CN102565979B - 光学镜架精调机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于调整光学镜架作角度变化的光学镜架精调机构，其由真空电机、连接套、传动丝杆、导向块和圆柱销构成，导向块通过圆柱销和连接套固定为一体；真空电机传递扭矩，带动连接套和导向块作正反运动，进而带动传动丝杆转动；传动丝杆呈半圆台阶形状；导向块采用开放结构，其和传动丝杆面接触。本发明能有效调整光学镜架的角度变化，使其能达到合理的对焦位置，从而能提供精准光束。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学镜架精调机构，具体涉及一种用于调整光学镜架作角度变化，使其达到合理的对焦位置，从而提供精准的光束。
背景技术
光学镜架精调机构是激光末端光学组件的一个重要结构件。激光末端光学组件，其功能是将n组光学镜架收集起来的光束聚集在一起，形成一个超强的能量，它可代替有限的能源进行激光发电，也可用于军事领域。这就要求n组光学镜架提供精准的光束，反之，光束分散就不能达到设计所要求的应用功能。
如图1所示，常见的光学镜架精调机构是由真空电机①、支座②、连接套③、传动丝杆④、消隙螺母⑤、光学镜架⑥、机架⑦、传递销轴⑧等零件组成。其原理是由真空电机①传递扭矩，带动连接套③，通过传递销轴⑧带动传动丝杆④，在消隙螺母⑤的作用下，使传动丝杆④作左右移动，从而带动光学镜架⑥作角度变化，使其达到合理的对焦位置。
在测试过程中，本发明人发现电机输出的脉冲信号和丝杆运行的轨迹出现了较大的误差。虽然电机输出了等量的脉冲信号，但丝杆移动的距离却时长时短；并且在电机反转，丝杆回程时，电机在发出了13个脉冲信号后，丝杆才开始移动。
如图2-1至图2-3所示，本发明人从结构图分析原因，理论上，连接套③和传递销轴⑧的同轴度应完全重合，传递丝杆④的槽宽和传递销轴⑧的配合应为零间隙。但实际操作中，连接套③和传递销轴⑧的同轴度会存在一定的误差，致使传动丝杆④的叉型头部不能顺利地装配进连接套③的孔中去，这就必须修挫丝杆的叉形槽面，由于槽宽为2mm，而用小什锦挫修配时，锉刀的刚性较差，且槽内为半封闭状态，难以测量，修挫后的槽面会出现轴向的波浪形及径向的圆弧形。加上传动销轴和传动丝杆为线性接触，接触面的形位误差将大大影响丝杆移动的精度。也就出现了电机输出了等量脉冲信号，但丝杆移动的距离却是时长时短的现象。并且修正后的丝杆叉形头部是单根工作，降低了传动件的刚性，同时也降低了丝杆回程及运行轨迹的精度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提出一种能有效调整光学镜架的角度变化，使其能达到合理的对焦位置，从而能提供精准光束的光学镜架精调机构。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：一种光学镜架精调机构，由真空电机、连接套、传动丝杆、导向块和圆柱销构成，导向块通过圆柱销和连接套固定为一体；真空电机传递扭矩，带动连接套和导向块作正反运动，进而带动传动丝杆转动；传动丝杆呈半圆台阶形状；导向块采用开放结构，其和传动丝杆面接触。
相对于现有技术，本发明将背景技术中的传递销轴改为导向块传动，首先，变传动面由线性接触为面接触。因为面的互补，弥补了面的形位误差，加强了传动丝杆的移动精度。其次，导向块采用了开放式的结构，方便了测量，大大提高了修配的可操作性，使传动丝杆和导向块在径向方向消除了圆弧面(如图2-3所示)的现象，消除了真空电机在反转回程时因圆弧面产生的回程角度(也就是测试终电机发出13个脉冲信号后，丝杆才开始移动的回程误差。)再则，改进后的传动丝杆由原来的叉形形状，改为半圆台阶形状。叉形面在径向方向小于直径，改进后半圆面在径向方向等于直径，从而提升了丝杆回程的稳定性，同时也增强了传动零件的刚性。
附图说明
图1是常见的光学镜架精调机构的结构示意图。
图2-1至图2-3是图1中传动丝杆和传递销轴的装配结构图。
图3-1至图3-3是本发明光学镜架精调机构中导向块和传动丝杆的装配结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
如图3-1至图3-3所示，本发明优选实施例提供的一种能提高光学镜架回程及运行轨迹精度的光学镜架精调机构，由真空电机1、连接套2、传动丝杆3、导向块4和圆柱销5构成，导向块4通过圆柱销5和连接套2固定为一体；真空电机1传递扭矩，带动连接套2和导向块4作正反运动，进而带动传动丝杆3转动；传动丝杆3呈半圆台阶形状；导向块4采用开放结构，其和传动丝杆3面接触。
如图3-1所示，本发明上述能提高光学镜架回程及运行轨迹精度的光学镜架精调机构的工作原理如下：真空电机1传递扭矩，带动连接套2和导向块4作正反运动，以带动传动丝杆3转动。传动丝杆3通过消隙螺母的作用作左右移动。
按照本实施例改进后的传动丝杆3的结构由原来的叉形形状，改为半圆台阶形状。具体实施本发明时，首先测量丝杆半圆形面的的平面度及对中心的平行度，一旦加工后半圆面出现形位误差，则对其进行修正。完成后，记录下半圆的尺寸读数，并为其配一块导向半圆块，要求丝杆的半圆尺寸和导向块的半圆尺寸之和，须大于孔径尺寸0.01mm，在通过修正导向块半圆面，使两个半圆面尺寸之和小于孔径0.002mm。
按照通常方法进行试验证明，本实施例的光学镜架精调机构使传动丝杆的回程精度由背景技术中的大于0.02mm提升为0.002mm。在真空电机分段输出等量脉冲信号时，传动丝杆的位移量精度也达到了≤0.002mm。
Claims (3)
1.一种光学镜架精调机构，其特征在于，其由真空电机[1]、连接套[2]、传动丝杆[3]、导向块[4]和圆柱销[5]构成，导向块[4]通过圆柱销[5]和连接套[2]固定为一体；真空电机[1]传递扭矩，带动连接套[2]和导向块[4]作正反运动，进而带动传动丝杆[3]转动；传动丝杆[3]呈半圆台阶形状；导向块[4]采用开放结构，其和传动丝杆[3]面接触。
2.根据权利要求1所述的一种光学镜架精调机构，其特征在于，真空电机[1]传递扭矩，带动连接套[2]和导向块[4]作正反运动，以带动传动丝杆[3]转动，传动丝杆[3]通过消隙螺母的作用作左右移动。
3.根据权利要求1或2所述的一种光学镜架精调机构，其特征在于，传动丝杆[3]的结构为半圆台阶形状；
其实现方法如下：
①首先测量传动丝杆半圆形面的平面度及对中心的平行度；
②修正半圆形面出现的形位误差；
③记录下半圆的尺寸读数，并为其配一块导向块，要求传动丝杆的半圆尺寸和导向块的半圆尺寸之和，须大于孔径尺寸0.01mm。
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