用于前置镜光轴对准的支承微调装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于前置镜光轴对准的支承微调装置，由调平台、升降组件和角度微调组件从下到上依次固连组成。调平台利用三点调平原理实现了快速调水平；升降组件采用带限位的螺母丝杆机构和拉力弹簧实现了平稳连续升降；角度微调组件中的管座与球销固连，底座与球销座固连，球销与球销座构成球面副，球销上的限位轴与底座的矩形槽形成滑动副，使用时前置镜安装在管座中，旋转管座上的俯仰手轮可实现前置镜俯仰角度的精调和锁定，旋转底座上的方位手轮推动管座可实现前置镜方位角度的精调和锁定，由此实现了前置镜光轴与被测产品的精确对准。本发明解决了前置镜的支承和微调问题，具有结构简单、架设方便、占用空间小、调节简便等特点。
【专利说明】用于前置镜光轴对准的支承微调装置
【技术领域】
[0001]本发明属于工艺装置领域，主要涉及光轴对准时使用的工艺装置，尤其涉及一种前置镜光轴与被测产品对准时调整角度、高度的支承微调工艺装置。
【背景技术】
[0002]在光电系统中，往往要求系统的光轴相对于基准平行。在光电系统的光机装调时，经常使用前置镜来搭建各种光路，对系统的光轴进行调校和测试。由于各种光电系统的结构尺寸、形状、光路不同，此时，需要根据被测光电系统的实际位置，使用微调装置来调整前置镜的角度和高度，使前置镜的光轴与被测光电系统的光轴一致。普通的微调装置结构较复杂，制造成本较高，而且角度和高度难以进行适应性改造，用普通的装置临时搭建起来的组合体体形庞大，连接不稳固，搬动不方便。因此，普通简易装置难以解决光电系统在调校和测试过程中的便捷安装、对准调整和安全性的问题。
[0003]中国专利201120399627公开了“一种角度微调装置”，该装置主要使用蜗轮和蜗杆副作为角度调节机构，由于使用了蜗轮蜗杆，因此结构复杂，制造难度较大，成本较高，且只能绕一个轴进行角度调整，不能两维角度调整。中国专利200910041514公开了一种“手动微调机构”，该装置采用了球面副结构，可实现旋转角度调整，但其功能较单一，不具有升降功能，高度方向不能调整；此外，由于具有三个旋转自由度，因此过多的自由度使得调整过程复杂，难以快速准确对准。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是，为光电系统在光学测试过程中，提供一种可将前置镜光轴与被测广电系统准确对准的，升降、调平、调角操作便捷的支承微调装置。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供的用于前置镜光轴对准的支承微调装置包括调平台、升降组件和角度微调组件，调平台带有三角形台板和三个调节角螺旋；升降组件含有立柱、定位螺钉、螺母、螺柱、弹簧、支承板，立柱为空心圆柱体且一端带有实心法兰盘，其圆柱壁上带有位于同一条直线上的两个螺纹孔，螺柱为中空圆柱体且带有外螺纹，其柱面上开有轴向槽，螺柱一端位于立柱的空腔中并形成间隙配合，两个定位螺钉与立柱上的两个螺纹孔一一对应连接，且两个定位螺钉的尖头端位于所述轴向槽中，螺母与螺柱螺纹连接且螺母的一端与立柱的小圆柱端面接触，支承板固连在螺柱的另一端，弹簧位于螺柱的空腔内且弹簧的两端固连在支承板和立柱的实心法兰盘上；角度微调组件包括底座、两个方位手轮、两个球销座、管座、球销和两个俯仰手轮，底座为矩形平板结构，上板面上带有两个方位调节座和沿上板面长度方向设置的矩形槽，方位调节座均带有沿上板面宽度方向设置的螺纹孔，两个球销座均为带有球面凹槽的块状体，管座由一个横板和两个竖板构成，且两个竖板平行固连在横板的上端面上，横板带有中心螺纹孔，横板的下端面上设有限位台和均带螺孔的两个突台，两个螺孔的螺孔中心连线与两个竖板垂直且通过中心螺纹孔的中心，限位台位于所述螺孔中心连线上且靠近其中一个突台，两个竖板均开有水平且同轴的圆孔，两个圆孔的同轴线与所述螺孔中心连线处于同一铅垂面内，两个竖板的两个上顶角均设有倒角，在倒角面上均装有螺钉且螺钉的尖头伸入对应的圆孔中，球销的中部为球形鼓状体，球形鼓状体的两端面上分别设有限位轴和倒T形圆柱体且倒T形圆柱体的小圆柱带有外螺纹，球形鼓状体、限位轴与倒T形圆柱体同轴，球销的限位轴位于底座的矩形槽内并形成间隙配合，倒T形圆柱体的螺纹端与管座的中心螺纹孔固连，球形鼓状体位于两个球销座构成的球腔中并形成球面副，两个球销座与底座固连且球销的球形鼓状体的下端面与底座的上板面之间留有3mm?5mm的间隙，两个球销座的上端面与管座横板的下端面之间留有3mm?5mm的间隙，两个俯仰手轮的螺纹端与管座的两个突台螺纹连接且两个俯仰手轮的另一端顶在底座上，两个方位手轮的螺纹端分别与底座的两个方位调节座螺纹连接且螺纹端头均顶在所述限位台的两个相对的侧面上；所述升降组件的立柱的实心法兰盘端面与调平台的三角形台板固连，支承板与角度微调组件的底座固连。
[0006]本发明的有益效果体现在以下几个方面:
[0007](—)本发明在支承微调装置的下方设置了调平台和升降组件，利用调平台中的三点调平机构实现了本装置的快速调水平，对使用场地没有特殊的要求；升降组件采用带限位的螺母丝杆机构和拉力弹簧，使本装置连续升降过程特别平稳，两个定位螺钉既有限位导向作用又有锁紧作用，因此，在前置镜安装架设对准时特别快捷和稳定。
[0008](二)本发明在角度微调组件中采用球面副，以限位轴与底座的矩形槽形成的滑动副来限制球面副任意角度的旋转，仅保留方位角度旋转和俯仰角度旋转，并通过两个方位手轮和两个俯仰手轮的螺纹副实现了方位角度、俯仰角度的微调和锁定；此外，由于螺纹副具有自锁性，锁定后的状态能够保持长时间不变。因此本发明具有结构组成简单，调整操作非常方便且可靠性高的特点。
[0009](三)本发明在使用过程中，根据负载的外形结构或实际使用情况对装置可快速进行适应性调整，调平台与升降组件可构成升降调平台单独使用，角度微调组件亦可单独使用，具有很好的通用性。
[0010](四)本发明由于结构组成所需的零件数量少、结构简单，且同时具备调平、升降、调角等多种功能，因此本发明在使用时架设很方便、占用空间小，而且比蜗轮蜗杆机构调角等现有技术制造成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明的结构示意图。
[0012]图2是本发明中调平台和升降组件的结构示意图。
[0013]图3是本发明中角度微调组件的结构示意图。
[0014]图4是图3中所示的底座的结构示意图。
[0015]图5是图3中所示的球销座的结构示意图。
[0016]图6是图3中所示的管座中横板的结构示意图。
[0017]图7是图3中所示的球销的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图及优选实施例对本发明作进一步的详述。[0019]如图1所示，本发明优选实施例提供的支承微调装置包括调平台1、升降组件和角度微调组件。
[0020]如图2所示，调平台I带有三角形台板1-3和三个调节角螺旋。三角形台板1-3的中部设有一组螺孔，三个顶角处分别设有一个螺纹孔；三个调节角螺旋由三个支承座1-1、三个卡片1-2、三个调节手轮1-4组成。调节手轮1-4为T形结构体，上端凸起部位设有防滑直纹滚花，下端带有螺纹并与三角形台板1-3的螺纹孔联接，螺纹端部的球头与支承座1-1的球形凹陷形成球面副，环形凹槽与“U”字形卡片1-2形成限位，防止支承座1-1与调节手轮1-4脱离。支承座1-1、卡片1-2、三角形台板1-3和调节手轮1-4共同构成调平台，根据三点调平原理转动调节手轮1-4实现调平台水平角度的微调。升降组件含有立柱5、定位螺钉6、螺母7、螺柱8、弹簧9、支承板10。立柱5为空心圆柱体且一端带有实心法兰盘，其圆柱壁上带有位于同一条直线上的两个螺纹孔，实心法兰盘端面上设有一组螺钉过孔。螺柱8为中空圆柱体且带有外螺纹，其柱面上开有轴向槽，圆柱体的外径与立柱5的空腔孔径相同，螺柱8 —端的端面上设有固定螺孔，另一端位于立柱5的空腔中并形成间隙配合，可自由滑动和转动。两个定位螺钉6与立柱5上的两个螺纹孔一一对应连接，且两个定位螺钉6的尖头端位于所述轴向槽中形成滑动副并限制螺柱8转动，拧紧螺钉6亦可实现对螺柱8的锁紧。螺母7为梅花圆盘状，与螺柱8螺纹连接形成螺纹副，且螺母7的一端与立柱5的小圆柱端面接触。支承板10为圆盘形，中部分别设有一组螺孔和一组过孔，支承板10的一组过孔与螺柱8端面上的固定螺孔相对应，通过螺钉固连。弹簧9为拉簧并位于螺柱8的空腔内，弹簧9的两端固连在支承板10和立柱5的实心法兰盘上。弹簧9始终保持拉伸状态使螺母7与立柱5紧密贴合，旋转螺母7可实现螺柱8升降移动。立柱5的实心法兰盘端面上的一组螺钉过孔与调平台I的三角形台板1-3中部的一组螺孔相对应，并通过螺钉固连。
[0021]如图3所示，角度微调组件包括底座11、两个方位手轮12、两个相同的球销座13、管座14、球销15和两个俯仰手轮19。底座11为矩形平板结构(参见图4)，其下板面的中部设有大面积沉台，上板面上带有两个方位调节座11-1和沿上板面长度方向设置的矩形槽
11-2，方位调节座11-1均带有沿上板面宽度方向设置的螺纹孔，底座11的四角分别设有螺钉过孔11-4，矩形槽11-2的四周设有过孔11-3。两个相同的球销座13均为带有球面凹槽的块状体(参见图5)，在下球缺端面的两个外顶角处分别设有螺孔13-1。管座14由一个横板和两个竖板构成，横板带有中心螺纹孔14-2(参见图6)，横板的下端面上设有四个固定孔14-3、限位台14-1和均带螺孔的两个突台14-4，四个固定孔14_3位于横板的四个顶角处，两个突台14-4分别紧靠横板的两条宽边的中点，两个螺孔的螺孔中心连线与两个竖板垂直且通过中心螺纹孔14-2的中心，限位台14-1位于所述螺孔中心连线上且靠近其中一个突台14-4 ;两个竖板的下端通过螺钉和四个定位孔14-3平行固连在横板的上端面上，两个竖板均开有水平且同轴的圆孔，圆孔直径尺寸与被调节的前置镜17的外径相对应，两个圆孔的同轴线与横板两个突台14-4上的螺孔中心连线处于同一铅垂面内，两个竖板的两个上顶角均设有倒角，在倒角面上均装有螺钉16，螺钉16的尖头伸入对应的圆孔中。球销15的中部为球形鼓状体15-3 (参见图7)，球形鼓状体15-3的直径与球销座13球面凹槽的直径相同且正好被两个球销座13组成的球形腔体所容纳，球形鼓状体15-3的两端面上分别设有限位轴15-2和倒T形圆柱体15-1，限位轴15-2的直径与底座11的矩形槽11_2的宽度相同，倒T形圆柱体15-1的小圆柱带有外螺纹，球形鼓状体15-3、限位轴15-2与倒T形圆柱体15-1同轴。方位手轮12为T形圆柱体，小圆柱体带有外螺纹且螺纹端头为半球体；俯仰手轮19为三阶圆柱体，上段圆柱体设有外螺纹，下段圆柱体为光杆且光杆的下端头为半球体，中段圆柱体直径大于上、下段圆柱体且圆柱面上滚花。球销15的限位轴15-2位于底座11的矩形槽11-2内并形成滑动副，倒T形圆柱体15-1的螺纹端与管座14的中心螺纹孔14-2固连，球形鼓状体15-3位于两个球销座13构成的球腔中并形成球面副。两个球销座13通过下球缺端面上的螺孔13-1和螺钉的配合实现与底座11的过孔11-3固连；两个球销座13的上球缺端面则与管座14横板的下端面之间留有3mm?5mm的间隙；球销15的球形鼓状体15-3的下端面与底座11的上板面之间留有3mm?5mm的间隙。两个俯仰手轮19的螺纹端与管座14的两个突台14-4螺纹连接并形成螺纹副，且两个俯仰手轮19的另一端的半球体顶在底座11上，两个方位手轮12的螺纹端分别与底座11的两个方位调节座11-1螺纹连接并形成螺纹副，且螺纹端头的半球体均顶在所述限位台14-1的两个相对的侧面上。角度微调组件的底座11的四个螺钉过孔11-4与支承板10上的一组螺孔正对，并通过螺钉固连。
[0022]当使用本发明对光电产品进行装调测试时，需要进行如下步骤:
[0023]首先，将前置镜17装入本装置的管座14中竖板的两个圆孔内，用竖板上顶角处的螺钉16顶紧。
[0024]然后，旋转螺母7，通过螺纹副使螺柱8升降移动，实现高度调节，使前置镜17的高度与被测产品相当。
[0025]之后，旋转调平台I中的三个调节手轮1-4，根据三点调平原理将支承板10调至基本水平。
[0026]最后，旋转两个方位手轮12对前置镜17进行方位角度微调，由于角度微调组件中球面副以及滑动副的限制作用，方位手轮12推动管座14绕球销15的中轴线旋转，便实现了前置镜17方位角度的精确微调和位置锁定；同理，旋转两个俯仰手轮19对前置镜17进行俯仰角度微调，由于角度微调组件中球面副以及滑动副的限制作用，俯仰手轮19推动管座14绕着通过球销15球心且垂直于矩形槽11-2长侧面的轴线旋转，便实现了前置镜17俯仰角度的精确微调和位置锁定。如此反复，便完成了前置镜17光轴与被测产品的准确对准。
【权利要求】
1.一种用于前置镜光轴对准的支承微调装置，包括带有三角形台板(1-3)和三个调节角螺旋的调平台(I);其特征在于:还包括升降组件和角度微调组件； 所述升降组件含有立柱(5)、定位螺钉(6)、螺母(7)、螺柱(8)、弹簧(9)、支承板(10)，立柱(5为空心圆柱体且一端带有实心法兰盘，其圆柱壁上带有位于同一条直线上的两个螺纹孔，螺柱(8)为中空圆柱体且带有外螺纹，其柱面上开有轴向槽，螺柱(8)—端位于立柱(5)的空腔中并形成间隙配合，两个定位螺钉(6)与立柱(5)上的两个螺纹孔一一对应连接，且两个定位螺钉(6)的尖头端位于所述轴向槽中，螺母(7)与螺柱(8)螺纹连接且螺母(7)的一端与立柱(5)的小圆柱端面接触，支承板(10)固连在螺柱(8)的另一端，弹簧(9)位于螺柱(8)的空腔内且弹簧(9)的两端固连在支承板(10)和立柱(5)的实心法兰盘上； 所述角度微调组件包括底座(11 )、两个方位手轮(12)、两个球销座(13)、管座(14)、球销(15)和两个俯仰手轮(19)，底座(11)为矩形平板结构，上板面上带有两个方位调节座(11-1)和沿上板面长度方向设置的矩形槽(11-2)，方位调节座(11-1)均带有沿上板面宽度方向设置的螺纹孔，两个球销座(13)均为带有球面凹槽的块状体，管座(14)由一个横板和两个竖板构成，且两个竖板平行固连在横板的上端面上，横板带有中心螺纹孔(14-2)，横板的下端面上设有限位台(14-1)和均带螺孔的两个突台(14-4)，两个螺孔的螺孔中心连线与两个竖板垂直且通过中心螺纹孔(14-2)的中心，限位台(14-1)位于所述螺孔中心连线上且靠近其中一个突台(14-4)，两个竖板均开有水平且同轴的圆孔，两个圆孔的同轴线与所述螺孔中心连线处于同一铅垂面内，两个竖板的两个上顶角均设有倒角，在倒角面上均装有螺钉(16)且螺钉(16)的尖头伸入对应的圆孔中，球销(15)的中部为球形鼓状体(15-3)，球形鼓状体(15-3)的两端面上分别设有限位轴(15-2)和倒T形圆柱体(15-1)且倒T形圆柱体(15-1)的小圆柱带有外螺纹，球形鼓状体(15-3)、限位轴(15-2)与倒T形圆柱体(15-1)同轴，球销(15)的限位轴(15-2)位于底座(11)的矩形槽(11_2)内并形成间隙配合，倒T形圆柱体(15-1)的螺纹端与管座(14)的中心螺纹孔(14-2)固连，球形鼓状体(15-3)位于两个球销座(13)构成的球腔中并形成球面副，两个球销座(13)与底座(11)固连且球销(15)的球形鼓状体(15-3)的下端面与底座(11)的上板面之间留有3mm?5mm的间隙，两个球销座(13)的上端面与管座(14)横板的下端面之间留有3mm?5mm的间隙，两个俯仰手轮(19)的螺纹端与管座(14)的两个突台(14-4)螺纹连接且两个俯仰手轮(19)的另一端顶在底座(11)上，两个方位手轮(12)的螺纹端分别与底座(11)的两个方位调节座(11-1)螺纹连接且螺纹端头均顶在所述限位台(14-1)的两个相对的侧面上； 所述升降组件的立柱(5)的实心法兰盘端面与调平台(I)的三角形台板(1-3)固连，支承板(10)与角度微调组件的底座(11)固连。
2.根据权利要求1所述的用于前置镜光轴对准的支承微调装置，其特征在于:所述方位手轮(12)为T形圆柱体，其小圆柱体带有外螺纹且螺纹端头为半球体；俯仰手轮(19)为三阶圆柱体，上段圆柱体设有外螺纹，下段圆柱体为光杆且光杆的下端头为半球体，中段圆柱体直径大于上、下段圆柱体且圆柱面上滚花。
【文档编号】G02B7/00GK103777301SQ201410001653
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月1日 优先权日:2014年1月1日
【发明者】王章利, 杨海成, 张云龙, 张锦亮, 扈宇姝, 张燕, 惠刚阳, 张伟平, 王中强, 左晓舟, 刘欣 申请人:西安应用光学研究所