本發(fā)明屬于精密運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種調(diào)節(jié)效率高且調(diào)節(jié)精度高的角位移平臺(tái)裝置。

背景技術(shù)：

隨著光纖通信和光纖傳感技術(shù)的發(fā)展，光電子器件的制備成為了光信息技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵。光電子集成器件的封裝技術(shù)影響著光電子器件的可靠性，關(guān)鍵的封裝工藝與封裝設(shè)備可以大幅度的提高生產(chǎn)效率、保證器件的質(zhì)量;目前光電子封裝企業(yè)主要依靠手動(dòng)耦合為主。

如中國專利文獻(xiàn) CN103559916B公開了一種手動(dòng)對(duì)準(zhǔn)的三自由度微動(dòng)角位臺(tái)，包括底座、臺(tái)面、固定臺(tái)、連接臺(tái)、分厘卡、角度傾斜板和鉸接鋼片，所述底座包括Z向底座和XY向底座；所述固定臺(tái)包括Z向固定臺(tái)和XY向固定臺(tái)，所述Z向固定臺(tái)安裝在Z向底座上，所述XY向固定臺(tái)安裝在 XY向底座上；所述連接臺(tái)包括第一連接臺(tái)與第二連接臺(tái)；上述專利文獻(xiàn)所述的手動(dòng)對(duì)準(zhǔn)的三自由度微動(dòng)角位臺(tái)利用鋼片支撐、分厘卡微調(diào)的方式達(dá)到平臺(tái)在X軸、Y軸和Z軸的微動(dòng)角位移。

但是，上述專利文獻(xiàn)所述的手動(dòng)對(duì)準(zhǔn)的三自由度微動(dòng)角位臺(tái)，至少存在以下不足之處：采用手動(dòng)調(diào)節(jié)對(duì)準(zhǔn)，在實(shí)際操作過程中，需要作業(yè)人員的操作熟練且操作動(dòng)作幅度小，否則不僅操作效率低，而且其完成質(zhì)量差、難以達(dá)到高精確度要求，更難以滿足具有精度要求高的新一代芯片的耦合對(duì)準(zhǔn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中的微動(dòng)角位臺(tái)采用手動(dòng)調(diào)節(jié)對(duì)準(zhǔn)，器操作效率低、完成質(zhì)量差；進(jìn)而提供一種調(diào)節(jié)效率高且調(diào)節(jié)精度高的角位移平臺(tái)裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的角位移平臺(tái)裝置，其包括至少一個(gè)角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)，所述角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)包括底座、臺(tái)面、中間傳動(dòng)結(jié)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)；所述角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)還包括角位移導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，所述中間傳動(dòng)結(jié)構(gòu)在所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下使所述臺(tái)面在所述角位移導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向下發(fā)生角位移；

所述中間傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括滾珠絲杠，其包括與所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)連接的螺桿和套設(shè)在所述螺桿上的螺母；限位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，限制所述螺母的轉(zhuǎn)動(dòng)并對(duì)其滑動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向；以及中間組件，將所述螺母和所述臺(tái)面鉸接連接；

所述角位移導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括第一弧形導(dǎo)向部件，設(shè)于所述底座的上端面/所述臺(tái)面的下端面上；以及第二弧形導(dǎo)向部件，設(shè)于所述臺(tái)面的下端面/所述底座的上端面上，所述第二弧形導(dǎo)向部件與所述第一導(dǎo)向部件相配合對(duì)所述平臺(tái)的角位移進(jìn)行導(dǎo)向。

所述中間組件包括螺母座，與所述螺母固定連接；至少一個(gè)第一連桿，平行于所述螺桿設(shè)置，且一端與所述螺母座鉸接；以及至少一個(gè)第二連桿，垂直于所述臺(tái)面設(shè)置，且一端與所述臺(tái)面固定連接，另一端與所述第一連桿的另一端鉸接；其中，所述底座內(nèi)成型有容納腔，所述中間組件在所述滾珠絲杠的作用下在所述容納腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)所述臺(tái)面發(fā)生角位移。

所述第一連桿和所述第二連桿之間還設(shè)有連接軸；所述第一連桿上成型有第一連接孔，所述連接軸的一端嵌入所述第一連接孔中與所述第一連桿過盈配合；所述第二連桿上成型有第二連接孔，所述第二連接孔內(nèi)固定設(shè)置有滾動(dòng)軸承，所述連接軸穿過所述第二連接孔與所述滾動(dòng)軸承過盈配合。

所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)軸以及用于安裝固定所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的支座，所述滾珠絲杠的所述螺桿采用聯(lián)軸器與所述驅(qū)動(dòng)軸連接。

所述限位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括設(shè)于所述底座/所述支座上的導(dǎo)槽，以及安裝在所述所述螺母座上的與所述導(dǎo)槽相配合的導(dǎo)向桿；或者，所述限位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括設(shè)于所述螺母座上的導(dǎo)槽，以及安裝在所述底座/所述支座上的與所述導(dǎo)槽相配合的導(dǎo)向桿；其中，所述導(dǎo)向桿的長度方向與所述螺母的滑動(dòng)方向一致。

所述角位移導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)為至少兩對(duì)交叉滾子導(dǎo)軌。

所述第一弧形導(dǎo)向部件包括兩個(gè)間隔設(shè)置且與所述底座/所述臺(tái)面固定連接的外側(cè)滾子導(dǎo)軌，所述第二弧形導(dǎo)向部件包括兩個(gè)間隔設(shè)置的與所述臺(tái)面/所述底座固定連接的內(nèi)側(cè)滾子導(dǎo)軌；所述外側(cè)滾子導(dǎo)軌與所述內(nèi)側(cè)滾子導(dǎo)軌一一配合形成兩對(duì)所述交叉滾子導(dǎo)軌。

兩對(duì)所述交叉滾子導(dǎo)軌對(duì)稱設(shè)于所述安裝腔的兩側(cè)。

所述底座的上端面成型有用于安裝所述外側(cè)滾子導(dǎo)軌/所述內(nèi)側(cè)滾子導(dǎo)軌的上弧形面，所述臺(tái)面的下端面成型有用于安裝所述內(nèi)側(cè)滾子導(dǎo)軌/所述外側(cè)滾子導(dǎo)軌的下弧形面。

所述角位移平臺(tái)設(shè)為兩個(gè)，兩個(gè)所述角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)為相互疊加設(shè)置的上角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)和下角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)，所述上角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)的底座與所述下角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)的臺(tái)面固定連接；其中，所述上角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)的所述角位移導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的球心與所述所述下角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)的所述角位移導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的球心重合，且兩個(gè)所述角位移導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸相交并垂直。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

在本發(fā)明中，所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述螺桿旋轉(zhuǎn)，套設(shè)在所述螺桿上的所述螺母在所述限位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的作用下發(fā)生滑動(dòng)，并通過所述中間組件帶動(dòng)所述臺(tái)面在所述角位移導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向下發(fā)生角位移，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所述臺(tái)面的角位移調(diào)節(jié)，其無需手動(dòng)調(diào)節(jié)校準(zhǔn)，只需直接控制所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)即可對(duì)所述臺(tái)面進(jìn)行角位移調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)效率高且調(diào)節(jié)精準(zhǔn)度高。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明所述的角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明所述的角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明所述的角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)截面示意圖；

圖4是本發(fā)明所述的角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)部分截面示意圖；

圖5是本發(fā)明所述的角位移平臺(tái)裝置示意圖；

圖6是本發(fā)明所述的運(yùn)動(dòng)副示意圖；

圖中附圖標(biāo)記表示為：1-上角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)；2-下角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)；3-底座；4-臺(tái)面；5-螺桿；6-螺母；7-螺母座；8-第一連桿；9-第二連桿；10-容納腔；11-連接軸；12-第一連接孔；13-第二連接孔；14-滾動(dòng)軸承；15-驅(qū)動(dòng)電機(jī)；16-驅(qū)動(dòng)軸；17-支座；18-導(dǎo)向桿；19-線性軸承；20-外側(cè)滾子導(dǎo)軌；21-內(nèi)側(cè)滾子導(dǎo)軌；22-上弧形面；23-下弧形面；24-聯(lián)軸器；25-延伸部；26-遮線板。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1、2、3、4和5所示，本實(shí)施例的角位移平臺(tái)裝置，其包括至少一個(gè)角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)，所述角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)包括底座3、臺(tái)面4、中間傳動(dòng)結(jié)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)；所述角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)還包括角位移導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，所述中間傳動(dòng)結(jié)構(gòu)在所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下使所述臺(tái)面4在所述角位移導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向下發(fā)生角位移；

所述中間傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括滾珠絲杠，其包括與所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)連接的螺桿5和套設(shè)在所述螺桿5上的螺母6；限位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，限制所述螺母6的轉(zhuǎn)動(dòng)并對(duì)其滑動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向；以及中間組件，將所述螺母6和所述臺(tái)面4鉸接連接；

所述角位移導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括第一弧形導(dǎo)向部件，設(shè)于所述底座3的上端面/所述臺(tái)面4的下端面上；以及第二弧形導(dǎo)向部件，設(shè)于所述臺(tái)面4的下端面/所述底座3的上端面上，所述第二弧形導(dǎo)向部件與所述第一導(dǎo)向部件相配合對(duì)所述平臺(tái)的角位移進(jìn)行導(dǎo)向。

具體地，所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)15、驅(qū)動(dòng)軸16以及用于安裝固定所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)15的支座17，所述滾珠絲杠的所述螺桿5采用聯(lián)軸器24與所述驅(qū)動(dòng)軸16連接；作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)15設(shè)為直線步進(jìn)電機(jī)或者伺服電機(jī)；其中，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)15通過螺釘安裝在所述支座17上，所述支座17通過螺釘與所述底座3固定連接；所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)15上還設(shè)有用于遮擋電源線和連接線的遮線板26，防止線路混亂或外露，從而保持其外形美觀。

在本實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)15通過所述驅(qū)動(dòng)軸16和聯(lián)軸器24驅(qū)動(dòng)所述滾珠絲杠的所述螺桿5發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，而套設(shè)在所述螺桿5的所述螺母6在所述限位導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)作用下，不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)而是沿所述螺桿5的長度發(fā)生滑動(dòng)；又因?yàn)樗鲋虚g組件將所述螺母6和所述臺(tái)面4鉸接連接，因此當(dāng)所述螺母6發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，可以通過所述中間組件帶動(dòng)所述臺(tái)面4發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過所述角位移導(dǎo)向結(jié)構(gòu)對(duì)所述臺(tái)面4的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所述臺(tái)面4的角位移的調(diào)節(jié)；在實(shí)際使用過，通過控制所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)15的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，來控制所述臺(tái)面4具體的角位移值，所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)能夠準(zhǔn)確無誤的根據(jù)設(shè)定的值進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使得所述臺(tái)面4能夠準(zhǔn)確發(fā)生預(yù)設(shè)的角位移，其無需人工手動(dòng)來進(jìn)行調(diào)節(jié)校準(zhǔn)；因此，該角度調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)效率高且調(diào)節(jié)精準(zhǔn)度高，圖6為所述角位移平臺(tái)運(yùn)動(dòng)副示意圖。

在本實(shí)施例中，所述中間組件包括螺母座7，與所述螺母6固定連接；至少一個(gè)第一連桿8，平行于所述螺桿5設(shè)置，且一端與所述螺母座7鉸接；以及至少一個(gè)第二連桿9，垂直于所述臺(tái)面4設(shè)置，且一端與所述臺(tái)面4固定連接，另一端與所述第一連桿8的另一端鉸接；其中，所述底座3內(nèi)成型有容納腔10，所述中間組件在所述滾珠絲杠的作用下在所述容納腔10內(nèi)運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)所述臺(tái)面4發(fā)生角位移。

進(jìn)一步地，所述第一連桿8和所述第二連桿9之間還設(shè)有連接軸11；所述第一連桿8上成型有第一連接孔12，所述連接軸11的一端嵌入所述第一連接孔12中與所述第一連桿8過盈配合；所述第二連桿9上成型有第二連接孔13，所述第二連接孔13內(nèi)固定設(shè)置有滾動(dòng)軸承14，所述連接軸11穿過所述第二連接孔13與所述滾動(dòng)軸承14過盈配合，如圖4所示。

具體地，在本實(shí)施例中，所述螺母座7上設(shè)有兩個(gè)所述第一連桿8，兩個(gè)所述第一連桿8的一端與所述螺母座7鉸接連接，且兩個(gè)所述第一連桿8間隔設(shè)置；當(dāng)然，還可以優(yōu)選兩個(gè)所述第一連桿8沿所述螺母座7的滑動(dòng)方向?qū)ΨQ設(shè)置；在上述基礎(chǔ)上，所述第二連桿9設(shè)為一個(gè)，且垂直連接于所述臺(tái)面4的下端面的中間位置，所述第二連桿9的一端通過螺釘與所述臺(tái)面4固定連接，所述第二連桿9的另一端通過所述連接軸11連接兩個(gè)所述第一連桿8的另一端；如圖4所示，其中，所述第二連桿9的所述第二連接孔13通過過盈配合安裝有兩個(gè)所述滾動(dòng)軸承14，所述連接軸11穿過所述第二連接孔13與兩個(gè)所述滾動(dòng)軸承14過盈配合，所述連接軸11的兩端端部各連接一個(gè)所述第一連桿8；具體地，所述第一連桿8上成型有第一連接孔12，所述連接軸11的端部嵌入所述第一連接孔12中并與其過盈配合，從而將兩個(gè)所述第一連桿8和一個(gè)所述第二連桿9鉸接連接。

進(jìn)一步地，所述限位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括設(shè)于所述底座3/所述支座17上的導(dǎo)槽，以及安裝在所述所述螺母座7上的與所述導(dǎo)槽相配合的導(dǎo)向桿18；或者，所述限位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括設(shè)于所述螺母座7上的導(dǎo)槽，以及安裝在所述底座3/所述支座17上的與所述導(dǎo)槽相配合的導(dǎo)向桿18；其中，所述導(dǎo)向桿18的長度方向與所述螺母6的滑動(dòng)方向一致。本實(shí)施例中，所述限位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的所述導(dǎo)向桿18設(shè)于所述螺母座7上，所述導(dǎo)槽設(shè)于所述支座17上，其中，優(yōu)選所述導(dǎo)槽為安裝在所述支座17上的線性軸承19，所述導(dǎo)向桿18滑動(dòng)套設(shè)在所述線性軸承19中且始終不脫出所述線性軸承19。

如圖3所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例的所述角位移導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)為至少兩對(duì)交叉滾子導(dǎo)軌。具體地，所述第一弧形導(dǎo)向部件包括兩個(gè)間隔設(shè)置且與所述底座3/所述臺(tái)面4固定連接的外側(cè)滾子導(dǎo)軌20，所述第二弧形導(dǎo)向部件包括兩個(gè)間隔設(shè)置的與所述臺(tái)面4/所述底座3固定連接的內(nèi)側(cè)滾子導(dǎo)軌21；所述外側(cè)滾子導(dǎo)軌20與所述內(nèi)側(cè)滾子導(dǎo)軌21一一配合形成兩對(duì)所述交叉滾子導(dǎo)軌。在本實(shí)施例中，優(yōu)選將兩個(gè)所述外側(cè)滾子導(dǎo)軌20設(shè)置在所述所述臺(tái)面4的下端面上，兩個(gè)所述內(nèi)側(cè)滾子導(dǎo)軌21設(shè)置在所述底座3的上端面上，所述外側(cè)滾子導(dǎo)軌20和所述內(nèi)側(cè)滾子導(dǎo)軌21形成成對(duì)的所述交叉滾子導(dǎo)軌；其中，兩對(duì)所述交叉滾子導(dǎo)軌對(duì)稱設(shè)于所述安裝腔的兩側(cè)，所述交叉滾子導(dǎo)軌的弧度與所述臺(tái)面4的預(yù)設(shè)角位移的弧度一致。

進(jìn)一步，所述底座3的上端面成型有用于安裝所述外側(cè)滾子導(dǎo)軌20/所述內(nèi)側(cè)滾子導(dǎo)軌21的上弧形面22，所述臺(tái)面4的下端面成型有用于安裝所述內(nèi)側(cè)滾子導(dǎo)軌21/所述外側(cè)滾子導(dǎo)軌20的下弧形面23。所述上弧形面22和所述下弧形面23的設(shè)置便于所述內(nèi)側(cè)滾子導(dǎo)軌21和/或所述外側(cè)滾子導(dǎo)軌20的安裝，所述臺(tái)面4的兩側(cè)邊緣處還成型有向下延伸的延伸部25，所述延伸部25由所述上弧形面22延伸至所述下弧形面23，將兩個(gè)所述交叉滾子導(dǎo)軌扣合兩個(gè)所述延伸部25和所述臺(tái)面4共同形成的空間內(nèi)。

如圖5所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例的所述角位移平臺(tái)設(shè)為兩個(gè)，兩個(gè)所述角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)為相互疊加設(shè)置的上角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)1和下角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)2，所述上角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)1的底座3與所述下角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)2的臺(tái)面4固定連接；其中，所述上角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)1的所述角位移導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的球心與所述所述下角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)2的所述角位移導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的球心重合，且兩個(gè)所述角位移導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸垂直相交。

在本實(shí)施例中，所述上角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)1的底座3通過螺釘與所述下角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)2的臺(tái)面4固定連接成一體，本實(shí)施例的角位移平臺(tái)裝置通過兩個(gè)所述角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)安裝在所述上角位移調(diào)節(jié)平臺(tái)1的臺(tái)面4的多維度調(diào)節(jié)。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。