专利名称：万向节微调调整架的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种万向节微调调整架。主要应用于精密光学测试仪器和透镜的精密机械调整机构中。
背景技术：
在光学调整机构中，角度调整的传统机构有三点自适应支承机构或其变异的机构。这些结构的优点是调整方便，有较高的分辨率，是光学机械中常用的调整机构。但是，由于上述结构只能调节一维或二维转动，而且结构也往往较为复杂。当然，也有一些机构能实现三维角度(万向)的调整，如美国专利U.S.Number 5,419,522。但它的结构如果调节空间较小，且要求在一个方向上对机构做三维微量转动调整则很困难，且调节精度很难能达到要求。
发明内容
本实用新型的目的是为克服上述在先技术的不足，提供一种万向微调调整架，此结构制作工艺简单，便于安装，稳定性好，能在很小的空间实现在同一个方向对机构做三维微量角度调整。
本实用新型的结构如图1、2、3、4所示。
包括外壳1，外壳1顶上带有第一调节丝杆2、第二调节丝杆3和第三调节丝杆4；在外壳1内，从中心至外壳1内边，同中心轴线的置有小圆环7、中圆环6和大圆环5，小圆环7与中圆环6之间，中圆环6与大圆环5之间，大圆环5与外壳1之间是松配合，大圆环5与外壳1底端有第三拉簧1-5连接，并通过外壳1两侧面的两个通孔11插进销钉销在大圆环5上，大圆环5与中圆环6之间有第四拉簧5-6连接，中圆环6与小圆环7之间有第五拉簧6-7连接，如图4所示；大圆环5上有用螺纹连接的第二楔块8，如图2、3所示。中圆环6上有用螺纹连接的第一楔块15，小圆环7上有用螺纹连接的第三楔块12，如图3所示；所说的第一调节丝杆2顶在中圆环6上第一楔块15的楔面上，第二调节丝杆3顶在大圆环5上第二楔块8的楔面上，第三调节丝杆4顶在小圆环7上第三楔块12的楔面上；第一楔块15与外壳1之间有第二拉簧14连接，第三楔块12与外壳1之间有第一拉簧13连接，如图3所示；所说的小圆环7上有带台阶面的内圆环701和与小圆环7活动连接的压圈702，如图1、4所示。待调整镜片装于内圆环701的台阶面上。
所说的第一调节丝杆2包括第一刻度手柄201、第一衬套202和第一螺杆203；第二调节丝杆3包括第二刻度手柄301、第二衬套302和第二螺杆303；第三调节丝杆4包括第三刻度手柄401、第三衬套402和第三螺杆403，第一衬套202、第二衬套302和第三衬套402用螺钉固定在外壳1上，第一刻度手柄201、第二刻度手柄301和第三刻度手柄401露在外壳1上面，第一螺杆203、第二螺杆303和第三螺杆403伸进外壳1内，分别顶在第一楔块15、第二楔块8和第三楔块12的楔面上。如图3所示。
本实用新型万向微调调整架的结构是它主要包括外壳1，在外壳1内，从中心开始至外壳1，由里向外与外壳1同中心轴线的小圆环7、中圆环6、大圆环5，其中小圆环7包括内圆环701，压圈702，内圆环701有台阶面，待调整镜片安放在内圆环701的台阶面上后，将压圈702按螺纹方向旋进内圆环701以固定待调整镜片，小圆环7与中圆环6，中圆环6与大圆环5，大圆环5与外壳1分别为松配合以保证转动过程灵活及不干扰。水平方向位于同一平面的第一调节丝杆2(包括第一刻度手柄201、第一衬套202、第一螺杆203)，第二调节丝杆3(包括第二刻度手柄301、第二衬套302、第二螺杆303)，第三调节丝杆4(包括第三刻度手柄401、第三衬套402、第三螺杆403)。及与第一调节丝杆2相配用的第一楔块15，第一楔块15用螺纹与中圆环6连接，配锁紧螺钉固定；与第二调节丝杆3相配用的第二楔块8，第二楔块8用螺纹与大圆环5连接，配锁紧螺钉固定；与第三调节丝杆4相配用的第三楔块12，第三楔块12用螺纹与小圆环7连接，配锁紧螺钉固定。为了使第三楔块12、第一楔块15能回到原来位置，分别安装了第一拉簧13和第二拉簧14。第一拉簧13包括第一上销钉1301、第一弹簧1302，第一下销钉1303。第二拉簧14包括第二上销钉1401、第二弹簧1402、第二下销钉1403。第一拉簧13和第二拉簧14分别用第一上销钉1301和第二上销钉1401固定在第三楔块12和第一楔块15上，用第一下销钉1303和第二下销钉1403固定在外壳1上。如图3所示。另外，螺孔9和第一通孔10是与其置放在平台上的部件相连接的相对的两个，第二通孔11内置放销钉是连接大圆环5与外壳1所用，如图2所示。
如上述结构，几个联结及配合的部位是外壳1与大圆环5通过两个第二通孔11用两根销钉顶在水平方向连接，相当于水平方向上的转轴，保证机构中大圆环5、中圆环6，小圆环7结合体绕X-X轴线转动，且外壳1底部与大圆环5用一根第三拉簧1-5连接保证结合体在调节过程中能回到原来的位置，且外壳1与大圆环5配合尺寸以较大的间隙配合，保证有足够的偏转空间；大圆环5与中圆环6以第四拉簧5-6连接，且第一楔块15与外壳1底部之间配以第二拉簧14以保证第一楔块15顶出后能回到原来位置，配合尺寸也是以较大的间隙配合，保证有足够的偏转空间；中圆环6与小圆环7是以第五拉簧6-7加顶丝在Y-Y轴线方向连接，且第三楔块12与外壳1底部配以第一拉簧13以保证第三楔块12被顶出后能回到原来的位置，同样配合尺寸以较大的间隙配合以保证有足够的偏转空间；且第三楔块12有相互正交的楔形面以保证第三楔块12与小圆环7结合体能绕Y-Y轴微转动。外壳1与三个调节丝杆2、3、4的衬套202、302、402配合，配有螺钉固定，再将配有第一刻度手柄201的第一螺杆203拧进第一衬套202里，配有第二刻度手柄301的第二螺杆303拧进第二衬套302里，配有第三刻度手柄401的第三螺杆403拧进第三衬套402里，这样机构可分别绕Z-Z，X-X，Y-Y三个方向做微量转动。
本实用新型动态调整过程是如上述结构，首先轻轻拧动第三刻度手柄401，第三调节丝杆4的第三螺杆403向下移动，顶着第三楔块12向下、向前微动，则小圆环7绕Y-Y轴微转动；再拧动第一刻度手柄201，第一调节丝杆2的第一螺杆203向下移动，顶着第一楔块15向下微动，则中圆环6绕Z-Z轴微转动；最后再拧动第二刻度手柄301，使第二调节丝杆3的第二螺杆302向下进给直接顶到第二楔块8上，第二调节丝杆3与第二楔块8的楔形面直接接触，当第二调节丝杆3向下移动过程中，大圆环5绕X-X轴微转动。通过以上调节实现绕Y-Y，Z-Z，X-X轴方向上的微量转动。
结合图1、2、3、4，首先对绕X、Y向的可调的角度范围进行说明，根据调节丝杆3、4的位置不同及丝杆的长度变化以及楔块的角度变化，对应的角度范围可不一样，一般不超过±3°，可调精度为0.016°(与丝杆精度有关)。对于左右第一、第三两个调节丝杆调节的角度范围可从调节丝杆刚刚顶到第一、第三楔块为始，到调节丝杆脱离楔块的楔面为止的过程中，楔块所在的圆环转动的角度即为调节的角度范围；而对于中间的第二调节丝杆调节的角度范围可从调节丝杆刚顶到第二楔块8的楔形面开始，到第二调节丝杆顶到第二楔块8的楔形面较底处调节丝杆顶不动为止。
与在先技术相比，本实用新型的优点在于以简单的调节丝杆既转动又进给以及楔形面的传动，实现三维小角度的转动调整，而且调节方便。机构在调节过程中，通过拉簧的恢复力实现机构的弹性恢复，稳定性好。本实用新型用于精密机械的调整机构中，不仅可实现在一个方向对三维角度的微量调整，还将产生可观的经济效益。
图1是本实用新型万向节微调调整架的正视示意图。
图2是本实用新型万向节微调调整架的左视示意图。
图3是本实用新型万向节微调调整架图2中A-A向的剖视示意图。
图4是本实用新型万向节微调调整架的后视示意图。
具体实施方式
外壳1、大圆环5、中圆环6、小圆环7材料选用硬铝LY12来加工，易加工且使用轻便；第一、第二、第三楔块15、8、12及第一、第二、第三衬套202、302、402材料选用铜HPb59-1比较耐磨损；第一、第二、第三刻度手柄201、301、401材料用A3钢，喷砂镀铬，第一、第二、第三螺杆203、303、403材料用不锈钢304所有的拉簧选用标准件GB1973.2-89上下销钉以及用于通孔11的销钉选用标准件GB119-86用于螺孔9、10中的紧顶螺钉选用标准件GB73-85用于衬套202、302、402与外壳1的固定螺钉选用标准件GB823-88
权利要求1.一种万向节微调调整架，包括<1>外壳(1)，外壳(1)顶上带有第一调节丝杆(2)、第二调节丝杆(3)和第三调节丝杆(4)；其特征在于<2>在外壳(1)内，从中心至外壳(1)内边，同中心轴线的置有小圆环(7)、中圆环(6)和大圆环(5)，小圆环(7)与中圆环(6)之间，中圆环(6)与大圆环(5)之间，大圆环(5)与外壳(1)之间是松配合，大圆环(5)与外壳(1)底端有第三拉簧(1-5)连接，并通过外壳(1)两侧面的两个通孔(11)插进销钉销在大圆环(5)上，大圆环(5)与中圆环(6)之间有第四拉簧(5-6)连接，中圆环(6)与小圆环(7)之间有第五拉簧(6-7)连接；<3>大圆环(5)上有用螺纹连接的第二楔块(8)，中圆环(6)上有用螺纹连接的第一楔块(15)，小圆环(7)上有用螺纹连接的第三楔块(12)；所说的第一调节丝杆(2)顶在中圆环(6)上第一楔块(15)的楔面上，第二调节丝杆(3)顶在大圆环(5)上第二楔块(8)的楔面上，第三调节丝杆(4)顶在小圆环(7)上第三楔块(12)的楔面上；<4>第一楔块(15)与外壳(1)之间有第二拉簧(14)连接，第三楔块(12)与外壳(1)之间有第一拉簧(13)连接；<5>所说的小圆环(7)上有带台阶面的内圆环(701)和与小圆环(7)活动连接的压圈(702)，待调整镜片装于内圆环(701)的台阶面上。
2.根据权利要求1所述的万向节微调调整架，其特征在于所说的第一调节丝杆(2)包括第一刻度手柄(201)、第一衬套(202)和第一螺杆(203)；第二调节丝杆(3)包括第二刻度手柄(301)、第二衬套(302)和第二螺杆(303)；第三调节丝杆(4)包括第三刻度手柄(401)、第三衬套(402)和第三螺杆(403)，第一衬套(202)、第二衬套(302)和第三衬套(402)用螺钉固定在外壳(1)上，第一刻度手柄(201)、第二刻度手柄(301)和第三刻度手柄(401)露在外壳(1)上面，第一螺杆(203)、第二螺杆(303)和第三螺杆(403)伸进外壳(1)内，分别顶在第一楔块(15)、第二楔块(8)和第三楔块(12)的楔面上。
3.根据权利要求1所述的万向节微调调整架，其特征在于所说的第一拉簧(13)包括第一上销钉(1301)、第一弹簧(1302)和第一下销钉(1303)；第二拉簧(14)包括第二上销打(1401)、第二弹簧(1402)和第二下销钉(1403)；第一上销钉(1301)和第二上销钉(1401)分别固定在第三楔块(12)和第一楔块(15)上，第一下销钉(1303)和第二下销钉(1403)固定在外壳(1)上。
专利摘要一种万向节微调调整架，适用于精密光学测试仪器和透镜的精密机械调整机构中。包括在外壳内从中心至外壳内边，同中心轴线置放的带第二楔块的大圆环、带第一楔块的中圆环和带第三楔块的小圆环。它们之间松配合，并有拉簧连接。有三个调节丝杆分别顶在三块楔块的楔面上。分别调节三个调节丝杆，能够使装在小圆环内的待调整镜片沿X－X、Y－Y、Z－Z三条轴线转动，实现三维小角度的转动调整。与在先技术相比，本实用新型弹性恢复和稳定性好，调节方便，结构简单，适宜批量生产。
文档编号G12B5/00GK2577407SQ0226094
公开日2003年10月1日 申请日期2002年10月24日 优先权日2002年10月24日
发明者汤更秀, 王聪瑜, 庞向阳, 刘志刚, 王勇, 王国兴, 朱健强 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所