專利名稱：一種大承載光學(xué)元件傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大承載光學(xué)元件的傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)，通過該調(diào)整可以實(shí)現(xiàn)大口徑大質(zhì)量的光學(xué)元件或者光學(xué)系統(tǒng)繞X、Y軸的傾斜精密調(diào)整，特別適用于豎直使用的光學(xué)系統(tǒng)如大口徑干涉儀標(biāo)準(zhǔn)具、大口徑鏡頭等的精密傾斜調(diào)整。
背景技術(shù)：
在光學(xué)檢測中，某些待檢測元件或者光學(xué)系統(tǒng)需要經(jīng)過精密調(diào)整，達(dá)到一個(gè)較高的對準(zhǔn)精度，才能使測量結(jié)果更準(zhǔn)確可信。目前在光學(xué)檢測中，所用到的調(diào)整機(jī)構(gòu)種類繁多，調(diào)整精度和穩(wěn)定性各不相同，一般有水平使用的調(diào)整架和豎直使用的調(diào)整架兩種形式。對于小質(zhì)量的光學(xué)元件，調(diào)整架水平和垂直使用重力對于調(diào)整精度和調(diào)整難易程度表現(xiàn)并不明顯，但是對于大口徑大質(zhì)量的元件來說，調(diào)整架承載元件重力，調(diào)整時(shí)要克服重力，對于一般形式的彈簧螺桿傾斜調(diào)整架，螺桿和螺紋間摩擦力急劇增大，整個(gè)調(diào)整機(jī)構(gòu)爬行現(xiàn)象嚴(yán)重，調(diào)整分辨率很不穩(wěn)定，很難達(dá)到所需位置或調(diào)整精度。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有光學(xué)元件傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)，應(yīng)用在大型光學(xué)元件上時(shí)采用一般形式的彈簧螺桿傾斜調(diào)整架，調(diào)整分辨率不穩(wěn)定的問題，本發(fā)明提供了一種大承載光學(xué)元件傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)，包括第一電動(dòng)調(diào)節(jié)單元1A、第二電動(dòng)調(diào)節(jié)單元1B、第三電動(dòng)調(diào)節(jié)單元1C、安裝板3和底板4。三個(gè)電動(dòng)調(diào)節(jié)單元為相同結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)軸承5、滾珠絲杠6、球鉸7、渦輪蝸桿減速器8、步進(jìn)電機(jī)9、電機(jī)座10、渦輪蝸桿減速器輸出端11、軸承支座12、支撐塊13、絲杠螺母14、絲杠螺母連接塊15、壓簧16、球形螺母17和交叉滾柱導(dǎo)軌18。步進(jìn)電機(jī)9安裝在電機(jī)座10上，渦輪蝸桿減速器8安裝在軸承支座12上，渦輪蝸桿減速器輸出端11連接滾珠絲杠6，滾珠絲杠6兩端通過兩個(gè)軸承5固定，軸承5分別安裝在底板4和軸承支座12上。軸承支座12固連在支撐塊13上，支撐塊13固連在底板4上。絲杠螺母14安裝在滾珠絲杠6的中間位置，絲杠螺母14上固連絲杠螺母連接塊15。交叉滾柱導(dǎo)軌18的兩個(gè)軌道一個(gè)固連在支撐塊13上，另一個(gè)固連在絲杠螺母連接塊15上，球鉸7的一端固連一個(gè)球形螺母17，球鉸7的另一端球窩19固定在安裝板3上；壓簧16套在球鉸7上與球形螺母17接觸，球形螺母17在絲杠螺母連接塊15的孔內(nèi)滑動(dòng)。有益效果整個(gè)調(diào)整機(jī)構(gòu)具有承載力大、調(diào)節(jié)分辨率高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。


圖I 一種大承載光學(xué)元件傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2 —種大承載光學(xué)元件傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)俯視3 —種大承載光學(xué)元件傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)的1/3剖視圖；圖4 一種大承載光學(xué)元件傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)的調(diào)整單元的局部放大視圖；圖5 —種大承載光學(xué)元件傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)的側(cè)向剖視圖6 —種大承載光學(xué)元件傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)的B-B側(cè)視圖；圖7 —種大承載光學(xué)元件傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)的側(cè)向剖視圖中局部放大視具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做具體描述如圖1-5所示，一種大承載光學(xué)元件傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)，包括第一電動(dòng)調(diào)節(jié)單元1A、第二電動(dòng)調(diào)節(jié)單元1B、第三電動(dòng)調(diào)節(jié)單元1C、安裝板3和底板4。三個(gè)電動(dòng)調(diào)節(jié)單元120°對稱安裝在底板4上，三個(gè)電動(dòng)調(diào)節(jié)單元為相同結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)軸承5、滾珠絲杠6、球鉸7、渦輪蝸桿減速器8、步進(jìn)電機(jī)9、電機(jī)座10、渦輪蝸桿減速器輸出端11、軸承支座12、支撐塊13、絲杠螺母14、絲杠螺母連接塊15、壓簧16、球形螺母17和交叉滾柱導(dǎo)軌18。 如圖2-3所示，步進(jìn)電機(jī)9安裝在電機(jī)座10上，驅(qū)動(dòng)渦輪蝸桿減速器8。步進(jìn)電機(jī)9的水平轉(zhuǎn)動(dòng)，通過渦輪蝸桿減速器8轉(zhuǎn)換成垂直轉(zhuǎn)動(dòng)。渦輪蝸桿減速器8安裝在軸承支座(12)上，渦輪蝸桿減速器輸出端11連接滾珠絲杠6，滾珠絲杠6兩端通過兩個(gè)軸承5固定，軸承5分別安裝在底板4和軸承支座12上。軸承支座12固連在支撐塊13上，支撐塊13固連在底板4上。絲杠螺母14上固連絲杠螺母連接塊15，安裝初始位置，絲杠螺母14在滾珠絲杠6的中間位置。交叉滾柱導(dǎo)軌18的兩個(gè)軌道一個(gè)固連在支撐塊13上，另一個(gè)固連在絲杠螺母連接塊15上。如圖4-5所示，球鉸(7)的一端固連一個(gè)球形螺母(17)，球鉸(7)的另一端球窩(19)固定在安裝板(3)上；壓簧(16)套在球鉸(7)上與球形螺母(17)接觸，球形螺母(17)在絲杠螺母連接塊(15)的孔內(nèi)滑動(dòng)。壓簧(16)提供預(yù)緊力，消除球鉸7和絲杠螺母連接塊15之間的間隙。在傾斜調(diào)節(jié)時(shí)，壓簧16通過變形提供球鉸7的橫向位移補(bǔ)償。如圖I所示，對鏡頭2進(jìn)行兩維傾斜調(diào)節(jié)對準(zhǔn)，坐標(biāo)原點(diǎn)0定義在安裝板3中心圓孔的圓心，Y軸沿一個(gè)電動(dòng)調(diào)節(jié)單元方向，X軸符合右手法則。在繞X軸進(jìn)行傾斜調(diào)節(jié)時(shí)，電動(dòng)調(diào)節(jié)單元IB驅(qū)動(dòng)安裝板3繞AC軸轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)繞X軸的傾斜調(diào)節(jié)，其中AC軸是第一電動(dòng)調(diào)節(jié)單元IA和第二電動(dòng)調(diào)節(jié)單元IC中兩個(gè)球鉸17的球窩關(guān)節(jié)19連線組成的軸。由于三個(gè)電動(dòng)調(diào)節(jié)單元120°對稱分布，所以繞Y軸進(jìn)行傾斜調(diào)節(jié)時(shí)，需要電動(dòng)調(diào)節(jié)單元IA和電動(dòng)調(diào)節(jié)單元IC協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)調(diào)節(jié)單元IA上升或下降，電動(dòng)調(diào)節(jié)單元IC需要相反方向下降或上升；通過這樣協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)，才能實(shí)現(xiàn)繞Y軸的傾斜調(diào)節(jié)。以下以繞Y軸的傾斜調(diào)節(jié)說明調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的工作過程繞Y軸傾斜調(diào)節(jié)時(shí)，電動(dòng)調(diào)節(jié)單元IA和電動(dòng)調(diào)節(jié)單元IC向兩個(gè)相反的方向等位移協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)調(diào)節(jié)單元IA中步進(jìn)電機(jī)9通過渦輪蝸桿減速器8帶動(dòng)滾珠絲杠6轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)絲杠螺母14及絲杠螺母連接塊15上下運(yùn)動(dòng)；絲杠螺母連接塊15上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，在絲杠螺母連接塊15中的球鉸7也相應(yīng)上下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)安裝板3上下運(yùn)動(dòng)，安裝板3上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，球鉸7會(huì)有微量的橫向位移，通過壓簧16進(jìn)行變形補(bǔ)償，從而完成繞Y軸傾斜調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種大承載光學(xué)元件傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括第一電動(dòng)調(diào)節(jié)單元(IA)、第二電動(dòng)調(diào)節(jié)單元(IB)、第三電動(dòng)調(diào)節(jié)單元(1C)、安裝板(3)和底板(4)，三個(gè)電動(dòng)調(diào)節(jié)單元120°對稱安裝在底板(4)上，三個(gè)電動(dòng)調(diào)節(jié)單元為相同結(jié)構(gòu)；包括兩個(gè)軸承(5)、滾珠絲杠(6)、球鉸(7)、渦輪蝸桿減速器(8)、步進(jìn)電機(jī)(9)、電機(jī)座(10)、渦輪蝸桿減速器輸出端(11)、軸承支座(12)、支撐塊(13)、絲杠螺母(14)、絲杠螺母連接塊(15)、壓簧(16)、球形螺母(17)和交叉滾柱導(dǎo)軌(18)，步進(jìn)電機(jī)(9)安裝在電機(jī)座(10)上，渦輪蝸桿減速器(8)安裝在軸承支座(12)上，渦輪蝸桿減速器輸出端(11)連接滾珠絲杠￠)，滾珠絲杠(6)兩端通過兩個(gè)軸承(5)固定，兩個(gè)軸承(5)分別安裝在底板(4)和軸承支座(12)上，軸承支座(12)固連在支撐塊(13)上，支撐塊(13)固連在底板(4)上，絲杠螺母(14)安裝在滾珠絲杠(6)的中間位置，絲杠螺母(14)上固連絲杠螺母連接塊(15)，交叉滾柱導(dǎo)軌(18)的兩個(gè)軌道一個(gè)固連在支撐塊(13)上，另一個(gè)固連在絲杠螺母連接塊(15)上，球鉸(7)的一端固連一個(gè)球形螺母(17)，球鉸(7)的另一端球窩(19)固定在安裝板(3)上；壓簧(16)套在球鉸(7)上與球形螺母(17)接觸，球形螺母(17)在絲杠螺母連接塊(15)的孔內(nèi)滑動(dòng)。
全文摘要
一種大承載光學(xué)元件的傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)，屬于光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，現(xiàn)有光學(xué)元件傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)，應(yīng)用在大型光學(xué)元件上時(shí)采用一般形式的彈簧螺桿傾斜調(diào)整架，調(diào)整分辨率不穩(wěn)定的問題，本發(fā)明提供了一種大承載光學(xué)元件傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)，包括電動(dòng)調(diào)節(jié)單元1A、電動(dòng)調(diào)節(jié)單元1B、電動(dòng)調(diào)節(jié)單元1C、安裝板3和底板4。電動(dòng)調(diào)節(jié)單元1A、電動(dòng)調(diào)節(jié)單元1B和電動(dòng)調(diào)節(jié)單元1C為相同結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)軸承5、滾珠絲杠6、球鉸7、渦輪蝸桿減速器8、步進(jìn)電機(jī)9、電機(jī)座10、渦輪蝸桿減速器輸出端11、軸承支座12、支撐塊13、絲杠螺母14、絲杠螺母連接塊15、壓簧16、球形螺母17和交叉滾柱導(dǎo)軌18。本發(fā)明的光學(xué)元件傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)具有承載力大、調(diào)節(jié)分辨率高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G02B7/00GK102636859SQ20121009144
公開日2012年8月15日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月31日
發(fā)明者王平, 王汝冬, 王立朋, 田偉, 隋永新 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所