專利名稱：機(jī)械修整裝置及修整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在公差臨界設(shè)計(jì)中利用修整以補(bǔ)償機(jī)械公差的裝置。
背景技術(shù)：
設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)時(shí)，其構(gòu)造通常使用不同材料的組件。原因可能是所用零部件的特殊要求，如硬度、損耗性、耐腐蝕性、表面粗糙度、透明度、顏色、電特性、熔點(diǎn)、成本等。在組合不同材料時(shí)，所用零部件通常具有不同的機(jī)械公差。這些公差包括尺寸公差或所用零部件的剛度公差。彈簧的剛度公差通常相當(dāng)大，這也是導(dǎo)致機(jī)械系統(tǒng)中使用的彈簧需要針對(duì)特殊力的機(jī)械尺寸公差。在許多情況下，公差通過機(jī)械調(diào)整來改進(jìn)。然而，如果所用零部件因調(diào)整而毀壞或是調(diào)整過程太昂貴，這并非總是可行的。一種更好的選擇是不改變所用零部件的公差，并增加機(jī)械修整裝置。公差臨界結(jié)構(gòu)的實(shí)例包括微定位設(shè)備、激光光束控制、顯微鏡聚焦(包括原子、光學(xué)和超聲波)、半導(dǎo)體制造、微定位傳感器、光譜學(xué)以及光具座。在微定位中，通常由以壓電晶體堆形式存在的致動(dòng)器來控制定位。壓電晶體堆具有大約堆長度的0.1%的驅(qū)動(dòng)范圍。同時(shí)，堆還具有0.5%的長度公差。這導(dǎo)致了需要進(jìn)行機(jī)械修整。一種簡(jiǎn)單的機(jī)械修整方法是采用普通的螺絲釘通過機(jī)械錨定穿過螺紋孔。標(biāo)準(zhǔn)的螺紋導(dǎo)程，甚至M2螺紋，可高達(dá)400 μ m/轉(zhuǎn)。幾乎不可能對(duì)這種螺絲釘進(jìn)行幾微米的修整。 一種對(duì)螺絲釘進(jìn)行修整的改進(jìn)方法是提供兩種相反的螺紋，二者在斜度上有較小的不同。 美國專利1，532，702描述了這種方法；然而，這種方法的缺點(diǎn)在于其相對(duì)昂貴，要求螺紋表面粗糙度低，且需要空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、制造成本低且小尺寸的機(jī)械修整裝置和方法。上述目的依照各獨(dú)立權(quán)利要求提供的裝置及方法來實(shí)現(xiàn)，而具體實(shí)施方式
體現(xiàn)在從屬權(quán)利要求中。因此，本發(fā)明首先致力于減緩或者消除一個(gè)或多個(gè)上述現(xiàn)有技術(shù)中的單獨(dú)的或結(jié)合的問題或者不足，并且提供如權(quán)利要求所述的裝置和/或方法解決至少部分上述問題。本發(fā)明涉及一種用于修整機(jī)械體的厚度的裝置和方法。通過這樣的方式實(shí)現(xiàn)修整將螺釘旋過螺紋孔，該螺釘?shù)囊欢藬D壓盤狀部件或墊片的中心，該盤狀部件或墊片變形為杠桿作用于相鄰體。這將減小螺釘導(dǎo)程對(duì)由該杠桿支配的傳輸?shù)挠绊懀蚁噜忬w的移動(dòng)距離遠(yuǎn)短于螺釘?shù)倪\(yùn)動(dòng)的距離。本發(fā)明實(shí)施方式提供一種機(jī)械修整裝置，包括可調(diào)螺釘和具有至少一個(gè)螺紋穿孔的第一本體，所述螺紋穿孔圍住所述可調(diào)螺釘；可移動(dòng)的第二本體，可相對(duì)于所述第一本體移動(dòng)，所述第二本體內(nèi)具有空腔，其中，當(dāng)所述第二本體靠在所述第一本體時(shí)，所述空腔容納所述可調(diào)螺釘?shù)慕?；至少一個(gè)具有中心和外沿的盤狀部件，置于所述第一本體和所述第二本體之間，其中所述空腔朝向所述盤狀部件，空腔的邊緣位于所述盤狀部件的外沿內(nèi)，以使所述盤狀部件的外沿位于所述第一本體和第二本體之間；調(diào)整后，所述可調(diào)螺釘提升所述盤狀部件的中心，在所述盤狀部件作為杠桿運(yùn)行期間，所述杠桿包括第一分布接觸點(diǎn)和第二分布接觸點(diǎn)，所述第一分布接觸點(diǎn)與所述第二本體的所述空腔的邊緣接觸，所述第二分布接觸點(diǎn)在所述盤狀部件的外緣上并與所述第一本體的表面接觸，其中，所述第一本體沿所述可調(diào)螺釘?shù)妮S向方向移動(dòng)，該移動(dòng)小于所述可調(diào)螺釘?shù)倪\(yùn)動(dòng)。一些實(shí)施方式中，機(jī)械調(diào)整裝置的盤狀部件包括朝所述中心移動(dòng)的狹縫。又一些實(shí)施方式中，盤狀部件還可包括朝向所述中心的切片元件。所述盤狀部件不僅可以為圓形，還可以是多邊形。一些實(shí)施方式中，機(jī)械修整裝置與機(jī)械溫度補(bǔ)償元件串聯(lián)連接。另一些實(shí)施方式中，機(jī)械修整裝置與致動(dòng)器單元及機(jī)械溫度補(bǔ)償元件串聯(lián)連接。另一方面，本發(fā)明還提供一種用于在與機(jī)械修整裝置的表面相正交方向上進(jìn)行修整的方法，該方法包括調(diào)整螺釘以提升盤狀部件的中心，以使盤狀部件作為杠桿運(yùn)行，所述杠桿包括第一分布接觸點(diǎn)和第二分布接觸點(diǎn)，所述第一分布接觸點(diǎn)與第二本體的空腔的邊緣接觸，所述第二分布接觸點(diǎn)在所述盤狀部件的空腔的外緣并與第一本體的表面接觸，所述第一本體為可移動(dòng)體，所述第二本體相對(duì)于所述第一本體移動(dòng)。進(jìn)一步地，該方法使用上述的機(jī)械修整裝置，用于對(duì)壓電晶體堆的沖程進(jìn)行機(jī)械修整。優(yōu)選地，該方法中，所述杠桿沿所述螺釘?shù)妮S向方向移動(dòng)，該移動(dòng)小于所述螺釘?shù)倪\(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的有益效果在于，通過將螺釘旋過螺紋孔，該螺釘?shù)囊欢藟簲D盤狀部件的中心，該盤狀部件變形為杠桿作用于相鄰體。這將減小螺釘導(dǎo)程對(duì)由該杠桿決定的傳輸?shù)挠绊?，為位置的修整提供了?jiǎn)便且經(jīng)濟(jì)的方式。


本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將在下面描述的具體實(shí)施方式
中予以展示和表述，請(qǐng)參照附圖，其中圖1為一種實(shí)施例使用盤狀部件的示意圖；圖2為圖1所示盤狀部件的詳細(xì)視圖；圖3為一種實(shí)施例中溫度補(bǔ)償元件與機(jī)械修整裝置相結(jié)合的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明實(shí)施方式提供一種機(jī)械修整裝置，包括可調(diào)螺釘和具有至少一個(gè)螺紋穿孔的第一本體，所述螺紋穿孔圍住所述可調(diào)螺釘；可移動(dòng)的第二本體，可相對(duì)于所述第一本體移動(dòng)，所述第二本體內(nèi)具有空腔，其中，當(dāng)所述第二本體靠在所述第一本體時(shí)，所述空腔容納所述可調(diào)螺釘?shù)慕耍恢辽僖粋€(gè)具有中心和外沿的盤狀部件，置于所述第一本體和所述第二本體之間，其中所述空腔朝向所述盤狀部件，空腔的邊緣位于所述盤狀部件的外沿內(nèi)，以使所述盤狀部件的外沿位于所述第一本體和第二本體之間；調(diào)整后，所述可調(diào)螺釘提升所述盤狀部件的中心，在所述盤狀部件作為杠桿運(yùn)行期間，所述杠桿包括第一分布接觸點(diǎn)和第二分布接觸點(diǎn)，所述第一分布接觸點(diǎn)與所述第二本體的所述空腔的邊緣接觸，所述第二分布接觸點(diǎn)在所述盤狀部件的外緣上并與所述第一本體的表面接觸，其中，所述第一本體沿所述可調(diào)螺釘?shù)妮S向方向移動(dòng)，該移動(dòng)小于所述可調(diào)螺釘?shù)倪\(yùn)動(dòng)。通過使用這種裝置，可以使用螺釘調(diào)整第二本體，所述可移動(dòng)的第一本體與第二本體相關(guān)，如與第二本體的表面正交。旋轉(zhuǎn)螺釘時(shí)，第二本體產(chǎn)生調(diào)整，該調(diào)整相對(duì)于螺釘?shù)倪\(yùn)動(dòng)而言非常小，實(shí)施例中為微米級(jí)范圍。使用上述裝置進(jìn)行的調(diào)整可垂直地或水平地進(jìn)行，這取決于該裝置放置的位置。在進(jìn)行修整時(shí)，第一本體沿螺釘?shù)妮S向方向運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)小于螺釘?shù)倪\(yùn)動(dòng)。修整完成時(shí)，如果反作用力通過第二本體使盤狀部件保持在預(yù)應(yīng)力位置，盤狀部件將鎖定調(diào)整螺釘；從而使得修整不被破壞。一些實(shí)施方式中，機(jī)械調(diào)整裝置的盤狀部件包括朝所述中心移動(dòng)的狹縫。又一些實(shí)施方式中，盤狀部件還可包括朝向所述中心的切片元件。所述盤狀部件不僅可以為圓形， 還可以是多邊形。然而，形狀不限于這些形狀，還可以是橢圓形或類似形狀。在符合本文公開的原理下，盤狀部件還可設(shè)計(jì)為多種方式。例如，盤狀部件在其中心即狹縫交接處設(shè)有孔。盤狀部件還可以是多個(gè)大的切片。盤狀部件還可以設(shè)計(jì)為具有受螺釘壓擠的實(shí)心中心，及向外移動(dòng)的切片或臂狀物。如圖1所示，裝置包括將盤狀部件11安裝在底盤10和可移動(dòng)圓形體13之間?？梢岳斫獾氖?，實(shí)施例中，第一本體為底盤10，第二本體為可移動(dòng)圓形體13。底盤10包括可調(diào)螺釘12，位于盤狀部件11中心的下方。當(dāng)可調(diào)螺釘12擰進(jìn)底盤10時(shí)，墊片(即盤狀部件)11的中心被提升。然后，如圖2所示的切片22將向上彎曲。切片22由盤狀部件11中的狹縫20形成。每個(gè)切片可視為杠桿，作用于靠在底盤10上的盤狀部件11的外沿和箭頭15落于可移動(dòng)圓形體13上的半徑范圍。然后，螺釘?shù)倪\(yùn)動(dòng)便可容易地降至小于50 μ m/每轉(zhuǎn)?？梢苿?dòng)圓形體13的下方設(shè)有空腔，用于容納向上彎曲的盤狀部件11。盤狀部件11的這種彎曲也向螺釘12施加了鎖模力，以免螺釘12誤轉(zhuǎn)動(dòng)。密封元件14可集成到可調(diào)螺釘?shù)捻敳浚糜趶耐獠棵芊獾妆P10的內(nèi)部。這對(duì)于存在爆炸風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境是有利的。本發(fā)明機(jī)械修整裝置可以通過這樣的方式實(shí)現(xiàn)修整將螺釘旋過螺紋孔，該螺釘?shù)囊欢藬D壓盤狀部件或墊片的中心，該盤狀部件或墊片變形為杠桿作用于相鄰體。這將減小螺釘導(dǎo)程對(duì)由該杠桿支配的傳輸?shù)挠绊?，且相鄰體的移動(dòng)距離遠(yuǎn)短于螺釘?shù)倪\(yùn)動(dòng)的距離。這為獲得用于通過微定位進(jìn)行修整的裝置提供了一種簡(jiǎn)便而經(jīng)濟(jì)節(jié)省的方法，如激光管束的控制，顯微鏡(原子、光學(xué)和超聲波)聚焦、半導(dǎo)體制造、微定位傳感器、光譜學(xué)以及光具座。實(shí)施例中，該裝置不僅可用于機(jī)械調(diào)整壓電晶體堆的沖程，還可用于其他類型的致動(dòng)器單元。一些實(shí)施方式中，機(jī)械修整裝置與機(jī)械溫度補(bǔ)償元件串聯(lián)連接。如果需要的話，該裝置的結(jié)構(gòu)還提供有對(duì)周圍溫度改變的補(bǔ)償，包括如，致動(dòng)器單元的沖程，尤其是壓電致動(dòng)器的沖程。另一些實(shí)施方式中，機(jī)械修整裝置與致動(dòng)器單元串聯(lián)連接，必要時(shí)，需要機(jī)械修整裝置與致動(dòng)器單元及機(jī)械溫度補(bǔ)償元件串聯(lián)連接。圖3所示實(shí)施例中，溫度補(bǔ)償元件30與修整裝置串聯(lián)。這里，溫度補(bǔ)償元件30取代了可移動(dòng)圓形體13。本實(shí)施例中的零部件為圓形，然而，修整裝置的幾何形狀不局限于此，還可以是多邊形、橢圓形等。例如，壓電晶體堆(即溫度補(bǔ)償元件)可以置于底盤10內(nèi)且位于圓形體13上方， 用于對(duì)晶體堆的沖程提供機(jī)械修整。其他實(shí)施方式還可以包括需要進(jìn)行極微小長度調(diào)整的情況，例如，其他類型的致動(dòng)器單元。另一方面，本發(fā)明還提供一種用于在與機(jī)械修整裝置的表面相正交方向上進(jìn)行修整的方法，該方法包括調(diào)整螺釘以提升盤狀部件的中心，以使盤狀部件作為杠桿運(yùn)行，所述杠桿包括第一分布接觸點(diǎn)和第二分布接觸點(diǎn)，所述第一分布接觸點(diǎn)與第二本體的空腔的邊緣接觸，所述第二分布接觸點(diǎn)在所述盤狀部件的空腔的外緣并與第一本體的表面接觸，所述第一本體為可移動(dòng)體，所述第二本體相對(duì)于所述第一本體移動(dòng)。進(jìn)一步地，該方法使用上述的機(jī)械修整裝置，用于對(duì)壓電晶體堆的沖程進(jìn)行機(jī)械修整。優(yōu)選地，該方法中，所述杠桿沿所述螺釘?shù)妮S向方向移動(dòng)，該移動(dòng)小于所述螺釘?shù)倪\(yùn)動(dòng)。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)械修整裝置，其特征在于，包括可調(diào)螺釘和具有至少一個(gè)螺紋穿孔的第一本體，所述螺紋穿孔可旋轉(zhuǎn)地部分包圍所述可調(diào)螺釘；可移動(dòng)的第二本體，可相對(duì)于所述第一本體移動(dòng)，所述第二本體內(nèi)具有空腔，其中，當(dāng)所述第二本體接觸所述第一本體時(shí)，所述空腔容納所述可調(diào)螺釘?shù)慕?；至少一個(gè)具有中心和外沿的盤狀部件，置于所述第一本體和所述第二本體之間，其中所述空腔朝向所述盤狀部件，空腔的邊緣位于所述盤狀部件的外沿內(nèi)，以使所述盤狀部件的外沿位于所述第一本體和第二本體之間；調(diào)整后，所述可調(diào)螺釘提升所述盤狀部件的中心，在所述盤狀部件作為杠桿運(yùn)行期間， 所述杠桿包括第一分布接觸點(diǎn)和第二分布接觸點(diǎn)，所述第一分布接觸點(diǎn)與所述第二本體的所述空腔的邊緣接觸，所述第二分布接觸點(diǎn)在所述盤狀部件的所述外緣并與所述第一本體的表面接觸，其中，所述第一本體沿所述可調(diào)螺釘?shù)妮S向方向移動(dòng)，該移動(dòng)小于所述可調(diào)螺釘?shù)倪\(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械修整裝置，其特征在于，所述盤狀部件包括朝所述中心移動(dòng)的狹縫。
3.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械修整裝置，其特征在于，所述盤狀部件包括朝向所述中心的切片元件。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的機(jī)械修整裝置，其特征在于，所述盤狀部件為圓形。
5.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的機(jī)械修整裝置，其特征在于，所述盤狀部件為多邊形。
6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的機(jī)械修整裝置，其特征在于，所述機(jī)械修整裝置與機(jī)械溫度補(bǔ)償元件串聯(lián)連接。
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的機(jī)械修整裝置，其特征在于，包括致動(dòng)器單元，用于與所述機(jī)械修整裝置和機(jī)械溫度補(bǔ)償元件串聯(lián)連接。
8.一種用于在與機(jī)械修整裝置的表面相正交方向上進(jìn)行修整的方法，其特征在于，所述方法包括調(diào)整螺釘以提升盤狀部件的中心，以使所述盤狀部件作為杠桿運(yùn)行，所述杠桿包括第一分布接觸點(diǎn)和第二分布接觸點(diǎn)，所述第一分布接觸點(diǎn)與第二本體的空腔的邊緣接觸，所述第二分布接觸點(diǎn)在所述盤狀部件的外緣并與第一本體的表面接觸，所述第一本體為可移動(dòng)體，所述第二本體相對(duì)于所述第一本體移動(dòng)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，包括使用如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的機(jī)械修整裝置，用于對(duì)壓電晶體堆的沖程進(jìn)行機(jī)械修整。
10.如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述杠桿沿所述螺釘?shù)妮S向方向移動(dòng)， 該移動(dòng)小于所述螺釘?shù)倪\(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種修整機(jī)械體厚度的裝置。其中，修整的實(shí)現(xiàn)方式為將螺釘旋過螺紋孔，該螺釘?shù)囊欢藟簲D盤狀部件的中心，該盤狀部件變形為杠桿作用于相鄰體。這將減小螺釘導(dǎo)程對(duì)由該杠桿決定的傳輸?shù)挠绊憽?br> 文檔編號(hào)G12B7/00GK102298975SQ20111012602
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月17日
發(fā)明者戈蘭·西維斯 申請(qǐng)人:深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司