頂點平移補償驅動組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了頂點平移補償驅動組件，包括基板、支撐板、平移驅動組件、掛臂板、承力板、導軌板及滑板，掛臂板的一端固定連接于支撐板的上端，掛臂板的另一端設有調整轉軸，調整轉軸連接有轉動球頭，導軌板固連于基板上，滑板活動連接于導軌板的上方，滑板的上端面設有球槽座，轉動球頭置入球槽座內，滑板上固連有平移驅動組件，平移驅動組件包括驅動電機、波紋管聯(lián)軸器、螺紋桿及定位板，波紋管聯(lián)軸器的一聯(lián)軸器端與驅動電機固定連接，波紋管聯(lián)軸器的另一聯(lián)軸器端與螺紋桿固定連接，定位板上設有螺紋孔，螺紋桿穿過螺紋孔，承力板豎直固連于基板上，承力板與定位板之間連接有彈性連接件。該發(fā)明具有調節(jié)精度高、調整速度快、穩(wěn)定性強的優(yōu)點。
【專利說明】頂點平移補償驅動組件
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及光學儀器與設備【技術領域】，尤其是涉及頂點平移補償驅動組件。
【背景技術】
[0002]光學調整架作為現(xiàn)代光學儀器的一個基本的組件，用于支撐光學元件、調整光束方向，實現(xiàn)光束的快速準確定位，目前在實驗室及光學設備、儀器中得到廣泛的應用。由于受系統(tǒng)安裝空間的限制、系統(tǒng)裝調狀態(tài)的要求、機械結構設計難度以及加工工藝的限制，現(xiàn)有調整結構的旋轉自由度的回轉中心和光學元器件的光學中心無法做到重合。這會造成實際機械調整量和光學調整量的期望值之間存在差異，影響光學系統(tǒng)裝調過程的收斂速度，使系統(tǒng)裝調過程變慢甚至發(fā)散。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供用于微調光學元件的驅動組件，克服上述現(xiàn)有調整結構的不足，具有調節(jié)精度高、調整速度快、穩(wěn)定性強的優(yōu)點。
[0004]本發(fā)明的目的主要通過以下技術方案實現(xiàn):頂點平移補償驅動組件，其特征在于:包括基板、支撐板、平移驅動組件、掛臂板、承力板、導軌板及滑板，所述掛臂板的一端固定連接于支撐板的上端，掛臂板的另一端設有調整轉軸，所述調整轉軸的端頭上連接有轉動球頭，所述導軌板水平固連于基板上，所述滑板活動連接于導軌板的上方，所述滑板的上端面設有用于容納轉動球頭的球槽座，所述轉動球頭置入球槽座內，滑板上固連有平移驅動組件，所述平移驅動組件包括驅動電機、波紋管聯(lián)軸器、螺紋桿及定位板，所述波紋管聯(lián)軸器的一聯(lián)軸器端與所述驅動電機的輸出軸固定連接，波紋管聯(lián)軸器的另一聯(lián)軸器端與螺紋桿固定連接，所述定位板上設有貫穿定位板的螺紋孔，所述螺紋桿穿過螺紋孔，所述承力板豎直固連于基板上，承力板與定位板之間連接有彈性連接件，所述螺紋桿的端頭與承力板緊密接觸。本發(fā)明中，支撐板用于支撐、定位光學元件，通過轉動球頭及球槽座的設置，可實現(xiàn)對光學元件俯仰及偏轉這兩個自由度的調整。通過平移驅動組件的驅動作用使螺紋桿的端頭發(fā)生軸向位移對承力板施加向后的作用力，由于承力板固定設置，因而反作用于固連于滑板上的平移驅動組件使其發(fā)生向前的相對移動。通過導軌板的設置，對滑板施加向前的作用力，滑板可相對基座發(fā)生向前的位移。通過轉動球頭與球槽座之間的相互配合，帶動掛臂板向前移動，可實現(xiàn)對光學元件的頂點平移補償調整。
[0005]進一步地，所述球槽座由滑板的上端面內凹形成，所述轉動球頭與球槽座之間以球面低副連接。如此，通過球面低副的配合可加大轉動球頭與球槽座之間的接觸面積，避免在對自由度進行調整時轉動球頭脫離球槽座，因而提高了該發(fā)明的可靠性及穩(wěn)定性。
[0006]進一步地，所述導軌板上設有滑條，所述滑板的下端面設有與滑條相適應的滑槽，滑條置入滑槽中。如此，可提高滑板與導軌板之間相對運動的穩(wěn)定性。
[0007]為減少旋轉時螺紋桿對承力板端面的磨損，進一步地，所述承力板端面上與螺紋桿的接觸處設有墊片座。
[0008]為降低轉速提高調整精度及節(jié)約成本，所述平移驅動組件還包括減速器，所述減速器的輸入端連接于所述驅動電機的輸出軸，所述減速器的輸出端連接于所述波紋管聯(lián)軸器的一聯(lián)軸器端。
[0009]為減少螺紋桿的端頭在旋轉時對承力板端面的磨損，進一步地，所述螺紋桿的端頭設為球形端頭。
[0010]與現(xiàn)有調整結構相比，本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明中，支撐板用于支撐、定位光學元件，通過轉動球頭及球槽座的設置，可實現(xiàn)對光學元件俯仰及偏轉這兩個自由度的調整。通過平移驅動組件的驅動作用使螺紋桿的端頭發(fā)生軸向位移對承力板施加向后的作用力，由于承力板固定設置，因而反作用于固連于滑板上的平移驅動組件使其發(fā)生向前的相對移動。通過導軌板的設置，對滑板施加向前的作用力，滑板可相對基座發(fā)生向前的位移，可實現(xiàn)對光學元件的頂點平移補償調整。由驅動電機提供原動力，再加上減速器的設置，該發(fā)明大大提高了調整的速度及精度。同時，通過轉動球頭與球槽座之間的相互配合，不僅調整舒適度高、可靠性佳、穩(wěn)定性強，且結構緊湊，操作簡便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明一個具體實施例的結構示意圖；
圖2為圖1所示沿A-A方向的剖視圖；
圖3為圖1所示沿B-B方向的剖視圖。
[0012]附圖中附圖標記所對應的名稱為:1、基板，2、支撐板，3、平移驅動組件，31、驅動電機，32、波紋管聯(lián)軸器，33、螺紋桿，34、定位板，35、彈性連接件，36、減速器，4、掛臂版，41、調整轉軸，42、轉動球頭，5、承力板，51、墊片座，6、導軌板，61、滑條，7、滑板，71、球槽座。
【具體實施方式】
[0013]下面結合實施例及附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0014]實施例1
如圖1，圖2和圖3所示，頂點平移補償驅動組件，包括基板1、支撐板2、平移驅動組件
3、掛臂板4、承力板5、導軌板6及滑板7，所述掛臂板4的一端固定連接于支撐板2的上端，掛臂板4的另一端設有調整轉軸41，所述調整轉軸41的端頭上連接有轉動球頭42，所述導軌板6水平固連于基板I上，所述滑板7活動連接于導軌板6的上方，所述滑板7的上端面設有用于容納轉動球頭42的球槽座71，所述轉動球頭42置入球槽座71內，滑板7上固連有平移驅動組件3，所述平移驅動組件3包括驅動電機31、波紋管聯(lián)軸器32、螺紋桿33及定位板34，所述波紋管聯(lián)軸器32的一聯(lián)軸器端與所述驅動電機31的輸出軸固定連接，波紋管聯(lián)軸器32的另一聯(lián)軸器端與螺紋桿33固定連接，所述定位板34上設有貫穿定位板34的螺紋孔，所述螺紋桿33穿過螺紋孔，所述承力板5豎直固連于基板I上，承力板5與定位板34之間連接有彈性連接件35，所述螺紋桿33的端頭與承力板5緊密接觸。本實施例中，為達到均衡的調整角度，掛臂板4可固定連接于支撐板2上端面的中部。以掛臂板4所在位置將支撐板2區(qū)分為左部和右部。當對左部和右部施加同一方向的作用力時，例如同進或者同退，支撐板2的位置可發(fā)生俯仰自由度的變化；當對左部和右部施加相反方向的作用力時，例如左進右退或者左退右進，支撐板2的位置可發(fā)生偏轉自由度的變化。為避免實際調整量與期望值之間存在差異，可先通過頂點平移補償結構對支撐板2的頂點位置做出補償校正再對支撐板2的俯仰角度進行調整。應用時，啟動驅動電機31，將驅動電機31的原動力作用于波紋管聯(lián)軸器32使其產(chǎn)生軸向旋轉運動，在波紋管扭轉動力傳遞的作用下帶動與波紋管聯(lián)軸器32相連接的螺紋桿33亦產(chǎn)生軸向旋轉運動。定位板34上設置有與螺紋桿33上螺紋相適應的螺紋孔，因而當螺紋桿33軸向旋轉時，通過螺紋間嚙合的配合，可使螺紋桿33相對定位板34發(fā)生軸向位移。由于承力板5固定于基座I上，對螺紋桿33的軸向位移有阻擋作用，因而反作用于平移驅動組件3使其發(fā)生向前的相對移動。因平移驅動組件3固連于滑板7上，則給滑板7向前的作用力，使滑板7在導軌板6上發(fā)生相對運動，在轉動球頭42與球槽座71的相互配合下，帶動支撐板2的頂端向前移動，實現(xiàn)對光學元件的頂點補償平移調整。本實施例可根據(jù)光束方向的需求，設定驅動電機的作用時間帶動螺紋桿發(fā)生一定位移，從而調整光學元件的平移位置。
[0015]實施例2
本實施例在實施例1的基礎上作出如下進一步限定，其特征在于:所述球槽座71由滑板7的上端面內凹形成，所述轉動球頭42與球槽座71之間以球面低副連接。若以橫向直徑將轉動球頭42分為上部與下部，為避免轉動球頭42在調整時脫離球槽座71，球槽座71包圍轉動球頭42的開口端應位于轉動球頭42的上部區(qū)域。
[0016]實施例3
本實施例在實施例1的基礎上作出如下進一步限定，所述導軌板6上設有滑條61，所述滑板7的下端面設有與滑條61相適應的滑槽，滑條61置入滑槽中。為提高滑板7與導軌板6之間相對運動的穩(wěn)定性，導軌板6上可設置有2條以上的滑條61，滑板7上設有與滑條61的條數(shù)和位置相對應的滑槽。
[0017]實施例4
本實施例在實施例1的基礎上作出如下進一步限定，所述承力板5端面上與螺紋桿33的接觸處設有墊片座51。本實施例中，墊片座51上可設有與螺紋桿33的端頭相適應的凹槽。工作時，螺紋桿33的端頭置入凹槽內，可提高螺紋桿33端頭作用于承力板5的穩(wěn)定性。
[0018]實施例5
本實施例在實施例1的基礎上作出如下進一步限定，所述平移驅動組件3還包括減速器36，所述減速器36的輸入端連接于所述驅動電機31的輸出軸，所述減速器36的輸出端連接于所述波紋管聯(lián)軸器33的一聯(lián)軸器端。若用驅動電機31直接作用于波紋管聯(lián)軸器32則需配置成本較高的伺服電機。本實施例中，為降低成本，在驅動電機31和波紋管聯(lián)軸器32的中間連接有減速器36，驅動電機31通過減速器36作用于波紋管聯(lián)軸器32以達到降低轉速提高調整精度的效果。
[0019]以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的【具體實施方式】只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明的技術方案下得出的其他實施方式，均應包含在本發(fā)明的保護范圍內。
【權利要求】
1.頂點平移補償驅動組件，其特征在于:包括基板(I)、支撐板(2)、平移驅動組件(3)、掛臂板(4)、承力板(5)、導軌板(6)及滑板(7)，所述掛臂板(4)的一端固定連接于支撐板(2)的上端，掛臂板(4)的另一端設有調整轉軸(41)，所述調整轉軸(41)的端頭上連接有轉動球頭(42)，所述導軌板(6)水平固連于基板(I)上，所述滑板(7)活動連接于導軌板(6)的上方，所述滑板(7)的上端面設有用于容納轉動球頭(42)的球槽座(71)，所述轉動球頭(42 )置入球槽座(71)內，滑板(7 )上固連有平移驅動組件(3 )，所述平移驅動組件(3 )包括驅動電機(31)、波紋管聯(lián)軸器(32)、螺紋桿(33)及定位板(34)，所述波紋管聯(lián)軸器(32)的一聯(lián)軸器端與所述驅動電機(31)的輸出軸固定連接，波紋管聯(lián)軸器(32)的另一聯(lián)軸器端與螺紋桿(33)固定連接，所述定位板(34)上設有貫穿定位板(34)的螺紋孔，所述螺紋桿(33)穿過螺紋孔，所述承力板(5)豎直固連于基板(I)上，承力板(5)與定位板(34)之間連接有彈性連接件(35)，所述螺紋桿(33)的端頭與承力板(5)緊密接觸。
2.根據(jù)權利要求1所述的頂點平移補償驅動組件，其特征在于:所述球槽座(71)由滑板(7)的上端面內凹形成，所述轉動球頭(42)與球槽座(71)之間以球面低副連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的頂點平移補償驅動組件，其特征在于:所述導軌板(6)上設有滑條(61)，所述滑板(7)的下端面設有與滑條(61)相適應的滑槽，滑條(61)置入滑槽中。
4.根據(jù)權利要求1所述的頂點平移補償驅動組件，其特征在于:所述承力板(5)端面上與螺紋桿(33)的接觸處設有墊片座(51)。
5.根據(jù)權利要求1所述的頂點平移補償驅動組件，其特征在于:所述平移驅動組件(3)還包括減速器(36 )，所述減速器(36 )的輸入端連接于所述驅動電機(31)的輸出軸，所述減速器(36)的輸出端連接于所述波紋管聯(lián)軸器(33)的一聯(lián)軸器端。
6.根據(jù)權利要求1飛中任意一項所述的頂點平移補償驅動組件，其特征在于:所述螺紋桿(33)的端頭設為球形端頭。
【文檔編號】G02B7/00GK104199162SQ201410434731
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權日:2014年8月29日
【發(fā)明者】范盛強, 黃丹 申請人:成都科信達實業(yè)有限公司