CN112780650A - 一种装配装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种装配装置及方法，该装置包括动圈固定座，导柱及框架，导柱可对动圈固定座上的摆组件施加压力，而施加的压力大小可通过压力控制部件进行调整。保证了在力矩器动圈与摆片粘接的过程中固化压力的准确施加，同时装置的体积及重量也不会超过现有装置太多，从而提升批量生产的加速度计的装配一致性以及环境适应性。
Description
技术领域
本发明涉及零部件装配技术领域，尤其涉及石英挠性加速度计摆组件的 装配，更具体的涉及对摆组件的一种装配装置及方法。
背景技术
加速度计的检测质量称为检测质量摆，检测质量摆一般还称为摆组件， 加速度计的摆组件通常是由两个力矩器动圈和摆片组成，两个力矩器动圈对 称的粘接于摆片两侧，两个力矩器动圈对于摆片的中心中心对称。摆组件与 上、下力矩器构成力反馈装置，当有加速度作用到输入轴时，产生加速度力 矩，伺服电路接收信号，产生反馈电流，反馈电流通过贯通下力矩器的接线 柱，经摆片镀金引线输给力矩器动圈，在力矩器永久磁场的作用下，产生恢 复力矩，使检测质量摆回到原来的平衡位置。
目前技术连接力矩器动圈与摆片的方法是使用粘接，胶粘剂的膨胀系数 比铝制力矩器动圈骨架或是石英摆片的膨胀系数大很多，为避免温度变化时 不同膨胀系数的材料之间产生的应力破坏粘接接头部位，力矩器动圈与摆片 之间的粘接需要柔性连接。也就是说，所用胶粘剂需既具有一定的粘接强度， 本身又相对柔软。力矩器动圈与摆片粘接后的理想状态是，单个摆组件的力 矩器动圈与摆片间的胶粘剂厚度均匀、批次摆组件的力矩器动圈与摆片间的 胶粘剂厚度尽可能一致、且胶层厚度应尽可能薄。而现有的装配工艺是在涂 覆胶粘剂并固定了力矩器动圈与摆片的相对位置后，对粘接面施加一定压力， 然后再进行固化，力矩器动圈与摆片的粘接固化压力的施加多借助夹具金属 加压圆柱的自重，因此夹具整体通常较为沉重。然而，弹性胶粘剂由于分子 量较大，在固化温度下也很粘稠，特别是为了提升性能而在胶粘剂中添加了 诸如白炭黑类添加剂后，夹具加压圆柱的自重往往不足以使胶层达到理想的 厚度，且胶粘剂固化过程中的体积会发生不可控的收缩变化，导致固化后的 胶层厚度一致性差。弹性胶粘剂的膨胀系数比力矩器动圈材料的膨胀系数大 几十倍，比石英摆片材料的膨胀系数大几千倍，由此可知胶层厚度在温差较 大的环境下，如零下40度与零上80度时，会发生明显变化，引发力矩器动圈 中轴线相对于摆片中轴线的偏移，影响加速度计输出精度。针对这一问题， 在不考虑批量生产的情况下，也可以单纯通过增大夹具自重解决。然而，对 于批量生产的产品或是对需要一定固化温度的胶粘剂而言，受烘箱内腔体积 以及烘箱承重限制的影响，夹具体积及夹具自重受到局限，夹具体积过大或 是自重偏高就不再适用了。
发明内容
本发明的目的在于提供一种装配装置，该装置可保证在力矩器动圈与摆 片粘接的过程中固化压力的准确施加，同时装置的体积及重量也不会超过现 有装置太多，从而提升批量生产的加速度计的装配一致性以及环境适应性。
本发明的另一个目的在于提供一种使用上述装置装配摆组件的方法。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种摆组件的装配装置，包括：
设于摆组件上方，对所述摆组件施加压力的压力控制部件。
优选地，所述装置还包括：
动圈固定座，用于承载和固定组成摆组件的第一动圈和摆片，所述摆组
件包括依次连接且
中轴线共线的摆片、第一动圈和第二动圈；
导柱，所述压力控制部件设于所述导柱内部；
框架，用于固定所述动圈固定座和所述导柱。
优选地，所述压力控制部件包括设于所述导柱内部的弹性部件；所述弹 性部件为弹簧。
优选地，所述压力控制部件还包括设于所述弹性部件上方对所述弹性部 件施加压力的加压部件。
优选地，所述加压部件可沿垂直于所述动圈固定座的方向移动；所述加 压部件为螺栓。
优选地，所述导柱侧部沿垂直于所述动圈固定座的方向设有用于调整所 述导柱与所述动圈固定座相对位置的沟槽。
优选地，所述导柱可沿垂直于所述动圈固定座的方向移动但不能旋转， 所述动圈固定座上设有摆片紧固装置，所述摆片紧固装置为锁紧环。
一种装配方法，该方法包括如下步骤：
在动圈固定座上，将摆片、第一动圈和第二动圈通过胶粘剂依次粘接；
通过动圈固定座上方的导柱对摆组件施加压力，调节压力大小；
待胶粘剂固化后，取下所述摆组件。
优选地，该方法进一步包括：
将所述第一动圈置于所述动圈固定座的动圈固定柱上，并在所述第一动 圈粘接面上涂覆胶粘剂；
将所述摆片置于动圈固定座上，并用锁紧环将所述摆片位置固定；
在所述摆片粘接面上涂覆胶粘剂，将所述第二动圈置于所述第一动圈粘 接面上；
调整所述第二动圈的粘接面，使所述第二动圈的粘接面与所述第一动圈 的粘接面重合；
调整所述导柱与所述动圈固定座的相对位置，使得导柱接触第二动圈， 通过设于所述动圈固定座上方的导柱内的压力控制部件调整对所述摆组件施 加的压力大小；
待胶粘剂固化。
优选地，所述压力控制部件包括设于导柱内部的弹性部件，所述弹性部 件为弹簧；所述压力控制部件还包括设于所述弹性部件上方对所述弹性部件 施加压力的加压部件；所述加压部件可沿垂直于所述动圈固定座的方向移动； 所述加压部件为螺栓并带有刻度线。
本发明的有益效果如下：
1.通过旋紧或者放松锁紧环，可以针对不同外径公差的摆片调整装置直 径，提升力矩器动圈与摆片的定位精度；
2.通过旋紧或是放松加压部件，可以针对不同胶粘剂调整固化压力，加 压部件带有刻度线，根据刻度线可以控制压力大小，保证批次产品粘接压力 的一致性，提升力矩器动圈与摆片间胶层厚度的一致性；
3.本发明所述加速度计摆组件的装配装置操作简便，可重复性强。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明装配装置的示意图；
附图标记：
1-框架；
1.1-上悬臂；
1.1.1-第一通孔；
1.2-下悬臂；
1.2.1-第二通孔；
1.2.2-第三通孔；
1.3-框架底座；
1.3.1-第四通孔；
2-动圈固定座；
2.1-动圈固定座本体；
2.1.1-动圈固定座本体上腔体；
2.1.2-动圈固定座本体下腔体；
2.2-动圈固定柱；
2.2.1-动圈固定柱上柱体；
2.2.2-动圈固定柱下柱体；
3-导柱；
3.1-导柱本体；
3.2-弹簧；
3.3-垫片；
4-螺栓；
5-螺钉；
6-沟槽；
7-锁紧环。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一 步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员 应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制 本发明的保护范围。
如图1所示，一种摆组件的装配装置，包括：
框架1、动圈固定座2、导柱3、用于加压的螺栓4以及用于固定导柱的 螺钉5。其中，框架1具有平行于框架底座1.3的两个悬臂，上悬臂1.1和下 悬臂1.2，框架1的外形类似英文字母E，在框架底座1.3以及邻近框架底座 的下悬臂1.2和远离框架底座1.3的上悬臂1.1上开有垂直于框架底座1.3且 中轴线共线的通孔；在上悬臂1.1上开的通孔为第一通孔1.1.1，第一通孔1.1.1 为螺纹通孔，在下悬臂1.2上开的通孔为第二通孔1.2.1，在框架底座1.3上开 的通孔为第四通孔1.3.1。在下悬臂1.2的侧面还开有第三通孔1.2.2，第三通孔1.2.2为螺纹通孔。
动圈固定座2由动圈固定座本体2.1、动圈固定柱2.2以及锁紧环7组成。动 圈固定座本体2.1为圆柱体，在动圈固定座本体2.1的内部开有与圆柱体中轴 线共线的圆柱形空腔，动圈固定座本体2.1的圆柱形空腔包括动圈固定座本体 上腔体2.1.1和动圈固定座本体下腔体2.1.2，动圈固定座本体上腔体2.1.1的 直径比动圈固定座本体下腔体2.1.2的直径大，动圈固定座本体2.1的顶部外 壁上设有螺纹以及径向切口；动圈固定柱2.2与动圈固定座2.1中轴线共线， 动圈固定柱2.2为圆柱体，动圈固定柱2.2包括相互连接的中轴线共线的动圈 固定柱上柱体2.2.1和动圈固定柱下柱体2.2.2，动圈固定柱上柱体2.2.1的直径比动圈固定柱下柱体2.2.2的直径小，力矩器动圈的内径与动圈固定柱上柱 体2.2.1的直径相同，力矩器动圈周向固定于动圈固定柱上柱体上，动圈固定 柱下柱体2.2.2的直径与动圈固定座本体上腔2.1.1体的内径相同，动圈固定 柱2.2通过动圈固定柱下柱体2.2.2周向固定于动圈固定座本体上腔体2.1.1 内。锁紧环为一内壁有螺纹的圆环，锁紧环内壁、靠近顶部的内壁没有螺纹， 而没有螺纹的部分至锁紧环顶部内径逐渐减小，锁紧环顶部内径比底部内径 小，锁紧环底部的内径与动圈固定座本体2.1顶部的外径相同。
导柱3包含导柱本体3.1、弹簧3.2以及垫片3.3三个部分。其中导柱本体3.1 包括中轴线共线的相互连接的导柱本体上柱体，导柱本体中柱体和导柱本体 下柱体，其中导柱本体上柱体外径最大、导柱本体中柱体直径与位于下悬臂 1.2的第二通孔的内径相同，在导柱本体中柱体的侧部沿垂直于动圈固定座2 的方向设有一沟槽6，沟槽6可防止扭动加压部件螺栓4对弹簧3.2进行加压 的过程中导柱3的转动，导柱本体下柱体的直径与力矩器动圈的内径相同。 从导柱本体上柱体的上端沿垂直于框架底座1.3的方向开有用于容纳弹簧3.2 和垫片3.3的导柱本体腔体，导柱本体腔体为圆柱形，其中轴线与导柱本体 3.1的中轴线共线，弹簧3.2的外径比导柱本体腔体的内径略小、弹簧3.2的 高度小于导柱本体腔体的深度，垫片3.3的直径与导柱本体腔体的内径相同。 将弹簧3.2放入导柱本体腔体后，再放入垫片3.3，垫片3.3的高度不应超过 导柱本体3.1的上端面。动圈固定座本体上腔体2.1.1的中轴线与导柱本体3.1的中轴线共线。
螺栓4为加压部件，螺栓4的上端为施加扭力部分，螺栓4的中部带有螺纹， 螺栓4上的螺纹可与上悬臂1.1的第一通孔上的螺纹匹配，使得螺栓4可与第一 通孔可通过螺纹连接在一起，螺栓4的下部带有刻度，当在力矩器动圈与摆片 的装配过程中施加压力时，螺栓4下部的刻度可以用于标示弹簧3.2的变形量， 进而估算导柱3施加给力矩器动圈的压力数值，当通过螺栓4施加压力后，就 不再调整导柱3与动圈固定座2之间的位置。
螺钉5的外端为施加扭力部分，带有螺纹的一端旋入下悬臂1.2上的第三通 孔1.2.2内，且螺钉5的外螺纹与第三通孔1.2.2的内螺纹匹配，螺钉5的螺纹端 长度满足当旋紧螺钉5时能够固定导柱3与框架1的相对位置。
装配时，将动圈固定座2的动圈固定座本体2.1置于一水平面上，然后将
动圈固定柱2.2安装在动圈固定座本体2.1上。第一力矩器动圈以粘接面 远离动圈固定柱2.2上端的方向通过内圆周向定位在动圈固定柱2.2上，将胶 粘剂涂覆在第一力矩器动圈粘接面上；然后在上述动圈固定座本体2.1上放 置摆片，在上述承载了摆片的固定座本体2.1上安装锁紧环7并适当旋紧，将 胶粘剂涂覆在摆片的粘接面上；取第二力矩器动圈，以粘接面靠近动圈固定 柱2.2上端的方向放置，后放置的第二力矩器动圈粘接面应尽量与先放置的 第一力矩器动圈粘接面重合。框架1通过框架底座1.3置于水平面上，将承装 了第一力矩器动圈、摆片和第二力矩器动圈的动圈固定座2固定在框架底座1.3 的第四通孔1.3.1内。在导柱本体上腔体1.3.4中先后放入弹簧3.2和垫片3.3组合 成导柱，将装有弹簧3.2和垫片3.3的导柱本体3.1穿过框架1的下悬臂1.2，导柱 本体侧部的沟槽6的方向正对下悬臂1.2上的第三通孔1.2.2，在第三通孔1.2.2 中旋入螺钉5，使导柱本体3.1能沿着垂直于动圈固定座2的方向无阻碍上下运 动但不能转动。装配时导柱3以其自重压在待连接的零件上。旋转螺栓4穿过 上悬臂1.1上的第一通孔1.1.1，在螺栓4接触设于导柱本体上腔体3.1.4内的垫片 3.2后继续施压向下旋转螺栓4，直至达到预先计划的螺栓4的刻度。最后进行 胶粘剂固化。
通过在石英挠性加速度计生产过程中应用本发明所述的摆组件装配装置， 可有效克服粘稠胶粘剂受压力不足导致的胶层过厚问题，降低力矩器动圈与 摆片粘接过程对产品质量的影响，提高加速度计的整体精度；显著提高同批 次装配加速度计摆组件胶粘剂胶层厚度的可控性，提高批次加速度计装配的 一致性。
上文对本发明的优选实施方式的描述本质上仅仅是示例性的，并非旨
在限制本发明、其应用或用途。应当指出的是，尽管该优选实施方式披 露了本发明的各种具体组件和细节，但是本领域技术人员容易理解的是，本 发明的保护范围不限于这些组件和细节，在不偏离本发明的基本原理的情况 下，本领域技术人员能够对这些组件和细节做出修改或等同替换，修改或替 换后的实施方案也将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种装配装置，其特征在于，包括：
设于摆组件上方，对所述摆组件施加压力的压力控制部件。
2.根据权利要求1所述的装配装置，其特征在于，所述装置还包括：
动圈固定座，用于承载和固定组成摆组件的第一动圈和摆片，所述摆组件包括依次连接且中轴线共线的第一动圈、摆片和第二动圈；
导柱，所述压力控制部件设于所述导柱内部；
框架，用于固定所述动圈固定座和所述导柱。
3.根据权利要求2所述的装配装置，其特征在于，所述压力控制部件包括设于所述导柱内部的弹性部件；所述弹性部件为弹簧。
4.根据权利要求3所述的装配装置，其特征在于，所述压力控制部件还包括设于所述弹性部件上方对所述弹性部件施加压力的加压部件。
5.根据权利要求4所述的装配装置，其特征在于，所述加压部件可沿垂直于所述动圈固定座的方向移动；所述加压部件为螺栓。
6.根据权利要求2所述的装配装置，其特征在于，所述导柱侧部沿垂直于所述动圈固定座的方向设有用于防止在所述压力控制部件进行加压时导柱转动的沟槽。
7.根据权利要求2所述的装配装置，其特征在于，所述导柱可沿垂直于所述动圈固定座的方向移动但不能旋转，所述动圈固定座上设有摆片紧固装置，所述摆片紧固装置为锁紧环。
8.一种装配方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
在动圈固定座上，将第一动圈、摆片和第二动圈通过胶粘剂依次粘接；
通过动圈固定座上方的导柱对摆组件施加压力，调节压力大小；
待胶粘剂固化后，取下所述摆组件。
9.根据权利要求8所述的装配方法，其特征在于，该方法进一步包括：
将所述第一动圈置于所述动圈固定座的动圈固定柱上，并在所述第一动圈粘接面上涂覆胶粘剂；
将所述摆片置于动圈固定座上，并用锁紧环将所述摆片位置固定；
在所述摆片粘接面上涂覆胶粘剂，将所述第二动圈置于所述摆片粘接面上；
调整所述第二动圈的粘接面，使所述第二动圈的粘接面与所述第一动圈的粘接面重合；
调整所述导柱与所述动圈固定座的相对位置，使得所述导柱接触所述第二动圈，通过设于所述动圈固定座上方的导柱内的压力控制部件调整对所述摆组件施加的压力大小；
待胶粘剂固化。
10.根据权利要求9所述的装配方法，其特征在于，所述压力控制部件包括设于导柱内部的弹性部件，所述弹性部件为弹簧；所述压力控制部件还包括设于所述弹性部件上方对所述弹性部件施加压力的加压部件；所述加压部件可沿垂直于所述动圈固定座的方向移动；所述加压部件为螺栓，所述螺栓上刻有用于表征加压大小的刻度线。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210511 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |