一种光学扫描器控制器支架的制作方法

本发明涉及机械控制系统技术领域，尤其涉及是一种具有对光束的扫描控制功能的光学扫描器控制器支架。

背景技术：

在转台、支架、天线控制等控制系统中，精度角度测量是实现精确位置控制的前提。支架控制器作为一种检测机械转角和位移设备，具有测量精度高、 工作稳定可靠等优点。同时， 由于没有电磁感应、摩擦等影响， 使用寿命几乎可以无限长， 并且对环境温度、 湿度、 油污等状况无特殊要求， 因此在航空、 航天、 军事和工业生产中有广泛的应用。

光学扫描器控制装置的作用是与光学扫描器组成光学扫描系统，完成光学扫描器对细光束的扫描控制功能。近年来，随着激光扫描技术的广泛应用，光学扫描器控制装置得到了很大的简化、提高了测角系统的抗干扰性及可靠性， 而且大大丰富了测角系统的功能， 进一步提高了测量的精度。

光学扫描器控制装置支架是非标设备光学扫描器控制装置的组成部件，其作用是将光学扫描器及其控制板卡按照设计要求安装，通过机械结构运动可实现光学扫描器距工作台面的高度和光学扫描器出射光转轴角度的变化。

解决上述问题最直接的方法是研制光学扫描器控制装置支架。目前，尚没有此类专门应用于光学扫描器控制装置支架，也未见有相关文献或专利公开。 因此，研制光学扫描器控制装置支架具有重要的现实意义和应用潜力。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种光学扫描器控制器支架，通过机械结构运动可实现光学扫描器距工作台面的高度和光学扫描器出射光转轴角度的变化。

本发明是这样实现的，一种光学扫描器控制器支架，该支架包括：

升降装置，包括底座以及在底座的两侧平行安装的滑杆，与一侧的滑杆平行设置一丝杠，所述丝杠上连接有升降组件；设置两个平行的升降板安装在一侧的滑杆以及另一侧的滑杆与丝杠上；

俯仰装置，包括托架通过轴连接在两侧的升降板上，在一侧的升降板上安装俯仰组件，，通过丝杠带动升降板以及升降板连接的托架沿着滑杆上下滑动，所述俯仰组件与托架通过齿轮结构连接后，通过转动俯仰组件带动托架的转动；以及

配重装置，包括与两侧升降板连接的配重钢绳，所述配重钢绳的另一端连接与所带的升降物体等重量的配重块。

进一步地，在所述底座的两侧设置两个竖直平行的管道，配重块置于管道内。

进一步地，所述升降板与滑杆之间通过套相配合，所述套与滑杆的配合间隙公差为±0.02mm。

进一步地，两侧平行安装的滑杆的顶部设置横梁，配重钢绳穿过横梁内部，使得配重块与升降物体位于滑杆的两侧。

进一步地，在一侧的升降板上安装俯仰组件的位置设置分度盘，在丝杠旁设置一个刻度尺，分别用于测量倾斜度与升高的高度。

本发明光学扫描器控制装置支架的性能指标如下：

a) 扫描头入射高度： 300mm-1200mm；

b) 高度精度： 1mm；

c) 入射角度范围： 0-70°；

d) 角度精度： 10'；

e) 转动稳定度指标： 2''/2h；

f) 垂直向位移： 5µm/2h。

本发明丝杠旋转上升，有效地克服了手动上升的精度不高的问题，使用方便、操作简单，再加上齿轮对托架的控制旋转，可完成二维角度，精度准确，提高工作效率。

本发明光学扫描器控制器支架为精度角度测量加工是提供精确位置，将光学扫描器及其控制板卡按照设计要求安装，通过机械结构运动可实现光学扫描器距工作台面的高度和光学扫描器出射光转轴角度的变化。

适合于光学扫描器实时系统控制、实时数据采集，特别适用于航空、航天等光学精密机械加工应用领域。

附图说明

图1是本发明实施例提供的光学扫描器控制装置支架结构示意图；

图2是本发明实施例提供的全息曝光光路组成图；

图3是本发明实施例提供的光学扫描器控制装置支架侧面结构示意图；

图4是本发明实施例提供的光学扫描器控制装置支架正面结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为光学扫描器控制器支架的结构示意图。结合性能指标是对主要组成部件进行选择，包括由横梁2与底座4的两侧设置两个竖直平行的管道3形成的龙门架1、升降机构以及俯仰机构。

图2为本发明的支架用于全息曝光光路组成的结构示意图，光学扫描器控制装置支架a与激光平台，光学扫描器全息制作自动曝光装置、激光器c，光学扫描器的扫描头部b以及计算机d组成全息元件曝光光路，用于全息光学生产线全息元件小批量生产。通过改变光学扫描器的扫描头部b的高度和旋转角度，从而可以改变全息元件记录点的入射高度和角度（以扫描头部b反射镜中心为记录点，记录点改变为光学全息加工的核心）。

参见图1结合图3与图4，光学扫描器控制器支架包括：升降装置，包括底座4以及在底座4的两侧平行安装的滑杆14，与一侧的滑杆14平行设置一丝杠12，丝杠12的设置在与任意滑杆平行的位置都可以，此处不做限定，丝杠12上连接有升降组件13；设置两个平行的升降板8，一个升降板安装在没有设置丝杠的一侧的滑杆，另一个升降板安装在另一侧的滑杆与丝杠上；以及

俯仰装置包括托架10通过两侧的侧板9轴连接在两侧的升降板8上，在一侧的升降板8上安装俯仰组件11，俯仰组件11与托架10通过齿轮结构连接后，通过转动俯仰组件带动托架的转动；

配重装置包括与两侧升降板8连接的配重钢绳6，配重钢绳6的另一端连接与所带的升降物体等重量的配重块。在底座4的两侧设置两个竖直平行的管道3，配重块置于管道内。两侧平行安装的滑杆的顶部设置横梁，配重钢绳穿过横梁内部，使得配重块与升降物体位于滑杆的两侧。

升降板与滑杆之间连接处14通过套相配合，套与滑杆的配合间隙公差为±0.02mm。

其中，横梁2与底座4的两侧设置两个竖直平行的管道3形成龙门架结构，是光学扫描器控制器支架的重要结构，也是整个支架的主体框架部分，用来保证升降和俯仰的稳定性和可靠性。整个龙门架高1200mm，宽500 mm，采用两个竖直平行的管道采用钢架方管结构，选用钢材，主要是起到结实、耐用的效果，形状采用方管的形式，可以把配重块安置在方管内，这样可以使外观更加漂亮，克服了把配重块放在外面零乱的感觉。整个龙门架都采取发兰的表面处理。

底座4是整个光学扫描器控制器支架的基础部分，用来支撑整个框架，支撑升降装置，起整个支架工作的稳定作用。同时底座也可对整个框架做平面移动。整个底座是由400×500mm，厚30 mm的钢板加工而成，表面处理也采用发兰的办法，有效的避免了光线的反射所造成的不便。

升降装置完成在工作过程中产品的上下移动。在底座4的两侧平行安装的滑杆14，与一侧的滑杆平行设置一丝杠12，丝杠上连接有升降组件5；升降滑杆两件，底座的两边各安装一件，也是升降过程的导轨。升降滑杆加工精度高，可以满足在升降过程中上下滑动的自然稳定，升降滑杆加工精度高，可以满足在升降过程中上下滑动的自然稳定，无噪音，材料采用φ40×1200无缝钢管，通过车床和磨床加工，表面处理采用镀铬，充分保证表面尺寸的精度的同时，也增加了外部视觉的美观效果。升降滑杆的另一个关键部分是与套的配合。套与滑杆的配合间隙公差为±0.02mm，这样可以保证两个升降滑杆的平行度，及滑杆14对底座4的垂直度。从而满足工作过程中的动作完成。配重块安置在龙门架架体的方管内，用钢缆与升降物体（这里的升降物体指的是托盘或托架等组成结构对钢缆的带来拉力的物体的统称）相连接。配重块的质量与升降物体的质量相等，这样在升降过程中，升的力量和降的力量差几乎为零。因此在升降过程中丝杠的用力很小，只起到微调的作用，从而起到省时、省力、精度高的效果。丝杠通过丝杠自身的旋转，达到升降的效果。升降组件包括手轮以及与丝杠的连接的齿轮结构。

具体方法是手摇手轮通过齿轮传动丝杠旋转，丝杠12上通过连接升降板8，升降板8为平行的两个，分别置于两个滑杆上，丝杠12带动升降板升降，通过丝杠的旋转达到升降的效果。丝杠的选材为40Cr加工成型M20T2，精加工后镀白锌，在充分保证精度要求外，力求工件美观漂亮。为配合丝杠升降的精度，专门在丝杠旁边安置一个刻度尺，便于在操作过程中读数的方便。

俯仰装置由齿轮，差速装置，手摇控制托架完成俯和仰的状态，是产品在不同角度完成工作任务。齿轮采用20Cr材料，精密加工后表面处理发兰，在工作过程中加少量的白色润滑脂，可防止污油的滴漏又起到润滑的作用，保证工作过程的顺利流畅。

本发明实施例中光学扫描器机箱7用于安装光学扫描器的控制板卡，该机箱安装在扫描支架的后方，方便拆卸和调试。

采用上述的结构可以实现光学扫描器升降及旋转,将可以将光学扫描器按照设计要求安装，安装后光学扫描器的入射光孔平行于工作台面，出射光孔朝向工作台面（旋转角处于零位时）；通过导轨升降，可以实现光学扫描器的入射光孔距工作台面的高度的改变，通过机构旋转，可以实现光学扫描器的出射光孔与工作台面垂直向的夹角的改变；在光学扫描器的高度及角度确定后，工作时光学扫描器控制装置支架应保证稳定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。