CN109188638A - 一种4dof特种透镜离线定轴平台装置 - Google Patents

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邵忠喜
王英亮
田瞾鹏
韩德东
富宏亚
韩振宇
金鸿宇
付云忠
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Abstract

一种4DOF特种透镜离线定轴平台装置，它涉及透镜定轴领域。它解决了调整过程中效率较低，对中效果较差的问题。本发明由步进电机由过渡连接板与基体连接，滑移台设在滚珠丝杠上，限位器安装架设在基体的下端，限位器设在限位器安装架上，限位弯板的一端设在滑移台上。本发明的优点：采用直线运动装置解决了特种透镜垂直于光轴上下运动问题，提高了调整精度和调整效率；两个垂直透镜下端面并沿透镜中线对称布置的直线运动装置采用位置同步的控制方式，防止了透镜在垂直于光轴上下运动时产生绕光轴旋转的问题，完成四个自由度的运动调节。

Description

一种4DOF特种透镜离线定轴平台装置
技术领域
本发明涉及特殊光路特种透镜定轴领域，具体涉及一种4DOF特种透镜离线定轴平台装置。
背景技术
目前已有的特种透镜定轴平台装置为3自由度，包括平行于光轴的平动自由度及俯仰、偏摆两个转动自由度。设备调整过程中，需要在光学平台上调整设备高度或光源高度，调整过程中效率较低，对中效果较差的问题。
发明内容
本发明为了解决现有设备调整过程中，需要在光学平台上调整设备高度或光源高度，调整过程中效率较低，对中效果较差的问题，提供了一种4DOF特种透镜离线定轴平台装置，解决该问题的具体技术方案如下：
本发明的一种4DOF特种透镜离线定轴平台装置由直线运动装置和控制装置组成。直线运动装置由基体1、滑移台2、限位弯板3、过渡连接板4、限位器安装架5、限位器6、步进电机7和联轴器8组成。
步进电机7由过渡连接板4与基体1连接，基体1含有滚珠丝杠，步进电机7经联轴器8与滚珠丝杠连接，滑移台2设在滚珠丝杠上，限位器安装架5设在基体1的下端，限位器6设在限位器安装架5上，限位弯板3的一端与滑移台2连接；
所述的直线运动装置由五个组成，其中第一直线运动装置13-1、第二直线运动装置13-2、第三直线运动装置13-3、第四直线运动装置13-4和第五直线运动装置13-5上分别设有球形顶头18，其中所述的第一直线运动装置13-1、第二直线运动装置13-2和第三直线运动装置13-3呈三角形分布，设置在透镜的后表面上，第一直线运动装置13-1与第一转接板12-1连接，第一转接板12-1与透镜框架新上板11连接，第二直线运动装置13-2与第二转接板12-2连接，第二转接板12-2与透镜框架左侧板22连接，第三直线运动装置13-3与第三转接板12-3连接，第三转接板12-3与透镜框架右侧板23连接，第四直线运动装置13-4和第五直线运动装置13-5垂直透镜下端面并沿透镜中线对称布置在透镜框架底板27的上，第四直线运动装置13-4和第五直线运动装置13-5上分别安装第四支撑杆17-4和第五支撑杆17-5，第四支撑杆17-4和第五支撑杆17-5上各安装1个球形顶头18，用于支撑透镜下端面使透镜进行垂直于光轴上下运动。
控制装置由上位机HMI、运动控制单元、电机驱动器、50mm行程直线运动装置和120mm行程直线运动装置组成，上位机HMI与运动控制单元连接传输数据，运动控制单元分别与五个电机驱动器连接，五个电机驱动器分别与两个50mm行程直线运动装置和三个120mm行程直线运动装置连接。
本发明的一种4DOF特种透镜离线定轴平台装置的优点：采用直线运动装置解决了特种透镜垂直于光轴上下运动问题，提高了调整精度和调整效率；两个垂直透镜下端面并沿透镜中线对称布置的直线运动装置采用位置同步的控制方式，防止了透镜在垂直于光轴上下运动时产生绕光轴旋转的问题，完成四个自由度的运动调节。
附图说明
图1本发明的直线运动装置的结构示意图，图2是图1中A-A剖视图，图3直线运动装置的立体结构示意图，图4是定轴平台的结构示意图，图5是图4的左侧示意图，图6是图4的后视图，图7是图4的俯视图，图8是控制装置的结构框图。图中14是防倒板，15是斜铁，28是支座，26是固定挡块。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7描述本实施方式。本实施方式直线运动装置由基体1、滑移台2、限位弯板3、过渡连接板4、限位器安装架5、限位器6、步进电机7和联轴器8组成。步进电机7由过渡连接板4与基体1连接，基体1含有滚珠丝杠，步进电机7经联轴器8与滚珠丝杠连接，滑移台2设在滚珠丝杠上，限位器安装架5设在基体1的下端，限位器6设在限位器安装架5上，限位弯板3的一端与滑移台2连接；
所述的直线运动装置由五个组成，其中，第一直线运动装置13-1、第二直线运动装置13-2、第三直线运动装置13-3、第四直线运动装置13-4和第五直线运动装置13-5上分别设有球形顶头18，其中所述的第一直线运动装置13-1、第二直线运动装置13-2和第三直线运动装置13-3呈三角形分布，设置在透镜的后表面上，第一直线运动装置13-1与第一转接板12-1连接，第一转接板12-1与透镜框架新上板11连接，第二直线运动装置13-2与第二转接板12-2连接，第二转接板12-2与透镜框架左侧板22连接，第三直线运动装置13-3与第三转接板12-3连接，第三转接板12-3与透镜框架右侧板23连接，第四直线运动装置13-4和第五直线运动装置13-5垂直透镜下端面并沿透镜中线对称布置在透镜框架底板27的上，第四直线运动装置13-4和第五直线运动装置13-5上分别安装第四支撑杆17-4和第五支撑杆17-5，第四支撑杆17-4和第五支撑杆17-5上各安装1个球形顶头18，用于支撑透镜下端面使透镜进行垂直于光轴上下运动。
透镜在直线运动装置推动到指定位后用固定挡块26固定透镜。
控制装置由上位机HMI、运动控制单元、电机驱动器、50mm行程直线运动装置和120mm行程直线运动装置组成，上位机HMI与运动控制单元连接传输数据，运动控制单元分别与五个电机驱动器连接，五个电机驱动器分别与两个50mm行程直线运动装置和三个120mm行程直线运动装置连接。
具体实施方式二：结合图1、图2和图4描述本实施方式。本实施方式所述的第一直线运动装置13-1、第二直线运动装置13-2和第三直线运动装置13-3采用120mm行程，用来实现透镜俯仰、偏摆和平行于光轴运动。
具体实施方式三：结合图1、图2和图4描述本实施方式。本实施方式所述的第四直线运动装置13-4和第五直线运动装置13-5采用50mm行程，用来实现透镜垂直于光轴上下运动。
具体实施方式四：结合图1描述本实施方式。本实施方式所述的第四直线运动装置13-4和第五直线运动装置13-5在垂直于光轴上下运动时，实现位置同步，避免产生绕光轴旋转的问题。
具体实施方式五：结合图1描述本实施方式。本实施方式所述的限位器安装架5采用槽形结构。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案、构思加以替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种4DOF特种透镜离线定轴平台装置由直线运动装置和控制装置组成。直线运动装置由基体(1)、滑移台(2)、限位弯板(3)、过渡连接板(4)、限位器安装架(5)、限位器(6)、步进电机(7)和联轴器(8)组成。
步进电机(7)由过渡连接板(4)与基体(1)连接，基体(1)含有滚珠丝杠，步进电机(7)经联轴器(8)与滚珠丝杠连接，滑移台(2)设在滚珠丝杠上，限位器安装架(5)设在基体(1)的下端，限位器(6)设在限位器安装架(5)上，限位弯板(3)的一端与滑移台(2)连接；
所述的直线运动装置由五个组成，其中，第一直线运动装置(13-1)、第二直线运动装置(13-2)、第三直线运动装置(13-3)、第四直线运动装置(13-4)和第五直线运动装置(13-5)上分别设有球形顶头(18)，其中所述的第一直线运动装置(13-1)、第二直线运动装置(13-2)和第三直线运动装置(13-3)呈三角形分布，设置在透镜的后表面上，第一直线运动装置(13-1)与第一转接板(12-1)连接，第一转接板(12-1)与透镜框架新上板(11)连接，第二直线运动装置(13-2)与第二转接板(12-2)连接，第二转接板(12-2)与透镜框架左侧板(22)连接，第三直线运动装置(13-3)与第三转接板(12-3)连接，第三转接板(12-3)与透镜框架右侧板(23)连接，第四直线运动装置(13-4)和第五直线运动装置(13-5)垂直透镜下端面并沿透镜中线对称布置在透镜框架底板(27)的上，第四直线运动装置(13-4)和第五直线运动装置(13-5)上分别安装第四支撑杆(17-4)和第五支撑杆(17-5)，第四支撑杆(17-4)和第五支撑杆(17-5)上各安装1个球形顶头(18)，用于支撑透镜下端面使透镜进行垂直于光轴上下运动。
控制装置由上位机HMI、运动控制单元、电机驱动器、50mm行程直线运动装置和120mm行程直线运动装置组成，上位机HMI与运动控制单元连接传输数据，运动控制单元分别与五个电机驱动器连接，五个电机驱动器分别与两个50mm行程直线运动装置和三个120mm行程直线运动装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种4DOF特种透镜离线定轴平台装置，其特征在于：所述的第一直线运动装置(13-1)、第二直线运动装置(13-2)和第三直线运动装置(13-3)采用120mm行程。
3.根据权利要求1所述的一种4DOF特种透镜离线定轴平台装置，其特征在于：所述的第四直线运动装置(13-4)和第五直线运动装置(13-5)采用50mm行程。
4.根据权利要求1所述的一种4DOF特种透镜离线定轴平台装置，其特征在于：所述的第四直线运动装置(13-4)和第五直线运动装置(13-5)在垂直于光轴上下运动时，实现位置同步，避免产生绕光轴旋转的问题。
5.根据权利要求1所述的一种4DOF特种透镜离线定轴平台装置，其特征在于：所述的限位器安装架(5)采用槽形结构。
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