半球谐振子金属化镀膜夹具控制装置

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1.本发明涉及半球谐振陀螺仪，特别涉及卫星惯性导航系统中半球谐振陀螺仪谐振子金属化镀膜工艺，具体为半球谐振子金属化镀膜夹具控制装置。

背景技术：

2.半球谐振陀螺仪是哥式振动陀螺仪中的一种具有惯导级性能的高精度陀螺仪，半球谐振陀螺仪属于振动旋转传感器，具有高精度、长寿命、高可靠、噪声低、抗核辐射、耐高冲击等特点，作为一种高精度、长寿命、低功耗的惯导器件，半球谐振陀螺在各种航空航天等战略性武器当中具有广阔的应用前景。
3.半球谐振陀螺依靠半球形谐振子的薄壳驻波振动来敏感外界的载体角度变化，其核心敏感部件是半球形谐振子。半球谐振子采用低热膨胀系数、低阻尼损耗的硬脆熔融石英玻璃材料精密磨削加工成型。半球谐振子是半球谐振陀螺的核心部件，以其高q值、低频差的优良特性保证了半球谐振陀螺的工作精度。对谐振子表面金属化镀膜是半球谐振子制造的重要工艺环节。

技术实现要素：

4.本发明的目的是针对半球谐振子的异形结构金属化镀膜的要求，提出一种半球谐振子金属化镀膜夹具控制装置，使得谐振子的表面金属化膜层的均匀性等指标要求满足陀螺仪的工程应用需求。
5.本发明的技术解决方案如下：
6.一种半球谐振子金属化镀膜夹具的控制装置，其特点是包括第一步进电机、第二步进电机、l型金属板、金属套管和控制装置，所述的l型金属板由相互垂直的主板和侧板及垂直于所述的侧板的金属杆一体构成，在所述的主板上具有一个中心孔和四个分布在主板四角的与所述的第一步进电机的螺孔相对应的螺孔，在所述的侧板的金属杆的另一端具有一中心沉孔，所述的金属套管是两端具有沉孔的构件，所述的第一步进电机的轴承穿过所述的主板上中心孔后，通过螺钉拧入所述的主板上的螺孔和第一步进电机的螺孔中将所述的第一步进电机与所述的主板固定在一起，再将所述的金属套管一端的沉孔套在所述的第一步进电机的轴承上并通过螺钉固定，所述的金属套管另一端的沉孔套在所述的半球谐振子的半球顶部支撑杆并用螺钉固定，所述的第二步进电机的轴承插入所述的金属杆另一端的中心沉孔并用螺钉固定，所述的第一步进电机的控制线与所述的控制装置相连，所述的第二步进电机的控制线与所述的控制装置相连。
7.本发明的技术效果如下：
8.1.本发明中，谐振子可以设定不同的转速，消除蒸发源距离等因素导致的膜厚均匀性问题。
9.2.本发明中谐振子整体能在一个特定角度范围内进行摆动，可以消除由于谐振子内部支撑杆等异形结构在镀膜过程中的负效应。
10.3.本发明的2个电机的控制通过线缆引到镀膜机外，可以由电脑等外部控制系统进行实时的运动调整。
11.4.本发明的结构简单，谐振子镀膜上夹、下夹方便，只要对谐振子进行拆卸和安装即可。
12.5.本发明适用于其他相似类型的异形元件的镀膜。
附图说明
13.图1是半球谐振子的立体图
14.图2是半球谐振子金属化镀膜夹具控制装置主视图
15.图3是l型金属夹具的俯视图
16.图4是半球谐振子金属化镀膜夹具控制装置谐振子整体摆动的示意图
具体实施方式
17.下面结合附图和实施例子对本发明作进一步的说明。
18.实施例：
19.先请参阅图1、图2，图1是半球谐振子的立体图，图2是半球谐振子金属化镀膜夹具控制装置主视图，半球谐振子1是一个半球形的结构，半球内有一个支撑杆，半球顶部也有一个支撑杆11。半球内的支撑杆的长度大于半球的外径，两个支撑杆的长度与具体半球谐振子的设计相关。
20.由图可见，本发明半球谐振子金属化镀膜夹具的控制装置，包括第一步进电机2、第二步进电机3、l型金属板4、金属套管5和控制装置6，所述的l型金属板4由相互垂直的主板41和侧板42及垂直于所述的侧板的金属杆43一体构成，在所述的主板41上具有一个中心孔411和四个分布在主板四角的与所述的第一步进电机2的螺孔相对应的螺孔412，在所述的侧板的金属杆43的另一端具有一中心沉孔431，所述的金属套管5是两端具有沉孔的构件，所述的第一步进电机2的轴承21穿过所述的主板41上中心孔411后，通过螺钉拧入所述的主板41上的螺孔412和第一步进电机2的螺孔中将所述的第一步进电机2与所述的主板41固定在一起，再将所述的金属套管5一端的沉孔套在所述的第一步进电机2的轴承21上并通过螺钉固定，所述的金属套管5另一端的沉孔套在所述的半球谐振子1的半球顶部支撑杆11并用螺钉固定，所述的第二步进电机3的轴承31插入所述的金属杆43另一端的中心沉孔431并用螺钉固定，所述的第一步进电机2的控制线7与所述的控制装置6相连，所述的第二步进电机3的控制线8与所述的控制装置6相连。
21.半球谐振子1的顶部支撑杆11与第一电机2的轴承21之间通过一个金属套管5来相互连接，两者的紧固由螺丝来实现。而电机2与l型夹具之间的固定由电机上的四个螺纹与l型金属夹具的四个通孔连接，其中一个螺丝的位置如图2所示。l型金属夹具的俯视图如图3所示，平面上有五个通孔，其中中间通孔为电机2的轴承孔位，其余四个通孔用于固定电机2，其中一个通孔的位置如图3所示。而第二电机3与l型金属夹具之间的连接是通过电机3的轴承31与l型夹具4的金属杆相连，金属杆的一端有内径与电机3的轴承31相匹配的下沉孔431，侧面有固定用螺孔。两个步进电机通过控制线与控制器和电脑相连，用于实现在镀膜过程中的谐振子运动状态的实时控制。
22.第一电机2主要是带动谐振子1在镀膜过程中进行自转，其转动速度可调。而第二电机3主要控制由第一电机2和谐振子组成的子单元在一定角度范围内往返摆动，如图4所示。图4中间图是第一电机2轴承21竖直位置时的状态示意图，图4左图为第一电机2轴承21在第二电机3控制下逆时针摆动一定角度后的状态示意图，图4右图为第一电机2轴承21在第二电机3控制下顺时针摆动一定角度后的状态示意图。通过上述“逆时针摆动
→
顺时针摆动
→
逆时针摆动”这样的往返循环摆动以及谐振子的自转，可以消除镀膜时由于谐振子中心支撑杆所带来的负效应，同时使得支撑杆侧壁也能有效地进行金属化镀膜。

技术特征：

1.一种半球谐振子金属化镀膜夹具的控制装置，其特征是包括第一步进电机(2)、第二步进电机(3)、l型金属板(4)、金属套管(5)和控制装置(6)，所述的l型金属板(4)由相互垂直的主板(41)和侧板(42)及垂直于所述的侧板的金属杆(43)一体构成，在所述的主板(41)上具有一个中心孔(411)和四个分布在主板四角的与所述的第一步进电机(2)的螺孔相对应的螺孔(412)，在所述的侧板的金属杆(43)的另一端具有一中心沉孔(431)，所述的金属套管(5)是两端具有沉孔的构件，所述的第一步进电机(2)的轴承(21)穿过所述的主板(41)上中心孔(411)后，通过螺钉拧入所述的主板(41)上的螺孔(412)和第一步进电机(2)的螺孔中将所述的第一步进电机(2)与所述的主板(41)固定在一起，再将所述的金属套管(5)一端的沉孔套在所述的第一步进电机(2)的轴承(21)上并通过螺钉固定，所述的金属套管(5)另一端的沉孔套在所述的半球谐振子(1)的半球顶部支撑杆(11)并用螺钉固定，所述的第二步进电机(3)的轴承(31)插入所述的金属杆(43)另一端的中心沉孔(431)并用螺钉固定，所述的第一步进电机(2)的控制线(7)与所述的控制装置(6)相连，所述的第二步进电机(3)的控制线(8)与所述的控制装置(6)相连。

技术总结

本发明属于半球谐振陀螺仪领域，特别涉及卫星惯性导航系统中半球谐振陀螺仪谐振子金属化镀膜工艺；具体为一种用于半球谐振子金属化镀膜的夹具装置；所述装置包括谐振子自转结构，谐振子整体摆动结构以及两者之间的连接控制结构；所述谐振子的自转结构是通过步进电机轴承连接谐振子支撑杆，实现谐振子的自转；所述谐振子的整体摆动装置是指通过另外一个电机带动前述自转电机进行特定角度范围内的往返摆动；所述自转电机和整体摆动电机之间的连接控制结构是指通过一个L型金属板结构，将两个电机连接控制在一起；通过本发明设计的镀膜夹具装置，可分别用于谐振子外球面、内球面以及谐振子中间支撑杆上的均匀性镀膜。及谐振子中间支撑杆上的均匀性镀膜。及谐振子中间支撑杆上的均匀性镀膜。