本发明属于半球谐振陀螺仪领域,具体涉及一种激光转台的同心对准方法。
背景技术:
1、半球谐振陀螺是一种具有高精度、高可靠、长寿命的新型惯性敏感元件,其表头由谐振子和激励罩、基座或平板构成;谐振子是敏感科里奥利力的谐振机构,激励罩、基座或平板主要起到振动的激励、控制和振动信号拾取等功能,可以称为测控机构。陀螺内的测控机构要实现的控制和检测功能较为复杂,一般通过对石英表面的金属电极施加静电场实现功能,电极图形的形位精度是影响陀螺性能的重要因素之一,当图形精度较低,位置偏差较大时会给陀螺带来较大的电容误差和角度偏差,从而降低陀螺精度。
2、由于半球谐振陀螺结构的特殊性,其部件均为立体结构,电极也大多分布在曲面,因此主要采用激光刻蚀方法,一般配合多自由度转台完成图形的刻蚀。实现激光空间坐标原点和元件回转轴的同心对准是保证电极图形位置精度的首要条件。
3、现有的方法是利用激光器的指示红光完成两个空间坐标的对齐,首先用控制软件从激光区域原点打下指示红光照射在元件表面形成光斑,再调整元件位置使光斑与元件回转轴重合完成对准。该方法中采用的指示红光与实际发射的激光有一定偏移,容易造成较大的对齐误差,同时,照射的光斑直径较大,且在光滑表面强烈反射,造成光斑中心识别不清,很难提升对准的精度。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题,本发明提出一种激光转台的同心对准方法,包括:
2、s1:通过激光转台对元件装夹调整,旋转所述激光转台的俯仰轴m使其回转轴n与激光器轴o平行,并在元件垂直于回转轴n的表面固定一块带膜层的金属测试薄片,完成准备工作;
3、s2:确定刻蚀图形a和图形b,按要求分别在所述金属测试薄片上分别刻蚀图形a和图形b;
4、所述图形a分别为在所述激光转台固定时过激光空间坐标中心垂直线和水平线的直线a-1、a-2;
5、所述图像b为当所述激光转台转动时在激光空间坐标中心的圆形b;
6、s3:根据刻蚀所得图形计算偏移值,调整转台位移;
7、s4:调整完成后再次刻蚀,直到刻蚀所得圆形b汇聚于一点且直线a-1、a-2通过该点,完成对准。
8、本发明的有益效果:
9、本发明采用激光刻蚀和转台连动配合,在元件表面的贴片上刻蚀一组特殊图形,通过观察图形来判断对准偏差,并根据偏差值反复调整完成同心对准,无需指示红光的辅助,对准精度更高,调整迭代速度快,适用于大部分类似激光设备的对准工作;
10、本发明采用激光刻蚀图形进行对准,杜绝了红光光源与激光光源的偏移产生的误差,且刻蚀图形较红光标记有更好的识别性,同时,本发明实现较为简单,无需增添专用设备,成本较低,且对准精度与所用激光器的分辨率相当。
1.一种激光转台的同心对准方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种激光转台的同心对准方法,其特征在于,按要求分别在所述金属测试薄片上分别刻蚀图形a和图形b,包括:
3.根据权利要求1所述的一种激光转台的同心对准方法,其特征在于,根据刻蚀所得图形计算偏移值,调整转台位移,包括:
4.根据权利要求3所述的一种激光转台的同心对准方法,其特征在于,在精度需求较低的应用场景,可不用精确测量d1和d2的值,而是移动一个大致估计量。
5.根据权利要求1所述的一种激光转台的同心对准方法,其特征在于,为了更高的对准精度,可以采用激光器所能绘制的最细线宽和最小点刻蚀图形,再计算偏移量进行转台调整。