电极自动压封设备研制及封接质量提高

发布时间：2020-03-29 12:47

【摘要】：随着航天、航海等国防事业的发展,对惯性制导元器件激光陀螺的需求量越来越大,而激光陀螺谐振腔腔体与电极之间的封接属于严重的非匹配封接,容易出现漏气等现象进而导致激光陀螺失效,因此其封接工作是生产过程中的难点。目前,通常采用铟封技术来实现电极与腔体间的封接工作。由于市售的各种热压设备结构较为复杂,成本较高,难以在各个研究机构中推广,因此本文针对这一现象研制了电极压封的自动化设备,提高了电极与谐振腔体铟封的生产效率,保证了产品的质量和一致性,降低了生产成本,提高了企业效益。对铟封工艺进行分析,将铟封工艺流程分为腔体对准-自动上料-保温保压-下料四个阶段;并基于模块化的设计思路将电极自动压封设备分为作业机械手、机身框架以及热压头三个部分:作业机械手采用了三轴移动平台的设计,在机械臂上集成了电极拾取装置及视觉检测装置,实现了电极的自动拾取、放置以及腔体孔的对准检测功能;机身框架采用了四柱式的机身结构,集成了直线进给系统及压力检测系统,并且安装了腔体移动平台对腔体的位置进行调整;热压头内部集成加热系统及温度检测系统,并且设计了电极适配环,能够根据不同的电极换装不同的电极适配环,提高了压封作业的效率。应用ANSYS workbench有限元分析软件对热压头的温度特性以及压封力一致性进行仿真研究。热压头的温度特性主要包括加热速度、保温隔热性能、接触面的温度均匀性以及热应力;分析了影响压力一致性的因素,主要包括零件的加工精度、设备的装配误差以及机身刚度,在设备装配完成后使用感压纸对设备平行度误差进行检测,使用垫片进行补偿,并且对机身刚度进行了仿真研究。对电极自动压封设备的各项指标进行检测,设备导轨的重复定位精度均小于1μm,压封力控制精度为±10N,满足设备要求;同时进行了温度补偿测试,并根据测试结果对温控器进行补偿,满足了温度控制要求。目前,本文研制的电极自动压封设备已应用于实际生产中,解决了生产过程中产品质量一致性差,可靠性差等问题,提高了铟封作业的效率与质量。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN96;TP212

【参考文献】

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本文编号：2605991