一种垂直俯仰双轴可调通用光学支架底座的制作方法

本发明涉及光学系统的机械部件，具体地说是涉及一种垂直俯仰双轴可调通用光学支架底座

技术背景

光学系统是指由透镜、反射镜、棱镜和光阑等多种光学元件按一定次序组合而成的系统，通常用于成像或光学信息处理。光学支架是光学元件的支撑部件，是光学系统的一个重要组成部分，光学支架主要包括固定机构、夹持机构、驱动机构和复位机构构成，主要解决光学元件的夹持和调整问题。

目前的光学支架都只能实现前后、左右和上下的线位移调节，在有转角的地方，都是通过预估安装方位角，然后调整整个支架的安装方位来实现，调整难度大，且精度无法保证；另外，对于俯仰方向的角度调节，特别是大角度的调节目前还没有相应的结构。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服目前光学支架都只能实现前后、左右和上下的线位移调节，而无法实现俯仰和方位角度调节的局限，通过增加设计可实现俯仰和垂直双轴可调的通用底座，提供一种弥补目前支架调整能力不足的解决方案。

本实用新型提供的一种垂直俯仰双轴可调通用光学支架底座包括：底板、转盘支架、俯仰转台、以及用于调节垂直转角和俯仰转角的垂直轴调整盘和俯仰轴调整盘：

作为优选，所述底板为方形结构；底板中间设有中心轴，中心轴下部为光轴，上部设有螺纹，用于连接支撑转盘支架；底板前部设有调整轴，调整轴下部也为光轴，上部设有螺纹，用于连接固定垂直轴调整盘；底板的四个直角处设有连接孔，用于与实验平台等外部结构的连接固定。

作为优选，所述转盘支架包括底盘，左支架和右支架构成。

进一步的，所述底盘为齿轮结构，底盘圆周设有轮齿，用于与垂直轴调整盘配合传动；底盘中心设有轴孔，用于与底板的中心轴配合固定，使整个转盘支架绕着中心轴转动，形成垂直转轴。

更进一步的，所述左支架中间设有轴孔用于连接固定俯仰轴调整盘；支架上端设平台，平台中部设有半圆形凹槽，该凹槽与压块 11的半圆行凹槽配合构成俯仰转台左半轴的固定孔；平台上分布凹槽两侧设有螺纹孔，用于安装固定压块11。

再进一步的，所述右支架上端设有轴孔，用于安装固定俯仰转台的右半轴。

作为优选，所述俯仰转台中间为方形安装平台，用于安装固定光学支架或光学仪器等待调整设备；安装平台上以阵列的方式设有连接孔，方便各种仪器设备的连接固定；俯仰转台左右两边皆设有转动轴，其中左边转轴分为螺纹轴段和传动支撑轴段，螺纹轴段与压环配合，压紧传动齿轮并提供俯仰转台的左端轴向定位；右边转轴分为螺纹轴段和光轴段，螺纹轴段与压环配和提供俯仰转台的右端轴向定位，光轴段在轴孔的支撑下转动。

作为优选，所述垂直轴调整盘由齿盘和转盘构成；齿盘圆周上设有轮齿，用于与转盘支架的轮齿配合，将垂直轴调整盘传递至转盘支架，实现对垂直轴转角的调整；转盘四周进行轧花处理；垂直轴调整盘中间设有用于安装固定轴孔。

作为优选，所述俯仰轴调整盘也由齿盘和转盘构成；齿盘与俯仰轴上的齿轮配合传动，实现对俯仰轴的角度调整；转盘的圆周进行轧花处理；俯仰轴调整盘中间设有用于安装固定轴孔。

本实用新型所取得的有益效果是：本实用新型克服了目前光学支架都只能实现前后、左右和上下的线位移调节，而无法实现俯仰和方位角度调节的局限，通过增加设计可实现俯仰和垂直双轴可调的通用底座，再不改变目前支架结构的前提下，提供一种弥补目前支架调整能力不足的解决方案。该支架底座为原有支架的附加结构，无需对原有支架进行修改，充分利用原有支架，经济实用；该支架为通用型，适用于各种光学支架，使用方便。该支架底座实现俯仰轴-90°～+90°、垂直轴0°～360°的大角度范围调节，大大减轻了光学系统调节的工作量。

附图说明

图1是本实用新型一种垂直俯仰双轴可调通用光学支架底座结构示意图；

图2是本实用新型底板结构示意图；

图3是本实用新型转盘支架结构示意图；

图4是本实用新型俯仰轴调整盘结构示意图；

图5是本实用新型俯仰轴调整盘芯轴结构示意图；

图6是本实用新型小压环结构示意图；

图7是本实用新型俯仰齿轮结构示意图；

图8是本实用新型俯仰转台结构示意图；

图9是本实用新型大压环结构示意图；

图10是本实用新型垂直轴调整盘结构示意图；

图11是本实用新型压块结构示意图；

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1所示的是本实用新型一种垂直俯仰双轴可调通用光学支架底座结构示意图。如图1所示，本实用新型一种垂直俯仰双轴可调通用光学支架底座包括：底板(1)、转盘支架(2)、俯仰转台(7)、以及用于调节垂直转角和俯仰转角的垂直轴调整盘(9)和俯仰轴调整盘(3)。

其中，底板(1)包括中心轴(1.2)、调整轴(1.3)以及四角的连接孔(1.1)；中心轴(1.2)用于安装固定转盘支架(2)，装配时将转盘支架(2)的轴孔(2.8)沿中心轴(1.2)插入，然后再中心轴(1.2)上部螺纹轴段选入大压环(8)，压住转盘支架(2)防止其上下窜动而只能沿中心轴(1.2)转动；调整轴(1.3)用于安装固定垂直轴调整盘(9)，装配时将垂直轴调整盘(9)的轴孔(9.5)沿调整轴(1.3)插入，插入过程中注意与转盘支架(2)中转盘周边的齿轮配合安装，保证垂直轴调整盘(9)的轮齿与转盘支架(2)的轮齿可靠啮合，然后再调整轴(1.3)的螺纹轴段旋入小压环(5)。

所述转盘支架(2)设有左支架(2.2)和右支架(2.7)用于安装固定俯仰转台(7)。所述左支架上设有凹槽(2.4)、右支架(2.7) 上端设有轴孔(2.6)，用于安装固定俯仰转台；装配时，将俯仰转台的右轴的螺纹轴段(7.4)由轴孔(2.6)插入右支架，螺纹轴段(7.4) 刚刚伸出轴孔(2.6)即可，然后将左轴段放置于左支架(2.2)的凹槽(2.4)上，然后在右轴的螺纹轴段(7.4)旋入小压环(5)；然后在左支架(2.2)上用压块(11)压住俯仰转台(7)的左轴，并用螺栓紧固压块(11)。

所述俯仰轴调整盘(3)设有齿盘(3.2)，齿盘(3.2)的轮齿(3.4) 与传动齿轮(6)的轮齿啮合，转动俯仰轴调整盘(3)时带动传动齿轮(6)转动，传动齿轮(6)的轴孔内设有键槽(6.1)，俯仰转台 (7)左轴上也设有键槽，在俯仰转台(7)左轴上的键槽内装入传动键，该传动键采用标准件即可，然后将传动齿轮(6)沿俯仰转台 (7)左轴插入，注意插入时传动齿轮(6)的键槽(6.1)需对准先前安装的传动键，然后用小压环(5)从俯仰转台(7)左轴的螺纹轴段(7.3)旋入压紧传动齿轮(6)，这样当传动齿轮(6)转动时带动整个俯仰轴转动。

所述俯仰轴调整盘(3)设有安装固定轴孔(3.3)，装配时，将俯仰轴调整盘芯轴(4)的螺纹轴段(4.3)沿俯仰轴调整盘(3)的安装固定轴孔(3.3)从左向右插入，也即从转盘(3.1)侧到齿盘(3.2) 侧的顺序插入，直到芯轴(4)左端的法兰(4.1)表面紧贴转盘(3.1) 的表面，此时俯仰轴调整盘(3)的轴孔全部位于芯轴(4)的光轴段(4.2)，保证俯仰轴调整盘(3)可靠转动；然后将装好的俯仰轴调整盘(3)和芯轴(4)组件沿转盘支架(2)的左支架(2.2)上所设的轴孔(2.3)由左向右插入，并在左支架(2.2)的右侧右芯轴(4) 的螺纹轴段(4.3)旋入小压环(5)，卡紧整个俯仰轴调整盘(3)和芯轴(4)组件。注意在俯仰轴调整盘(3)和芯轴(4)组件插入时，俯仰轴调整盘(3)的齿盘(3.2)的轮齿与传动齿轮(6)的轮齿要可靠啮合。

本实用新型的工作原理：根据光路安排，将本实用新型的底座安装于光学平台上。初始时，底座的俯仰角和垂直轴转角皆为零，也即安装平台(7.1)与底板平行并长宽方向对正；将光学支架安装好光学元件并装夹稳固，然后将整个光学支架用螺栓固定于俯仰转台的安装平台(7.1)上，尽量以安装平台(7.1)的长宽方向的轴线为中心对称安装。调整角度时，先转动垂直轴调整盘(9)的转盘(9.2) 带动齿盘(9.1)转动，通过齿盘(9.1)与驱动转盘支架(2)的齿轮传动，带动整个转盘支架(2)绕中心轴(1.2)转动，实现垂直轴角度调整；垂直轴调整到位后，握住俯仰轴调整盘(3)的转盘(3.1) 然后松开芯轴(4)内侧小压环(5)，转动俯仰轴调整盘(3)的转盘(3.1)带动齿盘(3.2)转动，齿盘(3.2)与驱动齿轮(6)的齿轮传动以及齿轮(6)与俯仰转台(7)之间的键传动，带动整个俯仰转台(7)转动，实现俯仰轴角度调整，调整到位后旋紧芯轴(4) 内侧小压环(5)锁紧俯仰角。