CN104035178A - 一种高承载能力的二维角度调整架 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种高承载能力的二维角度调整架，其适用于干涉检测过程中较大质量和较大口径的光学元件的二维精密角度调整，其结构主要由调整架和元件盒组成。调整架结构主要包括基座、调整板，两个挂板、单关节组件、双关节拉杆组件和两个调整组件。对称布置的单关节组件和双关节拉杆组件可提供较大的承载能力，并利用元件的重力提供调整回复力节省了回复机构的设计。元件盒用于光学元件的夹持。元件盒通过元件盒两侧的悬臂销挂装在调整架的调整板的两个挂板上。元件盒的挂装结构方便元件盒的更换和夹持元件方式的针对性设计。本发明具有结构简单，实用性强，承载能力大，适应元件口径大等特点，适应于光学元件干涉检测的角度调整。

Description

一种高承载能力的二维角度调整架

技术领域

本发明涉及精密调整机构的技术领域，特别涉及一种主要应用于干涉检测过程中较大质量和较大口径的光学元件的二维精密角度调整的，高承载能力的二维角度调整架。

背景技术

在光学检测和光学实验中，经常需要对光路进行对准，而一般采用机械精密调整架来实现。调整机构一般包括角度调整和平移调整，根据调整维数的不同可以分为单维调整机构和多维调整机构，也可以由多个单维调整机构组合为多维调整机构。二维角度调整架是常用的调整架之一，传统的二维角度调整架一般采用单个球副来连接固定板和调整板，并使用弹簧压紧，对于较重的光学元件需要增大弹簧的压紧力，这样会增大调整螺丝的调整力，增大其调整的难度，因此其很难适用于大质量光学元件的调整。采用两个单维角度调整架的组合调整架可以提高调整架的承载能力但同时也增大了结构的复杂度和调整结构的空间。

发明内容

本发明是为了解决上述的技术问题，提出一种高承载能力的二维角度调整架。该调整机构具有结构简单，实用性强，承载能力大，适应元件口径大等特点，特别适应于光学元件干涉检测的二维角度调整。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种高承载能力的二维角度调整架，主要由调整架和元件盒构成；

所述调整架包括基座，调整板，两个挂板，单关节组件，双关节拉杆组件和两个调整组件；

所述元件盒通过其两侧的悬臂销和挂装在与调整板固定连接的两个挂板上，元件盒贴合在调整板上；

所述两个挂板的斜面向上并指向调整板；

所述调整板通过单关节组件和双关节拉杆组件与调整架的基座连接。

在上述技术方案中，所述单关节组件的关节轴承的内环通过销轴与固定连接在调整板上的下连接块固定连接，关节轴承的外环与固定连接在基座上的上连接块固定连接。

在上述技术方案中，所述双关节拉杆组件的上关节轴承的内环通过销轴与固定连接在基座上的上连接块固定连接，上关节轴承的外环与拉杆上端固定连接，拉杆下端与下关节轴承的外环固定连接，下关节轴承的内环通过销轴与固定连接在调整板上的下连接块固定连接。

在上述技术方案中，所述单关节组件的关节轴承的旋转点和上调整组件与调整板的支撑点在一个水平线X上，该水平线X为俯仰调整的轴线；单关节组件的关节轴承的旋转点和下调整组件与调整板的支撑点在一个竖直线Y上，该竖直线Y为倾斜调整的轴线，其中下调整组件用于俯仰的调整，上调整组件用于倾斜的调整。

在上述技术方案中，所述双关节拉杆组件的拉杆倾斜布置，上关节轴承的旋转点布置在所述的水平线X与竖直线Y构成的平面XY上，下关节轴承的旋转点布置在上述平面XY的前端，拉杆拉力的水平分量产生的力矩提供倾斜调整的回复力；元件盒和调整板的重心位置在上述水平线X与竖直线Y构成的平面XY的前端，元件盒和调整板的重力产生的力矩提供俯仰调节的回复力。

本发明具有以下的有益效果：

本发明的二维角度调整架，其结构简单，结构空间小方便光学干涉检测和光学实验中光路的布置；该调整架对称布置的单关节组件和双关节拉杆组件的关节轴承可提供较大的承载能力，适用于大口径质量大的光学元件的二维角度调整；该调整架通过单关节组件与双关节拉杆组件的特殊布置利用重力提供角度调整的回复力，简化了结构的复杂度并降低了加工制造成本。

本发明的二维角度调整架，适用于干涉检测与光学实验的需要角度调整的场合。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的二维角度调整架已挂接元件盒后的示意图。

图2为二维角度调整架示意图。

图3为二维角度调整架的正视图。

图4为二维角度调整架的左视图。

图5为单关节组件的示意图。

图6为双关节拉杆组件的示意图。

图中的附图标记表示为：

1-调整架，2-元件盒，21、22-悬臂销，11-调整板，12-挂板，13-挂板，14-单关节组件，15-基座，16-双关节拉杆组件，17-下调整组件，18-上调整组件，141-关节轴承，142-销轴，143-下连接块，144-上连接块，151-底板，152-前板，153-侧板，154-侧板，155-顶板，161-上关节轴承，162-销轴，163-上连接块，164-拉杆，165-下关节轴承，166-销轴，167-下连接块，171-调整螺杆，172-法兰，173-调整螺杆的顶端，174-顶块。

具体实施方式

本发明的发明思想为：

本发明的二维角度调整架结构主要由调整架和元件盒组成。调整架用于实现二维的角度调整，包括倾斜调整和俯仰调整，元件盒用于对光学元件的夹持。元件盒通过元件盒两侧的悬臂销挂装在调整架的调整板的两个挂板上，元件盒贴合在调整板上。

调整架结构主要包括基座、调整板，两个挂板、单关节组件、双关节拉杆组件和两个调整组件。调整板一侧通过单关节组件与基座相连，另一侧通过双关节拉杆组件与基座相连。两个挂板布置于调整板的靠上部位且分布于两侧并与调整板固定连接。调整组件通过法兰固定在基座上，调整组件的调整螺杆的顶端通过顶块支撑在调整板上。其中下调整组件布置在单关节组件的下部，上调整组件与单关节组件布置在同一个水平线上并靠近双关节拉杆组件。

基座的底板与前板和两个侧板固定连接，顶板与前板和两个侧板固定连接。单关节组件、双关节拉杆组件和两个调整组件与基座的前板连接。

两个挂板与调整板垂直连接，且挂板的斜面向上并指向调整板。

单关节组件的关节轴承的内环通过销轴与下连接块固定连接，关节轴承的外环与上连接块固定连接。上连接块与基座固定连接，下连接块与调整板固定连接。

双关节拉杆组件的上关节轴承的内环通过销轴与上连接块固定连接，上关节轴承的外环与拉杆上端固定连接。下关节轴承的内环通过销轴与下连接块固定连接，下关节轴承的外环与拉杆下端固定连接。上连接块与基座固定连接，下连接块与调整板固定连接。

单关节组件的关节轴承的旋转点和上调整组件与调整板的支撑点在一个水平线X上，该水平线X为俯仰调整的轴线；单关节组件的关节轴承的旋转点和下调整组件与调整板的支撑点在一个竖直线Y上，该竖直线Y为倾斜调整的轴线。下调整组件用于俯仰的调整，上调整组件用于倾斜的调整。双关节拉杆组件的拉杆倾斜布置，上关节轴承的旋转点布置在上述水平线X与竖直线Y构成的平面XY上，下关节轴承的旋转点布置在上述平面XY的前端。拉杆拉力的水平分量产生的力矩提供倾斜调整的回复力。元件盒和调整板的重心位置在上述水平线X与竖直线Y构成的平面XY的前端，元件盒和调整板的重力产生的力矩提供俯仰调节的回复力。

下面结合附图对本发明做以详细说明。

如图1所示该二维角度调整架结构主要由调整架1和元件盒2组成。元件盒2通过元件盒2两侧的悬臂销21和悬臂销22挂装在调整架1的调整板11上的挂板12和挂板13上，元件盒2贴合在调整板11上。

如图2、图3、图4调整板11的一侧通过单关节组件14与基座15相连，调整板11的另一侧通过双关节拉杆16组件与基座15相连。挂板12和挂板13布置于调整板11的靠上部位且分布于两侧，挂板12靠近于单关节组件14并垂直于调整板11固定连接，挂板12的斜面121向上并指向调整板11，挂板13靠近于双关节拉杆组件16并垂直于调整板11固定连接，挂板13的斜面131向上并指向调整板11。

如图4所示基座15的底板151与前板152、侧板153和侧板154固定连接，顶板155与侧板153、侧板154和前板152固定连接。

如图3、图4所示，下调整组件17的调整螺杆171通过法兰172与基座15的前板152固定连接，调整组件17的调整螺杆顶端173通过与调整板11固定连接的顶块174支撑在调整板11上。上调整组件18与下调整组件17结构相同。下调整组件17布置在单关节组件14的下部，上调整组件18与单关节组件14布置在相同的水平线上并靠近双关节拉杆组件16。

如图5单关节组件14的关节轴承141的内环通过销轴142与下连接块143固定连接，关节轴承141的外环与上连接块144固定连接。单关节组件14的上连接块144与基座15的前板152固定连接，下连接块143与调整板11固定连接。

如图6双关节拉杆组件16的上关节轴承161的内环通过销轴162与上连接块163固定连接，上关节轴承161的外环与拉杆164上端固定连接。双关节拉杆组件16的下关节轴承165的内环通过销轴166与下连接块167固定连接，下关节轴承165的外环与拉杆164下端固定连接。双关节拉杆组件16的上连接块163与基座15的前板152固定连接，下连接块167与调整板11固定连接。

单关节组件14的关节轴承141的旋转点和上调整组件18与调整板11的支撑点在一个水平线X上，该水平线X为俯仰调整的轴线；单关节组件14的关节轴承141的旋转点和下调整组件17与调整板11的支撑点在一个竖直线Y上，该竖直线Y为倾斜调整的轴线。下调整组件17用于俯仰的调整，上调整组件18用于倾斜的调整。双关节拉杆组件16的拉杆164倾斜布置，上关节轴承161的旋转点布置在上述水平线X与竖直线Y构成的平面XY上，下关节轴承165的旋转点布置在上述平面XY的前端。拉杆164拉力的水平分量产生的力矩提供倾斜调整的回复力。元件盒2和调整板11的重心位置在上述水平线X与竖直线Y构成的平面XY的前端，元件盒2和调整板11的重力产生的力矩提供俯仰调节的回复力。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种高承载能力的二维角度调整架，其特征在于，主要由调整架(1)和元件盒(2)构成；

所述调整架(1)包括基座(15)，调整板(11)，两个挂板(12)(13)，单关节组件(14)，双关节拉杆组件(16)和两个调整组件(17)(18)；

所述元件盒(2)通过其两侧的悬臂销(21)和(22)挂装在与调整板(11)固定连接的两个挂板(12)(13)上，元件盒(2)贴合在调整板(11)上；

所述两个挂板(12)(13)的斜面(121)(131)向上并指向调整板(11)；

所述调整板(11)通过单关节组件(14)和双关节拉杆组件(16)与调整架(1)的基座(15)连接。

2.根据权利要求1所述的二维角度调整架，其特征在于，所述单关节组件(14)的关节轴承(141)的内环通过销轴(142)与固定连接在调整板(11)上的下连接块(143)固定连接，关节轴承(141)的外环与固定连接在基座(15)上的上连接块(144)固定连接。

3.根据权利要求1所述的二维角度调整架，其特征在于，所述双关节拉杆组件(16)的上关节轴承(161)的内环通过销轴(162)与固定连接在基座(15)上的上连接块(163)固定连接，上关节轴承(161)的外环与拉杆(164)上端固定连接，拉杆(164)下端与下关节轴承(165)的外环固定连接，下关节轴承(165)的内环通过销轴(166)与固定连接在调整板(11)上的下连接块(167)固定连接。

4.根据权利要求1所述的二维角度调整架，其特征在于，所述单关节组件(14)的关节轴承(141)的旋转点和上调整组件(18)与调整板(11)的支撑点在一个水平线X上，该水平线X为俯仰调整的轴线；单关节组件(14)的关节轴承(141)的旋转点和下调整组件(17)与调整板(11)的支撑点在一个竖直线Y上，该竖直线Y为倾斜调整的轴线，其中下调整组件(17)用于俯仰的调整，上调整组件(18)用于倾斜的调整。

5.根据权利要求4所述的二维角度调整架，其特征在于，所述双关节拉杆组件(16)的拉杆(164)倾斜布置，上关节轴承(161)的旋转点布置在所述的水平线X与竖直线Y构成的平面XY上，下关节轴承(165)的旋转点布置在上述平面XY的前端，拉杆(164)拉力的水平分量产生的力矩提供倾斜调整的回复力；元件盒(2)和调整板(11)的重心位置在上述水平线X与竖直线Y构成的平面XY的前端，元件盒(2)和调整板(11)的重力产生的力矩提供俯仰调节的回复力。