一种棱镜安装装置的制作方法

本实用新型涉及光谱仪器光学配套组件技术领域，特别涉及一种棱镜安装装置。

背景技术：

现有技术中，在部分光谱仪器中是采用棱镜作为分光元件进行分光的，因此，棱镜的安装尤为重要，棱镜的安装位置精确稳定，可以使仪器的成像清晰，成像质量好，有利于对光谱的分析，若棱镜的安装位置不准确，导致仪器成像效果不好，则会对光谱分析所得到的数据造成很大的误差，进而严重影响分析结果的准确性。

目前现有的棱镜安装技术中，通常是将棱镜直接固定安装在棱镜底盘上，但该装配安装结构只是对棱镜起到一个固定的作用，棱镜的安装位置的准确度完全依靠棱镜、棱镜底盘及一些相关的机械零件的加工精度来保证，而这无疑增加了棱镜及其相关配件的加工难度和生产成本，且若无法保证棱镜及相关配件的加工精度，则会直接影响光谱分析仪器的成像效果和数据误差。

因此，如何提供一种棱镜安装装置，以使棱镜的安装结构更加准确可靠，从而能够提高光谱仪器的产品成像效果和数据精度是本领域技术人员目前需要解决的重要技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种棱镜安装装置，该棱镜安装装置能够准确地将棱镜可靠安装，以提高光谱仪器的产品成像效果和数据精度。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种棱镜安装装置，包括基座和锁紧销，所述基座上设置有底盘，所述锁紧销的底端自上而下贯穿所述底盘并与所述基座螺纹配合，且所述锁紧销上具有与所述底盘的顶面抵接的限位件，所述基座与所述底盘之间设置有若干纵向调节装置，所述底盘上设置有托盘，所述托盘上设置有与棱镜周向抵接配合的定位块；

所述托盘的一侧设置有立柱，所述立柱的顶部自上而下依次设置有对位配合的压板和弹簧板，且所述压板的自由端及所述弹簧板的自由端均位于棱镜的上方，所述弹簧板的下方设置有压板座，所述压板座与所述弹簧板之间设置有钢球，所述压板座的顶部具有与所述钢球适配的限位承托结构，所述压板上沿竖直方向贯穿有与所述压板螺纹配合并与所述弹簧板抵接的锁紧钉。

优选地，所述纵向调节装置包括固定于所述基座上的底托，还包括自上而下贯穿所述底盘并与所述底托的顶部相抵的调节钉，所述调节钉上螺纹套装有锁紧螺母。

优选地，所述纵向调节装置至少为3个，各所述纵向调节装置沿棱镜的周向均布，且各所述底托的顶部与所述调节钉相抵的结构分别为平面、V型槽或圆孔中的任一种。

优选地，所述定位块至少为3个，且各所述定位块与棱镜的各棱面一一对应并贴合适配，所述定位块上具有调节孔，所述定位块通过贯穿该调节孔并与托盘螺纹紧固的调节螺钉可往复移动地设置于所述托盘上，且所述定位块的移动方向与该定位块对应的棱面相垂直。

优选地，所述调节孔为腰型孔，且该腰型孔的长轴的延长线与其所在的定位块所对应的棱面相垂直。

优选地，所述托盘上具有弧形腰型孔，该弧形腰型孔的弧形边所对应的圆心朝向棱镜的轴线所在一侧，且所述弧形腰型孔内插装有与所述底盘螺纹紧固的微调螺钉。

优选地，所述限位承托结构为与所述钢球的外表面贴合适配的球形槽，所述钢球与所述球形槽间粘接固定。

优选地，所述压板座与棱镜之间设置有垫片，所述垫片粘接固定于所述压板座的底部。

优选地，所述限位件为沿周向设置于所述锁紧销外周部的环形凸台。

优选地，所述锁紧销的顶部相联动地设置有操作手轮。

相对上述背景技术，本实用新型所提供的棱镜安装装置，其安装使用过程中，将棱镜置于托盘上并适度定轴旋转至符合后续使用的角度，之后通过各定位块与棱镜的各棱面抵接，并沿朝向棱镜轴线的方向夹紧以使棱镜沿水平方向限位固定，同时调节锁紧钉向下移动直至由压板、弹簧板和压板座构成的纵向锁紧机构与棱镜的顶部抵接并将棱镜沿竖直方向压紧限位，此时钢球能够充分保证竖直方向的压紧力稳定可靠地传递至棱镜处；之后通过各纵向调节装置调整相应位置的底盘与基座的间距，以调节整个底盘的高度、俯仰角度和侧倾角度，以使棱镜的安装位置更加精准，从而满足相应的光学仪器的工作需要。所述棱镜安装装置通过各组件的协同配合，在保证棱镜可靠安装固定的前提下，实现了对棱镜安装位置，尤其是安装角度、高度以及其他安装结构参数的精确快速调整，大大提高了棱镜安装后的位置准确性，保证了光谱仪器的产品成像效果及相应的数据精度。

在本实用新型的另一优选方案中，所述纵向调节装置包括固定于所述基座上的底托，还包括自上而下贯穿所述底盘并与所述底托的顶部相抵的调节钉，所述调节钉上螺纹套装有锁紧螺母。调节过程中，通过旋拧调节钉使其底端相对于底盘的底部伸出或回缩，由于在此过程中调节钉的底端始终与底托相抵，因此可借此调节相应部位的底盘与基座的竖直间距，从而通过对不同位置的纵向调节装置的调节钉的调整实现对底盘整体高度以及底盘与基座间的相对倾角的调整，进而达到对棱镜安装位置的进一步精确调整，以使棱镜安装装置能够更加准确可靠地满足光谱仪等光学仪器的使用需要，提高其数据精度和成像效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种具体实施方式所提供的棱镜安装装置的结构正视图；

图2为图1的俯视图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种棱镜安装装置，该棱镜安装装置能够准确地将棱镜可靠安装，以提高光谱仪器的产品成像效果和数据精度。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本实用新型一种具体实施方式所提供的棱镜安装装置的结构正视图；图2为图1的俯视图。

在具体实施方式中，本实用新型所提供的棱镜安装装置，包括基座11和锁紧销111，基座11上设置有底盘12，锁紧销111的底端自上而下贯穿底盘12并与基座11螺纹配合，且锁紧销111上具有与底盘12的顶面抵接的限位件112，基座11与底盘12之间设置有若干纵向调节装置，底盘12上设置有托盘13，托盘13上设置有与棱镜21周向抵接配合的定位块14；托盘13的一侧设置有立柱15，立柱15的顶部自上而下依次设置有对位配合的压板151和弹簧板152，且压板151的自由端及弹簧板152的自由端均位于棱镜21的上方，弹簧板152的下方设置有压板座153，压板座153与弹簧板152之间设置有钢球154，压板座153的顶部具有与钢球154适配的限位承托结构155，压板151上沿竖直方向贯穿有与压板151螺纹配合并与弹簧板152抵接的锁紧钉156。

安装使用过程中，将棱镜21置于托盘13上并适度定轴旋转至符合后续使用的角度，之后通过各定位块14与棱镜21的各棱面抵接，并沿朝向棱镜21轴线的方向夹紧以使棱镜21沿水平方向限位固定，同时调节锁紧钉156向下移动直至由压板151、弹簧板152和压板座153构成的纵向锁紧机构与棱镜21的顶部抵接并将棱镜21沿竖直方向压紧限位，此时钢球154能够充分保证竖直方向的压紧力稳定可靠地传递至棱镜21处；之后通过各纵向调节装置调整相应位置的底盘12与基座11的间距，以调节整个底盘12的高度、俯仰角度和侧倾角度，以使棱镜21的安装位置更加精准，从而满足相应的光学仪器的工作需要。所述棱镜安装装置通过各组件的协同配合，在保证棱镜可靠安装固定的前提下，实现了对棱镜安装位置，尤其是安装角度、高度以及其他安装结构参数的精确快速调整，大大提高了棱镜安装后的位置准确性，保证了光谱仪器的产品成像效果及相应的数据精度。

需要说明的是，实际装配使用时，为了进一步提高锁紧钉156的结构锁紧效果，可以在压板151的上方设置与锁紧钉156螺纹配合的锁紧螺母158，以通过螺纹配合将锁紧钉156可靠锁紧固定，以进一步提高所述棱镜安装装置相应组件的装配强度以及棱镜的竖直方向锁紧限位效果。

进一步地，纵向调节装置包括固定于基座11上的底托121，还包括自上而下贯穿底盘12并与底托121的顶部相抵的调节钉122，调节钉122上螺纹套装有锁紧螺母123。调节过程中，通过旋拧调节钉122使其底端相对于底盘12的底部伸出或回缩，由于在此过程中调节钉122的底端始终与底托121相抵，因此可借此调节相应部位的底盘12与基座11的竖直间距，从而通过对不同位置的纵向调节装置的调节钉122的调整实现对底盘12整体高度以及底盘12与基座11间的相对倾角的调整，进而达到对棱镜21安装位置的进一步精确调整，以使棱镜安装装置能够更加准确可靠地满足光谱仪等光学仪器的使用需要，提高其数据精度和成像效果。

更具体地，纵向调节装置至少为3个，各纵向调节装置沿棱镜21的周向均布。该种周向均布结构能够使底盘12与基座11各个位置处均具备竖直间距调节能力，从而有效提高所述棱镜安装装置对棱镜21的位置、角度等参数的调节精度和调整效果，以进一步保证相应光学仪器的数据精度和工作效果。

此外，各底托121的顶部与调节钉122相抵的结构分别为平面、V型槽或圆孔中的任一种。利用上述三种抵接接触结构协同配合，实现对各个部位的底托121与调节钉122间适配结构的对位精度并提供一定的水平限位作用，进一步明确任一调节钉122与其相应的底托121间的适配结构唯一性和一定程度上的排他性，从而使得实际工况下当需要更换其他材质的棱镜时，能够在组件拆装过程中实现相应底托121与调节钉122间的快速准确对位装配，进而显著提高所述棱镜安装装置的底盘12与基座11等相关组件的拆装效率和棱镜安装精度，以使所述棱镜安装装置的整体操作效率及其工况适应能力得以相应提高。

另一方面，定位块14至少为3个，且各定位块14与棱镜21的各棱面一一对应并贴合适配，定位块14上具有调节孔141，定位块14通过贯穿该调节孔141并与托盘13螺纹紧固的调节螺钉142可往复移动地设置于托盘13上，且定位块14的移动方向与该定位块14对应的棱面相垂直。通过该调节孔141与调节螺钉142的协同配合，使得棱镜21可相对于托盘13作适度的水平位置调整，以满足不同工况下的棱镜安装使用需求。

需要说明的是，上述与棱镜21的棱面贴合适配以实现水平限位的结构件并不局限于图中所示的定位块14，还可以根据实际工况需要灵活选择抱箍或卡簧等其他具备贴合限位能力的功能组件，原则上，只要是能够对棱镜的水平方向提供可靠限位，并保证所述棱镜安装装置的实际使用需要均可。

此外，调节孔141为腰型孔，且该腰型孔的长轴的延长线与其所在的定位块14所对应的棱面相垂直。该腰型孔的设置结构有助于使安装完成后的定位块14能够沿腰型孔的长轴延伸方向适度移动，以实现对相应棱面的压紧或松开，进而由此实现对棱镜水平方向的微调，以进一步保证棱镜的位置精度。

进一步地，托盘13上具有弧形腰型孔131，该弧形腰型孔131的弧形边所对应的圆心朝向棱镜21的轴线所在一侧，且弧形腰型孔131内插装有与底盘12螺纹紧固的微调螺钉132。通过该弧形腰型孔131与微调螺钉132间的适配结构，能够使托盘13能够以棱镜21的轴线为转轴相对于底盘12做适度定轴转动，同时由于装配后的棱镜21与托盘13间具备联动结构，使得棱镜21也相应地具备定轴适度转动的微调能力，从而进一步提高所述棱镜安装装置上的棱镜的位置调整范围，以进一步提高相应的光学参数精度和工况适应能力。

另外，限位承托结构155为与钢球154的外表面贴合适配的球形槽，钢球154与球形槽间粘接固定。该球形槽结构能够与钢球154充分贴合适配，以使钢球154处向下传递的压紧力能够更加均匀充分，从而有效优化钢球154及棱镜21等相关组件的竖直应力，避免应力分布不均导致的组件损伤或装配强度不够等问题。此外，粘接固定能够有效保证钢球154与球形槽间的装配强度，避免实际装配操作中钢球154与球形槽间发生错位或松脱。

更具体地，压板座153与棱镜21之间设置有垫片157，垫片157粘接固定于压板座153的底部。该垫片157能够有效避免因压板座153与棱镜21间主体结构直接接触导致的结构损伤，并进一步优化压板座153与棱镜21间的应力分布，从而进一步保证所述棱镜安装装置相关组件对棱镜21的竖直锁紧限位效果。

此外，限位件112为沿周向设置于锁紧销111外周部的环形凸台。该环形凸台能够与底盘12的顶面抵接配合形成环形限位结构，从而使锁紧销111在竖直方向锁紧限位时能够将底盘12与基座11间可靠夹紧固定，以保证所述棱镜安装装置的装配强度及结构可靠性。

应当指出，上述限位件112为如图所示的环形凸台仅为优选方案，其环形凸台与锁紧销111主体部分为一体式结构，以进一步优化锁紧销111的应力分布及其组件加工效率。但在实际应用中，上述限位件112的结构并不局限于此，其还可以为与底盘12的顶面抵接的卡爪、卡箍或轴套等与锁紧销111主体部分为一体式或分体紧固式结构的限位组件，工作人员可以根据实际工况需要灵活选用，原则上，只要是能够保证锁紧销111与底盘12间的可靠锁紧并满足所述棱镜安装装置的实际使用需要均可。

需要进一步说明的是，实际应用中为了保证装配效果，底盘12上与锁紧销111适配的孔结构为光孔结构，且锁紧销111上与底盘12贯穿适配的部分也为具备光滑外周面的柱形结构；而基座11上与锁紧销111适配的孔结构为螺纹孔，以便与锁紧销111的装配端紧固螺纹可靠适配紧固。

进一步地，锁紧销111的顶部相联动地设置有操作手轮113。该操作手轮113能够显著提高锁紧销111端部旋拧过程中的操作力臂，从而有效降低锁紧销111的拆装松紧操作难度，降低工人劳动强度，使所述棱镜安装装置的操作过程更加省时省力且便捷高效。

综上可知，本实用新型中提供的棱镜安装装置，其安装使用过程中，将棱镜置于托盘上并适度定轴旋转至符合后续使用的角度，之后通过各定位块与棱镜的各棱面抵接，并沿朝向棱镜轴线的方向夹紧以使棱镜沿水平方向限位固定，同时调节锁紧钉向下移动直至由压板、弹簧板和压板座构成的纵向锁紧机构与棱镜的顶部抵接并将棱镜沿竖直方向压紧限位，此时钢球能够充分保证竖直方向的压紧力稳定可靠地传递至棱镜处；之后通过各纵向调节装置调整相应位置的底盘与基座的间距，以调节整个底盘的高度、俯仰角度和侧倾角度，以使棱镜的安装位置更加精准，从而满足相应的光学仪器的工作需要。所述棱镜安装装置通过各组件的协同配合，在保证棱镜可靠安装固定的前提下，实现了对棱镜安装位置，尤其是安装角度、高度以及其他安装结构参数的精确快速调整，大大提高了棱镜安装后的位置准确性，保证了光谱仪器的产品成像效果及相应的数据精度。

以上对本实用新型所提供的棱镜安装装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。