專利名稱：整體式精密五軸調(diào)整裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及光學器件在空間的多自由度精密調(diào)整的多維精密調(diào)整機構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外現(xiàn)有精密光學器件的多維精密調(diào)整機構(gòu)的產(chǎn)品種類繁多， 通過螺旋傳動、齒輪傳動，以及直線導軌移動來實現(xiàn)精密光學器件多個自 由度的移動和轉(zhuǎn)動。但是，公知技術(shù)中采用單軸調(diào)整機構(gòu)安裝拼接成五軸 調(diào)整機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)尺寸往往會超出產(chǎn)品空間結(jié)構(gòu)的限制。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述五軸調(diào)整機構(gòu)體積大，不能滿足與精密光學器件配套裝 配要求，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)緊湊的整體式精密五軸調(diào)整裝置。
具體的結(jié)構(gòu)設計方案如下
整體式精密五軸調(diào)整裝置包括一個熱沉21，所述熱沉通過熱沉主軸23 設于U形光源組合固定架16內(nèi)；
U形光源組合固定架16底部對稱中心通過軸套17固定連接著主軸2， U形光源組合固定架16底部外側(cè)面固定設有Z軸大齒輪25;
主軸2上套設有齒輪拖配連接板13,主軸2中部通過螺紋配合連接著 螺紋調(diào)節(jié)套26，主基座6通過下軸套4套裝在主軸2下部；螺纟丈調(diào)節(jié)套26 上部固定套設有Z軸移動齒輪27,下部套設有環(huán)形壓蓋30，環(huán)形壓蓋30
4固定連接著主基座6;
齒輪拖配連接板13 —側(cè)通過軸承設有平行與主軸2的Z向移動調(diào)節(jié)軸 3， Z向移動調(diào)節(jié)軸3的上端設有與Z軸大齒輪25嚙合的小齒輪14，其下 部貫穿伸至主基座6外；
主基座6另一側(cè)設有平行于主軸2的Z向升降調(diào)節(jié)軸33， Z向升降調(diào) 節(jié)軸33上端設有與Z軸移動齒輪27配合的Z軸移動小齒輪29;
主基座6為矩形座，其外側(cè)套設有內(nèi)框板8和外框板9;主基座6與內(nèi) 框板8相對應兩側(cè)分別設有X向移動左滑軌7和X向移動右滑軌31;內(nèi)框 板8與外框板9相對應兩側(cè)分別設有Y向移動左滑軌45和Y向移動右滑軌 42。
X向移動左滑軌7外側(cè)的內(nèi)框板8上設有與齒輪拖配連接板13對應的 X向螺微調(diào)節(jié)擋板12,外框板9上對應設有X向螺微調(diào)節(jié)桿支架10, X向 螺微調(diào)節(jié)桿支架10上設有X向螺紋調(diào)節(jié)桿11, X向螺紋調(diào)節(jié)桿11的內(nèi)端 對應著X向螺微調(diào)節(jié)擋板12外側(cè)面。
所述主基座6上設有與Z軸移動齒輪27對應的Y軸移動調(diào)節(jié)推板39， 內(nèi)框板8上對應設有Y軸移動調(diào)節(jié)支架40， Y軸移動調(diào)節(jié)支架40上設有Y 軸移動調(diào)節(jié)桿41, Y軸移動調(diào)節(jié)桿41的內(nèi)端與Y軸移動調(diào)節(jié)推板39對應。
所述U形光源組合固定架16 —側(cè)架板上部兩側(cè)分別開有Z向調(diào)節(jié)槽， 兩個調(diào)節(jié)擋桿35分別固定設于熱沉21側(cè)壁上，兩個調(diào)節(jié)擋桿35的另一端 分別位于調(diào)節(jié)槽內(nèi)36;兩個Z向調(diào)節(jié)槽頂部分別連通著螺紋孔， 一個螺紋 孔內(nèi)設有彈簧37和壓蓋38,彈簧37位于調(diào)節(jié)擋桿上部，另一個螺紋孔內(nèi) 設有調(diào)節(jié)螺桿20,調(diào)節(jié)螺桿20下端與另一調(diào)節(jié)擋桿桿端接觸；U形光源組合固定架16另一側(cè)架板外連接著平行夾緊板，夾緊板上對應熱沉主軸23 處開有軸孔，軸孔上部連接著垂直夾緊槽，垂直夾緊槽上部的夾緊塊配合 設有水平螺紋孔和夾緊螺桿，熱沉主軸23的外伸端位于軸孔內(nèi)。
所述Z向移動調(diào)節(jié)軸3的下端設有Z向旋扭1。
所述Z向升降調(diào)節(jié)軸33的下端設有Z向旋扭34。
本發(fā)明的有益技術(shù)效果是采用螺旋傳動和直線導軌組合實現(xiàn)載物平 臺的三維精密平移調(diào)整，釆用齒輪傳動和滑動軸承組合，實現(xiàn)載物平臺的 兩軸旋轉(zhuǎn)調(diào)整，從而實現(xiàn)載物平臺的五軸精密調(diào)整；本發(fā)明將五軸調(diào)整機 構(gòu)整合為一體，設計合理。與單軸平臺組裝起來的調(diào)整裝置相比，不僅結(jié) 構(gòu)簡單緊湊，實現(xiàn)了該調(diào)整機構(gòu)的結(jié)構(gòu)緊湊、工作穩(wěn)定可靠；且調(diào)整便捷， 可實現(xiàn)連續(xù)微調(diào)，實現(xiàn)了該機構(gòu)的快速精密可調(diào)。
圖1為本發(fā)明主視軸測圖， 圖2為圖1的后^L軸測圖， 圖3為本發(fā)明主一見圖， 圖4為圖3的俯視圖， 圖5為圖3的仰視圖， 圖6為圖3右一見圖， 圖7為圖3的A-A吾W見圖， 圖8為圖4的B-B剖一見圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖，通過實施例對本發(fā)明作進一步地描述。實施例
參見圖1-圖8，整體式精密五軸調(diào)整裝置包括一個熱沉21，所述熱沉 通過左軸套19、右軸套24、熱沉主軸23和軸承蓋22安裝于U形光源組合 固定架16內(nèi)；
U形光源組合固定架16底部對稱中心通過軸套17和彈性擋圏18固定 連接著主軸2, U形光源組合固定架16底部外側(cè)面固定設有Z軸大齒輪25;
主軸2上套裝有齒輪拖配連接板13,主軸2中部通過螺紋配合連接著 螺紋調(diào)節(jié)套26，主基座6通過限位塊5、限位銷32和下軸套4套裝在主軸 2下部；螺紋調(diào)節(jié)套26上部固定套裝有Z軸移動齒輪27,下部套裝有環(huán)形 壓蓋30，環(huán)形壓蓋30固定連接著主基座6;
齒輪拖配連接板13 —側(cè)通過軸承44、軸承壓套43安裝有平行與主軸 2的Z向移動調(diào)節(jié)軸3, Z向移動調(diào)節(jié)軸3的上端通過彈性擋圏15固定安裝 有與Z軸大齒輪25嚙合的小齒輪14，其下部貫穿伸至主基座6夕卜，Z向移 動調(diào)節(jié)軸3的下端安裝有Z向旋扭1。
主基座6另一側(cè)安裝有平行與主軸2的Z向升降調(diào)節(jié)軸33, Z向升降 調(diào)節(jié)軸33上端通過擋圏28固定安裝有與Z軸移動齒輪27配合的Z軸移動 小齒輪29， Z向升降調(diào)節(jié)軸33的下端安裝有Z向旋扭34。
主基座6為矩形座，其外側(cè)套裝有內(nèi)框板8和外框板9;主基座6與內(nèi) 框板8相對應兩側(cè)分別安裝有X向移動左滑軌7和X向移動右滑軌31;內(nèi) 框板8與外框板9相對應兩側(cè)分別安裝有Y向移動左滑軌45和Y向移動右 滑軌42。
X向移動左滑軌7外側(cè)的內(nèi)框板8上安裝有與齒輪拖配連接板13對應的X向螺微調(diào)節(jié)擋板12,外框板9上對應安裝有X向螺微調(diào)節(jié)桿支架10， X向螺微調(diào)節(jié)桿支架10上螺紋連接安裝有X向螺紋調(diào)節(jié)桿11， X向螺紋調(diào) 節(jié)桿ll的內(nèi)端對應著X向螺微調(diào)節(jié)擋板12外側(cè)面，見圖2和圖4，以實現(xiàn) 內(nèi)框板8相對于外框板9的水平移動。
主基座6上安裝有與Z軸移動齒輪27對應的Y軸移動調(diào)節(jié)推板39，內(nèi) 框板8上對應安裝有Y軸移動調(diào)節(jié)支架40, Y軸移動調(diào)節(jié)支架40上螺紋連 接安裝有Y軸移動調(diào)節(jié)桿41， Y軸移動調(diào)節(jié)桿41的內(nèi)端與Y軸移動調(diào)節(jié)推 板39對應，見圖2和圖4，以實現(xiàn)主基座6相對于內(nèi)框板8的水平移動。
U形光源組合固定架16 —側(cè)架板上部兩側(cè)分別開有Z向調(diào)節(jié)槽36，兩 個調(diào)節(jié)擋桿35分別固定安裝于熱沉21側(cè)壁上，兩個調(diào)節(jié)擋桿35的另一端 分別位于調(diào)節(jié)槽36內(nèi)；兩個Z向調(diào)節(jié)槽頂部分別連通著螺紋孔， 一個螺紋 孔內(nèi)設有彈簧37和壓蓋38,彈簧37位于調(diào)節(jié)擋桿上部，另一個螺紋孔內(nèi) 設有調(diào)節(jié)螺桿20，調(diào)節(jié)螺桿20下端與另一調(diào)節(jié)擋桿桿端接觸；U形光源組 合固定架16另一側(cè)架板外連接著平行夾緊板，夾緊板上對應熱沉主軸23 處開有軸孔，軸孔上部連通著垂直夾緊槽，垂直夾緊槽上部的夾緊板配合 設有水平螺紋孔和夾緊螺桿，熱沉主軸23的外伸端位于軸孔內(nèi)。
使用時熱沉21用于安裝光學元件，并可以實現(xiàn)有效散熱。外框板9用 于與本裝置外的其它部件相連。本裝置的目的即是實現(xiàn)熱沉21相對外框板 9的三軸平移調(diào)整和兩軸旋轉(zhuǎn)調(diào)整。其調(diào)整原理說明如下
熱沉21通過左軸套19、右軸套24實現(xiàn)繞熱沉主軸23旋轉(zhuǎn)，并通過X 調(diào)節(jié)螺桿20可實現(xiàn)繞熱沉主軸23旋轉(zhuǎn)調(diào)整；
光源組合固定架16通過軸套17和彈性擋圈18與主軸2相連，可實現(xiàn)光源組合固定架16相對主軸2的軸向固定和周向旋轉(zhuǎn)；通過旋轉(zhuǎn)旋鈕1， 帶動小齒輪14,從而帶動大齒輪25轉(zhuǎn)動，大齒輪25與光源組合固定架16 剛性連接，從而實現(xiàn)了光源組合固定架16相對主軸2的旋轉(zhuǎn)調(diào)整；
主軸2和主基座6之間通過下軸套4連接，并通過限位銷5限制主軸2 和主基座6之間的相對轉(zhuǎn)動，但可允許相對滑動；螺紋調(diào)節(jié)套26與主軸2 構(gòu)成螺旋副，環(huán)形壓蓋30限制了螺紋調(diào)節(jié)套26的軸向移動，但可允許螺 紋調(diào)節(jié)套26的轉(zhuǎn)動；當旋轉(zhuǎn)Z向旋扭34,通過Z向升降調(diào)節(jié)軸33帶動Z 軸移動小齒輪29，嚙合傳動的Z軸移動齒輪27與螺紋調(diào)節(jié)套26剛性連接， 從而轉(zhuǎn)化為主軸2沿軸線方向的升降運動，實現(xiàn)了 Z方向的升降調(diào)整；
主基座6與內(nèi)框板8之間，通過直線導軌31和直線導軌7連接，并通 過彈簧預緊；旋動X向螺紋調(diào)節(jié)桿11，可推動主基座6沿直線導軌31移動， 實現(xiàn)X方向平移調(diào)整；
內(nèi)框板8與外框板9之間通過直線導軌42和直線導軌45連接并通過彈 簧預緊；旋動Y軸移動調(diào)節(jié)桿41,可推動內(nèi)框板8沿著直線導軌42、 45移 動，實現(xiàn)Y方向的平移調(diào)整。
權(quán)利要求
1. 整體式精密五軸調(diào)整裝置，其特征在于包括一個熱沉(21)，所述熱沉通過熱沉主軸(23)設于U形光源組合固定架(16)內(nèi)；U形光源組合固定架(16)底部對稱中心通過軸套(17)固定連接著主軸(2)，U形光源組合固定架(16)底部外側(cè)面固定設有Z軸大齒輪(25)；主軸(2)上套設有齒輪拖配連接板(13)，主軸(2)中部通過螺紋配合連接著螺紋調(diào)節(jié)套(26)，主基座(6)通過下軸套(4)套裝在主軸(2)下部；螺紋調(diào)節(jié)套(26)上部固定套設有Z軸移動齒輪(27)，下部套設有環(huán)形壓蓋(30)，環(huán)形壓蓋(30)固定連接著主基座(6)；齒輪拖配連接板(13)一側(cè)通過軸承設有平行與主軸(2)的Z向移動調(diào)節(jié)軸(3)，Z向移動調(diào)節(jié)軸(3)的上端設有與Z軸大齒輪(25)嚙合的小齒輪(14)，其下部貫穿伸至主基座(6)外；主基座(6)另一側(cè)設有平行于主軸(2)的Z向升降調(diào)節(jié)軸(33)，Z向升降調(diào)節(jié)軸(33)上端設有與Z軸移動齒輪(27)配合的Z軸移動小齒輪(29)；主基座(6)為矩形座，其外側(cè)套設有內(nèi)框板(8)和外框板(9)；主基座(6)與內(nèi)框板(8)相對應兩側(cè)分別設有X向移動左滑軌(7)和X向移動右滑軌(31)；內(nèi)框板(8)與外框板(9)相對應兩側(cè)分別設有Y向移動左滑軌(45)和Y向移動右滑軌(42)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體式精密五軸調(diào)整裝置，其特征在于X 向移動左滑軌(7 )外側(cè)的內(nèi)框板(8 )上設有與齒輪拖配連接板(13 )對應的X向螺微調(diào)節(jié)擋板(12 )，外框板(9 )上對應設有X向螺微調(diào)節(jié)桿支 架(10 ), X向螺孩i調(diào)節(jié)桿支架(10 )上設有X向螺纟丈調(diào)節(jié)桿(11), X向螺 紋調(diào)節(jié)桿(11)的內(nèi)端對應著X向螺微調(diào)節(jié)擋板(12 )外側(cè)面。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的整體式精密五軸調(diào)整裝置，其特征在于所 述主基座(6 )上設有與Z軸移動齒4侖(27 )對應的Y軸移動調(diào)節(jié)推板(39 ), 內(nèi)框板(8 )上對應設有Y軸移動調(diào)節(jié)支架(40 )， Y軸移動調(diào)節(jié)支架(40 ) 上設有Y軸移動調(diào)節(jié)桿(41 )， Y軸移動調(diào)節(jié)桿(41 )的內(nèi)端與Y軸移動調(diào) 節(jié)推板(39)對應。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的整體式精密五軸調(diào)整裝置，其特征在于所 述U形光源組合固定架(16 ) —側(cè)架板上部兩側(cè)分別開有Z向調(diào)節(jié)槽，兩 個調(diào)節(jié)擋桿(35)分別固定設于熱沉(21)側(cè)壁上，兩個調(diào)節(jié)擋桿(35) 的另一端分別位于調(diào)節(jié)槽內(nèi)(36 );兩個Z向調(diào)節(jié)槽頂部分別連通著螺紋孔， 一個螺紋孔內(nèi)設有彈簧(37 )和壓蓋(38 )，彈簧(37 )位于調(diào)節(jié)擋桿上部， 另一個螺紋孔內(nèi)設有調(diào)節(jié)螺桿(20),調(diào)節(jié)螺桿(20)下端與另一調(diào)節(jié)擋桿 桿端接觸；U形光源組合固定架16另一側(cè)架板外連接著平行夾緊板，夾緊 板上對應熱沉主軸(23)處開有軸孔，軸孔上部連接著垂直夾緊槽，垂直 夾緊槽上部的夾緊塊配合設有水平螺紋孔和夾緊螺桿，熱沉主軸(23)的外伸端位于軸孔內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的整體式精密五軸調(diào)整裝置，其特征在于所 述Z向移動調(diào)節(jié)軸(3 )的下端設有Z向旋扭(1 )。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的整體式精密五軸調(diào)整裝置，其特征在于所 述Z向升降調(diào)節(jié)軸(33 )的下端設有Z向旋扭(34 )。
全文摘要
本發(fā)明涉及光學器件在空間的多自由度精密調(diào)整的整體式精密五軸調(diào)整裝置。解決了現(xiàn)有五軸調(diào)整機構(gòu)體積大的問題。本發(fā)明包括熱沉，熱沉通過主軸設于U形光源組合固定架內(nèi)；U形光源組合固定架底部連接著主軸，其底部設有一對齒輪傳動副；主軸中部螺紋配合連接著螺紋調(diào)節(jié)套，螺紋調(diào)節(jié)套處設有一對齒輪傳動副，主軸下部連接著主基座；主基座為矩形座，其外側(cè)套裝有內(nèi)框板和外框板。本裝置可實現(xiàn)熱沉相對外框板的三軸平移調(diào)整和兩軸旋轉(zhuǎn)調(diào)整。其設計合理，結(jié)構(gòu)簡單緊湊、工作穩(wěn)定可靠。
文檔編號G02B7/00GK101290384SQ200810099368
公開日2008年10月22日 申請日期2008年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月6日
發(fā)明者林 方, 陳新宏 申請人:芯碩半導體(中國)有限公司