，由于胶液本身具有一定的粘度，在重力的作用下，当临近固化时间点时，整个环圈内部将形成一定的胶液分布梯度，即环圈顶端胶液少,环圈底部I父液多，如此破坏了环圈的对称性；最后，在环圈固化完成后，总会在底部残留一些大胶滴，既影响美观也妨碍后续陀螺组装，最为严重的是破坏了陀螺的精度。由于在环圈灌封中使用的固化胶为高粘结强度的树脂，因此必须在环圈完全固化之前拆除绕线辅助工装以及不是最终产品结构中的多余部分，在应用旋转固化装置之前，通常的做法是将清理完毕的环圈平放于固定的台体上，共同置于温箱内部加热固化，这种方法的最大弊端在于环圈内部胶液会由于重力作用缓慢向下流出，若此时胶液仍然具有流动性，则可以从环圈上滴下，落在台面上，这对环圈的外形影响较小，但是，随着时间的推移，环圈的下表面一直存在这样的滴胶状态，总会有一个时间点胶液粘度开始增加，逐渐固化成型，在环圈的下表面形成一圈的胶滴排布，既影响外观和装配，同时又破坏环圈的对称性。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是弥补现有技术方法的不足，提高环圈在固化过程中的稳定性，提供一种光纤传感环圈的旋转固化装置。本实用新型所采用的技术方案是一种光纤传感环圈的旋转固化装置，包括旋转电机以及由旋转电机控制的旋转金属杆，旋转金属杆上安装有待固化的光纤传感环圈，并且旋转金属杆和光纤传感环圈位于温箱中。如上所述的一种光纤传感环圈的旋转固化装置，其中所述旋转电机由控制电路控制。如上所述的一种光纤传感环圈的旋转固化装置，其中所述旋转电机与旋转金属杆之间设有连接接口，且连接接口与温箱预留的孔紧密衔接。如上所述的一种光纤传感环圈的旋转固化装置，其中所述光纤传感环圈采用四极对称的方法缠绕，并且光纤传感环圈两端的光纤环圈尾纤也固定在旋转金属杆上，使尾纤与环圈本体保持同步转动。本实用新型的有益效果是I.通过将光纤传感环圈安装在此旋转固化装置上，以及在整个固化过程中以旋转轴为环圈的中心轴，且始终保持适当匀速旋转的方式，完全消除了由单一重力作用带来的 胶液流失，环圈在旋转离心力和重力的双重作用下，其内部胶液始终可以保持稳定不外流，有利于保证高精度光纤传感环圈的高度对称性，提升环圈的制作水平，也必然体现在陀螺整体性能的提闻。2.通过连接接口，保证温箱的保温性和旋转电机稳定性及工作寿命。3.通过增加控制电路部分，能够更好的控制旋转电机的旋转速率和工作时间。
图I为本实用新型提供的一种光纤传感环圈的旋转固化装置；图中1.控制电路，2.旋转电机，3.连接接口，4.旋转金属杆，5.温箱，6.光纤传感环圈。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型提供的一种光纤传感环圈的旋转固化装置进行介绍如图I所示，一种光纤传感环圈的旋转固化装置，包括旋转电机2以及由旋转电机2控制的旋转金属杆4，旋转金属杆4上安装有待固化的光纤传感环圈6，并且旋转金属杆4和光纤传感环圈6位于温箱5中。为了更好的控制旋转电机2的旋转速率和工作时间，可增加控制电路I部分来控制旋转电机2。为了将旋转电机2放置在温箱5外，并且保证温箱5的保温性和旋转电机2稳定性及工作寿命，可以在旋转电机2与旋转金属杆4之间放置连接接口 3，且连接接口 3与温箱5预留的孔紧密衔接。细长的圆柱旋转金属杆4左边根部固定于连接接口 3的中心，由电机驱动旋转，而旋转金属杆4上可等间距同时安装多个需要固化的光纤传感环圈6，光纤传感环圈6与旋转金属杆4之间保持刚性连接，随旋转金属杆4转动。整个系统可在常温状态下保持正常工作，同时进行多个光纤传感环圈6的旋转固化，其工作时间由环圈固化胶的固化时间决定。通过将旋转电机2与控制电路I放置于温箱外面，将旋转金属杆4及待固化的光纤传感环圈6全置于温箱内部，并且通过连接接口 3保证与温箱5孔的紧密衔接，既使得系统电路部分正常运转，又可以控制固化温度，提升了光纤传感环圈6的温度性能。在使用该旋转固化装置时，需进行如下具体操作(I)采用四极对称的方法将保偏光纤并排密绕在光纤传感环圈6的金属骨架上，由整根光纤的中点绕起，顺时针方向缠绕中点一侧的光纤，完成第一层光纤绕制，而后将偶联剂刷涂于这层光纤表面；中点另一侧的光纤按照逆时针方向缠绕，完成环圈的第二和第三层光纤绕制，然后继续缠绕顺时针方向的光纤形成环圈的第四层，每绕制完一层即进行光纤表面偶联剂刷涂，如此即完成一个周期(4层)的光纤缠绕和偶联剂刷涂，并最终完成4η层光纤缠绕和偶联剂刷涂。(2)对绕制完成的光纤环进行真空灌封，填充固化胶粘剂于光纤传感环圈6内部的空隙中。(3)将旋转固化装置前端旋转金属杆4部分由温箱孔伸入温箱内部，此时装置上的连接接口 3与温箱孔紧密衔接。(4)将步骤 (2)灌封并清理完的光纤传感环圈6安装在旋转固化装置的旋转金属杆4上，根据需要可同时安装多个环圈；光纤传感环圈6两端的光纤环圈尾纤也固定在旋转金属杆4上，使环圈尾纤与环圈本体保持同步转动。(5)设定旋转固化装置的旋转速率，一般小于40转/分钟，并根据固化胶的固化时间设置旋转装置的工作时间。(6)启动旋转固化装置和温箱同时工作，直至环圈最终完成固化。通过采用该旋转固化装置，环圈内部的胶液不会由于恒定的重力作用向下流出，而是随着环圈旋转，所受的重力在圆周方向上周期性变化，同时胶液本身具有一定的粘滞阻力，不会因为短时间的重力作用而马上流出，由此最终使胶液始终保持一种稳定的状态，滞留于环圈内部原有的位置上，环圈表面无任何多余胶液，保持固定的外形尺寸。但需要注意一点，旋转固化时环圈的旋转速度不能太大，不然会产生较大的离心力，同样不利于环圈内部胶液的稳定性。通过利用旋转金属杆4将光纤传感环圈6置于温箱5内部，并在特定的温度下进行转动状态下的固化成型，保证光纤传感环圈6内部的液态固化胶状态稳定、不外流，极大提高了光纤传感环圈的制作的一致性和均匀性，提高了其温度性能。并且光纤传感环圈外观整齐规则、棱角分明、尺寸统一，便于后续形成一套便捷的装配工艺。
权利要求1.一种光纤传感环圈的旋转固化装置，其特征在于包括旋转电机(2)以及由旋转电机(2)控制的旋转金属杆(4)，旋转金属杆(4)上安装有待固化的光纤传感环圈￠)，并且旋转金属杆(4)和光纤传感环圈(6)位于温箱(5)中。
2.根据权利要求I所述的一种光纤传感环圈的旋转固化装置，其特征在于所述旋转电机⑵由控制电路⑴控制。
3.根据权利要求I所述的一种光纤传感环圈的旋转固化装置，其特征在于所述旋转电机(2)与旋转金属杆(4)之间设有连接接口(3)，且连接接口(3)与温箱(5)预留的孔紧S衔接。
4.根据权利要求I所述的一种光纤传感环圈的旋转固化装置，其特征在于所述光纤传感环圈(6)采用四极对称的方法缠绕，并且光纤传感环圈(6)两端的光纤环圈尾纤也固定在旋转金属杆(4)上，使尾纤与环圈本体保持同步转动。
专利摘要本实用新型属于固化装置领域，具体涉及一种光纤传感环圈的旋转固化装置。目的是提高环圈在固化过程中的稳定性。该装置包括旋转电机(2)以及由旋转电机(2)控制的旋转金属杆(4)，旋转金属杆(4)上安装有待固化的光纤传感环圈(6)，并且旋转金属杆(4)和光纤传感环圈(6)位于温箱(5)中。通过将光纤传感环圈安装在此旋转固化装置上，以及在整个固化过程中以旋转轴为环圈的中心轴，且始终保持适当匀速旋转的方式，完全消除了由单一重力作用带来的胶液流失，环圈在旋转离心力和重力的双重作用下，其内部胶液始终可以保持稳定不外流，有利于保证高精度光纤传感环圈的高度对称性。
文档编号G01C19/72GK202361992SQ20112048383
公开日2012年8月1日 申请日期2011年11月29日 优先权日2011年11月29日
发明者吴衍记, 孙国飞, 张丽哲, 徐广海, 毕聪志 申请人:北京自动化控制设备研究所