[发明专利]机械抖动激光陀螺合光调整系统有效

专利信息
申请号: 201310432546.X 申请日: 2013-09-23
公开(公告)号: CN103454925A 公开(公告)日: 2013-12-18
发明(设计)人: 马立;谢炜;刘波;欧阳航空;荣伟彬;焦璐铭;孙立宁 申请(专利权)人: 上海大学
主分类号: G05B15/02 分类号: G05B15/02
代理公司: 上海上大专利事务所(普通合伙) 31205 代理人: 何文欣
地址: 200444*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 机械 抖动 激光 陀螺 调整 系统
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种精密装配系统,具体涉及一种机械抖动激光陀螺合光调整系统。

背景技术

激光陀螺是捷联式惯性导航系统的理想器件,尤其在军事领域,激光陀螺更占有举足轻重的地位。合光系统是测量激光陀螺角速度和角加速度的重要部分,而合光功能的实现是激光陀螺合光系统装配过程中的一个难点,合光的实现不仅直接关系到激光陀螺测量的效率和准确度,而且还直接影响激光陀螺的装配高效性。我国激光陀螺合光系统装配工艺比较落后,长期以来采用人工方式。以人工方式进行装配,主要依靠熟练的操作人员,对于操作者的经验和技巧要求很高,劳动强度大,效率低,稳定性差,而且受人为本身的影响,容易出现质量问题,严重制约了产品产量的提高和质量的控制,由于技术的限制,还大大限制了该领域微装配技术的产业化和工业化发展。现有的合光系统的人工装配对于合光棱镜和光电管的安装位置和装配模式只能进行定性的估计,无法得到准确的定量描述;而且在使用示波器采集两路信号波形和计算阈值参数时,不仅操作过程粗糙,并且不能进行准确的信号处理,计算误差大,无法快速高效的寻找到合光棱镜和光电管的安装位置。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有人工装配方法无法准确和高效安装合光棱镜及光电管的问题,以及人工操作粗糙、不稳定,对于信号波形的阈值参数判断和计算不准确的缺点,从而提供一种机械抖动激光陀螺合光调整系统,实现机器精密装配。

为达到上述目的,本发明采用下述技术方案:

一种机械抖动激光陀螺合光调整系统,用于调整合光棱镜在谐振腔体的平面镜上的位置及调整光电管在合光棱镜斜面上的位置,由合光棱镜与光电管装配机构及其控制系统、图像采集系统、数据采集系统、主控计算机和谐振腔体组成,其特征在于:所述的主控计算机连接到合光棱镜与光电管装配机构及其控制系统,合光棱镜与光电管装配机构及其控制系统同时连接到图像采集系统、数据采集系统和谐振腔体,图像采集系统和数据采集系统又连接到主控计算机;

所述合光棱镜与光电管装配机构及其控制系统由运动控制系统、合光棱镜夹持器、光电管夹持器、被调合光棱镜和被调光电管组成,所述的运动控制系统连接合光棱镜夹持器和光电管夹持器,运动控制系统的运动控制卡的型号为雷赛DMC2610,控制合光棱镜夹持器和光电管夹持器的运动,所述的合光棱镜夹持器夹持被调合光棱镜,用于调整被调合光棱镜在谐振腔体的平面镜上的位置,光电管夹持器夹持被调光电管,用于调整被调光电管在合光棱镜斜面上的位置;

图像采集系统用于采集谐振腔体的光束经过被调合光棱镜输出的光干涉条纹图像,判断输出光是否合为一束光,并将捕捉到的图像发送给主控计算机;

数据采集系统用于采集经过被调合光棱镜的输出光,并将光信号转化为电信号,同时将信号发送给主控计算机;

主控计算机用于处理捕捉到的图像,处理采集到的数据,计算得到的两路幅值差和相位差,并以此作为判断参数与运动控制系统的自动搜索的阈值参数比较;还用于处理电信号显示两路信号的波形,以及两个波形形成的李萨如图形;

合光棱镜与光电管装配机构及其控制系统用于通过运动控制系统将主控计算机所得到的两束输出光信号的幅值差与相位差的参数与其阈值参数比较,控制合光棱镜夹持器和光电管夹持器的动作,所述的合光棱镜夹持器用于调整被调合光棱镜在谐振腔体的平面镜上的位置,光电管夹持器用于调整被调光电管在合光棱镜斜面上的位置。

所述的机械抖动激光陀螺合光调整系统的图像采集系统由合光棱镜、CCD摄像头和图像采集卡组成,所述的CCD摄像头置于合光棱镜斜面上方,CCD摄像头和图像采集卡相连接,图像采集卡的型号为大恒MER-500-7UM/UC-L,CCD摄像头的镜头朝向合光棱镜的输出光,CCD摄像头的图像输出端连接图像采集卡的图像输入端,图像采集卡的图像输出端连接主控计算机的图像输入端。

所述的机械抖动激光陀螺合光调整系统的数据采集系统包括被调合光棱镜、被调光电管、前置放大器、高速数据采集卡,所述的被调光电管紧贴在合光棱镜斜面上,被调光电管的光窗采集合光棱镜的输出光,光电管又连接到前置放大器,被调光电管的输出端是连接前置放大器的输入端,前置放大器的输出端连接高速数据采集卡的输入端,高速数据采集卡安装在主控计算机的PCI插槽内,高速数据采集卡的型号为LDI320。

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