一种提高光纤环圈固化的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本新型属于固化装置，具体涉及一种提高光纤环圈固化的装置。
【背景技术】
[0002]光纤环制作是光纤陀螺的关键技术之一，陀螺的振动、温度性能都与光纤环的结构尺寸及安装方式紧密相关，高精度光纤环尤其如此。在高精度光纤陀螺中普遍采用无骨架光纤环的方案，光纤环外形的平整度及规则性影响了光纤环的安装及固定。
[0003]目前，高精度光纤环采用高强度固化胶灌封，保证无骨架光纤环的结构强度，并且需要进行高温固化。在完成光纤环真空灌封，固化胶未固化时，必须进行残留胶液的清理工作，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，如果胶液残留在光纤环的尾纤部分必然会损伤光纤，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。光纤环胶液清理完成后，放入温箱高温固化(约为80°C )，固化过程需要使光纤环处于旋转状态，用时约4小时左右。在此过程中，由于光纤环内部的灌封固化胶为流体，并未固化，在温度引发的热膨胀效应下，胶液将从光纤环内部向光纤环外表面渗出，从而残留在光纤环外表面，特别是光纤环与工装接触的棱角部分。这种流出的胶液固化完成后，直接破坏了光纤环的整体外观效果，光纤环外径的上下表面处胶液堆积，圆度变差，棱角不清晰，直接影响了光纤环的安装尺寸以及与结构件的配合精度，不利于陀螺组装，严重的情况下，将导致光纤环无法安装。
【发明内容】
[0004]本新型的目的是一种提高光纤环固化外观效果的装置，弥补现有技术方法的不足，提高光纤环在固化过程中的外观规则性，保证光纤环具有较高的尺寸对称性和平整的安装固定界面。
[0005]本新型是这样实现的:一种提高光纤环圈固化的装置，其中，包括底座、支架、弹簧、清胶块、光纤环，其中底座为整个装置的支撑，在底座上设有支架，支架顶端设置弹簧，弹簧的另一端与光纤环连接，光纤环的下方设置清胶块。
[0006]如上所述的一种提高光纤环圈固化的装置，其中，所述的清胶块包括聚四氟乙烯槽和海绵条，其中海绵条设置在四氟乙烯槽中，并且海绵条与光纤环接触。
[0007]本新型的效果是:通过设计开发清胶装置，将光纤环和清胶装置置于温箱内部，在特定的温度下进行转动状态下的固化成型，同时进行残胶清理，保证光纤环内部渗出的胶液不残留在光纤环外表面，提高了光纤环外观的规则性以及尺寸一致性，便于进行光纤环安装固定及陀螺装配工作。
【附图说明】
[0008]图1光纤环表面胶液清理装置示意图；
[0009]图2清胶块示意图。
[0010]1.底座、2.支架、3.清胶块、4.光纤环、5.弹簧、6.聚四氟乙烯槽、7.海绵条。
【具体实施方式】
[0011]如附图1和附图2所示，一种提高光纤环圈固化的装置，包括底座、支架、弹簧、清胶块和海绵条。其中金属底座主要作用是固定整个装置，保持工作稳定；支架支撑弹簧和清胶块，支架可上下调节高度，从而调整清胶块与光纤环之间的接触压力，同时，根据固化光纤环的大小，两个支架之间的距离可调，以适应不同直径光纤环的固化需要；弹簧连接支架和清胶块，主要作用为产生弹性力，使清胶块与光纤环之间的接触力处于适当的范围内，在保证清胶的效果的基础上，避免刚性力损坏光纤环；清胶块是清理光纤环表面残余胶液的主要部件，是半圆弧形状，与固化的光纤环半径相同，圆弧长度为光纤环圆周的1/3?1/2，保持清胶块与光纤环的外表面紧密贴合，提高清胶效果。图2所示为清胶块的横截面示意图，清胶块主要由两部分构成，分别是聚四氟乙烯槽和海绵条。聚四氟乙烯槽的宽度与光纤环表面的宽度一致，槽两侧分别与光纤环两侧夹具贴合，可将光纤环夹具与光纤环外表面之间形成的直角内的残余胶液挤出，或沿清胶块外表面流出，或流入清胶块槽内的海绵中；海绵条位于聚四氟乙烯槽内，其形状体积与槽内空间的形状体积相同，都为长方形，海绵的作用主要是吸收光纤环表面上的多余胶液。在整个固化过程中，该装置放置在温箱内部，固定不动，光纤环在温箱内绕其中心缓慢旋转，清胶块与光纤环外表面接触，二者之间会产生相对滑动，由于清胶块与光纤环表面及夹具之间的紧密贴合，以及海绵的吸胶作用，可将热膨胀作用渗出的多余胶液清除，从而保证最终固化完成的光纤环外形规则，表面平整，便于进行后续的光纤环安装固定工序。
[0012]利用该光纤环表面残余胶液清理装置可以进行光纤环整形固化，具体过程包括:
(I)采用四极对称的方法将保偏光纤并排密绕在金属骨架上，骨架上均匀涂抹脱模剂，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，中点另一侧的光纤按照逆时针方向缠绕，完成光纤环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光纤环的第四层，如此即完成一个周期(4层)的光纤缠绕，依次方法最终完成4η层光纤缠绕；(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环内部的空隙中；(3)将灌封完成的光纤环进行表面残胶清理，包括光纤环外表面及缠绕夹具表面；(4)将清理完成的光纤环放置安装在旋转固化装置的旋转金属杆上，环圈尾纤按照光纤的螺旋缠绕方向由缠绕夹具的预留缝隙中引出，固定在夹具的外侧，可与光纤环本体保持同步转动；(5)根据光纤环的直径大小设定清胶装置两个支架间的距离以及高度，选用合适的清胶块，使清胶块与光纤环外表面紧密接触，在清胶块的凹槽内装上吸胶海绵，清胶块的侧面及装有海绵的一侧与光纤环外表面及夹具侧面存在一定的接触压力；(6)设定旋转固化装置的旋转速率，一般小于20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，启动旋转固化装置和温箱同时工作；(7)清胶块与光纤环保持相对转动，清除由热效应导致的多余胶液，胶液大部分被吸胶海绵吸收；(8)根据固化胶的固化时间，固定时间周期进行海绵更换，一般更换两次海绵即可，然后将清胶装置撤出，清胶块中的海绵直接废弃处理，聚四氟乙烯块进行酒精清洗，由于聚四氟乙烯和固化胶之间的不粘特性，易于清理，聚四氟乙烯块可多次重复使用；(9)继续对光纤环加热，直至光纤环完全固化。所有过程预计用时4小时。如制作的是无骨架光纤环，固化完成后需要将缠绕工装和骨架与光纤环进行分离。
[0013]由于在光纤环灌封中使用的固化胶为高粘结强度的树脂，在应用残胶清理装置之前，光纤环的外表面不平整，棱角不规则，这主要是由于在热固化的过程中，胶液受热膨胀，由光纤环的内部向外渗出，留在光纤环的外表面，随着光纤环一同固化于外表面上，从而形成了不规则外形，尤其是在光纤环与缠绕夹具的接触界面的边角处，胶液残留非常明显，既影响光纤环美观，又对后续的光纤环安装产生干扰，特别是对于无骨架光纤环，外表面不平整直接影响后续的光纤环粘接和装配。
[0014]采用残胶清理装置后，在光纤环转动固化的同时，清胶块与光纤环的外表面紧密贴合，实时挤出由光纤环内部渗出的多余胶液，使胶液被吸胶海绵吸收，并且清胶块的两侧由于与夹具侧壁接触，可保证固化后的光纤环边缘棱角分明，形状规则。并且该装置具有清理块接触力可调，一方面由支架的宽度和高度调节，另一方面，由弹簧来调节，避免了刚性力损坏光纤环的风险。
【主权项】
1.一种提高光纤环圈固化的装置，其特征在于:包括底座、支架、弹簧、清胶块、光纤环，其中底座为整个装置的支撑，在底座上设有支架，支架顶端设置弹簧，弹簧的另一端与光纤环连接，光纤环的下方设置清胶块。
2.如权利要求1所述的一种提高光纤环圈固化的装置，其特征在于:所述的清胶块包括聚四氟乙烯槽和海绵条，其中海绵条设置在四氟乙烯槽中，并且海绵条与光纤环接触。
【专利摘要】本新型属于固化装置，具体涉及一种提高光纤环圈固化的装置。一种提高光纤环圈固化的装置，其中，包括底座、支架、弹簧、清胶块、光纤环，其中底座为整个装置的支撑，在底座上设有支架，支架顶端设置弹簧，弹簧的另一端与光纤环连接，光纤环的下方设置清胶块。本新型的效果是：通过设计开发清胶装置，将光纤环和清胶装置置于温箱内部，在特定的温度下进行转动状态下的固化成型，同时进行残胶清理，保证光纤环内部渗出的胶液不残留在光纤环外表面，提高了光纤环外观的规则性以及尺寸一致性，便于进行光纤环安装固定及陀螺装配工作。
【IPC分类】G01C25-00
【公开号】CN204535721
【申请号】CN201520186095
【发明人】毕聪志, 杨纪刚, 孙国飞, 那永林, 胡斌, 李宗利, 于怀勇, 李丽坤, 张丽哲, 吴衍记
【申请人】北京自动化控制设备研究所
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年3月30日