CN110815099B - 精密光学仪器及其安装定位机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种精密光学仪器的安装定位机构,包括第一定位件、第二定位件和压紧件,第一定位件的连接端设置有轴向延伸的两个第一定位块,两个第一定位块的两侧弧形边缘形成了两个第一凹槽,第二连接端设置有轴向延伸的两个第二定位块,两个第二定位块的两侧弧形边缘形成了两个第二凹槽,两个第一定位块分别插入两个第二凹槽内,两个第二定位块分别插入两个第一定位凹槽内,并通过弧形边缘接触定位,压紧件连接第一定位件并压紧第二定位件。通过两个定位件的定位块及凹槽实现运动学定位安装,保证机构的定位精度,能够在保证安装位置的条件下进行微量调节,减少装调过程中的修配环节。本发明还公开一种包括上述安装定位机构的精密光学仪器。

Description

精密光学仪器及其安装定位机构
技术领域
本发明涉及光学设备领域,特别是涉及一种精密光学仪器的安装定位机构。此外,本发明还涉及一种包括上述安装定位机构的精密光学仪器。
背景技术
精密光学仪器的光机系统是一个综合性的系统,在光学仪器的装调过程中常常由于安装定位机构的误差造成光学系统的定位不准确从而引起像质的变化。
现有的安装定位过程中常采用销钉的方法作为定位机构的位置保证。销钉之间的配合为了保证精度通常采用先装调好光学机构,再打孔的方式进行,这样的安装方式一方面无法保证较高精度,另一方面如果销钉位置错误就可能导致定位孔无法使用,从而需要重新加工零件。
为保证光学器件的安装精度以及安装的方便性,需要设计一种新型的安装定位方式。
进一步地,针对现阶段的高精度定位安装在调节方面设计的不充分,而且对光学仪器使用过程中受到温度变化影响的适应效果不理想,容易发生较大变形影响光学仪器的定位精度等状态进行了设计。
发明内容
本发明的目的是提供一种精密光学仪器的安装定位机构,通过两个定位件的定位块及凹槽实现运动学定位安装,保证机构的定位精度,装调过程中能够在保证安装位置的条件下进行微量调节,减少装调过程中的修配环节。本发明的另一目的是提供一种包括上述安装定位机构的精密光学器。
为解决上述技术问题,本发明提供一种精密光学仪器的安装定位机构,包括第一定位件、第二定位件和压紧件,所述第一定位件的固定端用于固定连接安装平面,所述第二定位件的固定端用于固定连接待安装部件,所述第一定位件的连接端设置有轴向延伸的两个第一定位块,两个所述第一定位块的两侧弧形边缘形成了两个第一凹槽,所述第二定位件的连接端设置有轴向延伸的两个第二定位块,两个所述第二定位块的两侧弧形边缘形成了两个第二凹槽,两个所述第一定位块分别插入两个所述第二凹槽内,两个所述第二定位块分别插入两个所述第一凹槽内,并通过弧形边缘接触定位,所述压紧件连接所述第一定位件并压紧所述第二定位件。
优选地,所述第一定位件和所述第二定位件均为圆管结构,固定端和连接端分别为所述圆管结构轴向的两端。
优选地,所述第一定位块和所述第二定位块均为所述圆管结构管壁的轴向延伸,两个所述第一定位块分别位于所述第一定位件连接端的两侧边缘处,两个所述第二定位块分别位于所述第二定位件连接端的两侧边缘处。
优选地,所述第一定位件的固定端通过螺栓连接安装平面,所述第二定位件的固定端通过螺栓连接待安装部件。
优选地,包括三组所述第一定位件、所述第二定位件和所述压紧件,呈三角形布置。
优选地,所述压紧件具体为套装于所述第一定位件和所述第二定位外周的套筒,所述套筒的上端设置有用于压紧所述第二定位件固定端的限位台阶,所述套筒的下端可拆卸连接所述第一定位件的外周表面,所述套筒的上端设置有开口。
优选地,所述套筒下端内周设置有螺纹,所述第一定位件外周表面对应位置设置有螺纹。
优选地,所述第一定位块固定端设置有柔性释放结构。
优选地,所述柔性释放结构包括用于连接安装平面的底板、安装于所述底板的支撑柱和三个均匀分布且径向延伸的柔性臂,所述柔性臂的一端连接所述支撑柱,所述柔性臂的另一端连接所述第一定位件内壁。
本发明提供一种精密光学仪器,包括安装平面、待安装部件以及连接两者的安装定位机构,所述安装定位机构具体为上述任意一项所述的安装定位机构。
本发明提供一种精密光学仪器的安装定位机构,包括第一定位件、第二定位件和压紧件,第一定位件的固定端用于固定连接安装平面,第二定位件的固定端用于固定连接待安装部件,第一定位件的连接端设置有轴向延伸的两个第一定位块,两个第一定位块的两侧弧形边缘形成了两个第一凹槽,第二定位件的连接端设置有轴向延伸的两个第二定位块,两个第二定位块的两侧弧形边缘形成了两个第二凹槽,两个第一定位块分别插入两个第二凹槽内,两个第二定位块分别插入两个第一凹槽内,并通过弧形边缘接触定位,压紧件连接第一定位件并压紧第二定位件。
安装过程中,将第一定位件连接于安装平面,将第二定位件安装于第一定位件,并保证第一定位块、第二定位块、第一凹槽和第二凹槽的正确配合,通过弧形边缘接触定位,然后通过压紧件将第二定位件压紧于第一定位件,再将第二定位件连接于待安装部件,通过两个定位件的定位块及凹槽实现运动学定位安装,采用斜面定位模拟bipod定位模型,保证机构的定位精度,同时装调过程中能够在保证安装位置的条件下进行微量调节,即调节弧形边缘的尺寸等即可实现定位微量调节,减少装调过程中的修配环节。
本发明还提供一种包括上述安装定位机构的精密光学仪器,由于上述安装定位机构具有上述技术效果,上述精密光学仪器也应具有同样的技术效果,在此不再详细介绍。
附图说明
图1为本发明所提供的安装定位机构的一种具体实施方式的剖面结构示意图;
图2为本发明所提供的安装定位机构的一种具体实施方式的轴测结构示意图;
图3为本发明所提供的安装定位机构的一种具体实施方式的外部结构示意图;
图4为本发明所提供的安装定位机构的一种具体实施方式中第一定位件的俯视示意图;
图5为本发明所提供的安装定位机构的一种具体实施方式中第一定位件的AA向剖面示意图;
图6为本发明所提供的安装定位机构的一种具体实施方式中第一定位件的侧视示意图;
图7为本发明所提供的安装定位机构的一种具体实施方式中第一定位件的另一方向侧视示意图;
图8为本发明所提供的安装定位机构的一种具体实施方式中第二定位件的轴测示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种精密光学仪器的安装定位机构,通过两个定位件的定位块及凹槽实现运动学定位安装,保证机构的定位精度,装调过程中能够在保证安装位置的条件下进行微量调节,减少装调过程中的修配环节。本发明的另一核心是提供一种包括上述安装定位机构的精密光学器。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图8,图1为本发明所提供的安装定位机构的一种具体实施方式的剖面结构示意图;图2为本发明所提供的安装定位机构的一种具体实施方式的轴测结构示意图;图3为本发明所提供的安装定位机构的一种具体实施方式的外部结构示意图;图4为本发明所提供的安装定位机构的一种具体实施方式中第一定位件的俯视示意图;图5为本发明所提供的安装定位机构的一种具体实施方式中第一定位件的AA向剖面示意图;图6为本发明所提供的安装定位机构的一种具体实施方式中第一定位件的侧视示意图;图7为本发明所提供的安装定位机构的一种具体实施方式中第一定位件的另一方向侧视示意图;图8为本发明所提供的安装定位机构的一种具体实施方式中第二定位件的轴测示意图。
本发明具体实施方式提供的一种精密光学仪器的安装定位机构,包括第一定位件1、第二定位件2和压紧件3,如图所示,第一定位件1的上下两端分别为连接端和固定端,下方为固定端,用于固定连接安装平面,上方为连接端,设置有轴向延伸的两个第一定位块11,两个第一定位块11的两侧弧形边缘形成了两个第一凹槽12。第二定位件2的上下两端分别为固定端和连接端,上方为固定端,用于固定连接待安装部件,下方为连接端,可见第一定位件1和第二定位件2的连接端相对设置,第二定位件2的连接端设置有轴向延伸的两个第二定位块21,两个第二定位块21的两侧弧形边缘形成了两个第二凹槽22。即两个定位块相互分离,两个定位块的两侧弧形边缘必然会形成两个凹槽,通过设置弧形边缘的形状尺寸,使安装完成后,两个第一定位块11分别插入两个第二凹槽22内,两个第二定位块21分别插入两个第一凹槽12内,并通过弧形边缘接触定位,压紧件3连接第一定位件1并压紧第二定位件2。
安装过程中,将第一定位件1连接于安装平面,将第二定位件2安装于第一定位件1,并保证第一定位块11、第二定位块21、第一凹槽12和第二凹槽22的正确配合,通过弧形边缘接触定位,然后通过压紧件3将第二定位件2压紧于第一定位件1,再将第二定位件2连接于待安装部件,通过两个定位件的定位块及凹槽实现运动学定位安装,采用斜面定位模拟bipod定位模型,保证机构的定位精度,同时装调过程中能够在保证安装位置的条件下进行微量调节,即调节弧形边缘的尺寸等即可实现定位微量调节,减少装调过程中的修配环节。
为了降低加工难度,提高定位准确度,第一定位件1和第二定位件2均为圆管结构,固定端和连接端分别为圆管结构轴向的两端。进一步地,第一定位块11和第二定位块21均为圆管结构管壁的轴向延伸,两个第一定位块11分别位于第一定位件1连接端的两侧边缘处,两个第二定位块21分别位于第二定位件2连接端的两侧边缘处。即加工过程中直接在圆管结构的管壁上切割出两个相互分离的凹槽,即可形成对应的两个定位块,定位块与对应定位件一体式延伸。也可采用其他结构的定位件,如采用方形定位件等。
在本发明具体实施方式提供的安装定位机构中,为了实现定位件与其他部件的稳定连接,在两个定位件的固定端设置相应的连接结构,使第一定位件1的固定端通过螺栓连接安装平面,第二定位件2的固定端通过螺栓连接待安装部件。只需在相应部件的正确位置加工螺纹孔即可,如需位置调整,只需设置新的螺纹孔。或采用其他连接方式,如卡接和限定块连接等。为了提高定位精度,可以设置三组第一定位件1、第二定位件2和压紧件3,呈三角形布置。
压紧件3可以采用多种形式,压紧件3为套装于第一定位件1和第二定位外周的套筒,套筒的上端设置有用于压紧第二定位件2固定端的限位台阶,套筒的下端可拆卸连接第一定位件1的外周表面,套筒的上端设置有开口,用于连接结构穿过,便于连接待安装部件,即套筒的下端正常开口,上端开口尺寸缩小。为了实现稳定连接压紧,套筒下端内周设置有螺纹,第一定位件1外周表面对应位置设置有螺纹,压紧过程中拧紧套筒即可。或采用其他类型的压紧件3,更改连接方式,均在本发明的保护范围之内。
在上述各具体实施方式提供的安装定位机构的基础上,第一定位块11固定端设置有柔性释放结构。具体地,柔性释放结构包括用于连接安装平面的底板14、安装于底板14的支撑柱和三个均匀分布且径向延伸的柔性臂13,柔性臂13的一端连接支撑柱,柔性臂13的另一端连接第一定位件1内壁。能够在承受较大温度变形时保证光学仪器的安装位置不变,提高光学仪器的使用精度,提高机构抵抗热变形的能力。
除了上述安装定位机构,本发明的具体实施方式还提供一种包括上述安装定位机构的精密光学仪器,该精密光学仪器其他各部分的结构请参考现有技术,本文不再赘述。
以上对本发明所提供的精密光学器及其安装定位机构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明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发明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,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种精密光学仪器的安装定位机构,其特征在于,包括第一定位件(1)、第二定位件(2)和压紧件(3),所述第一定位件(1)的固定端用于固定连接安装平面,所述第二定位件(2)的固定端用于固定连接待安装部件,所述第一定位件(1)的连接端设置有轴向延伸的两个第一定位块(11),两个所述第一定位块(11)的两侧弧形边缘形成了两个第一凹槽(12),所述第二定位件(2)的连接端设置有轴向延伸的两个第二定位块(21),两个所述第二定位块(21)的两侧弧形边缘形成了两个第二凹槽(22),两个所述第一定位块(11)分别插入两个所述第二凹槽(22)内,两个所述第二定位块(21)分别插入两个所述第一凹槽(12)内,并通过弧形边缘接触定位,所述压紧件(3)连接所述第一定位件(1)并压紧所述第二定位件(2);
所述第一定位件(1)和所述第二定位件(2)均为圆管结构,固定端和连接端分别为所述圆管结构轴向的两端;所述压紧件(3)具体为套装于所述第一定位件(1)和所述第二定位件(2)外周的套筒,所述套筒的上端设置有用于压紧所述第二定位件(2)固定端的限位台阶,所述套筒的下端可拆卸连接所述第一定位件(1)的外周表面,所述套筒的上端设置有开口。
2.根据权利要求1所述的安装定位机构,其特征在于,所述第一定位块(11)和所述第二定位块(21)均为所述圆管结构管壁的轴向延伸,两个所述第一定位块(11)分别位于所述第一定位件(1)连接端的两侧边缘处,两个所述第二定位块(21)分别位于所述第二定位件(2)连接端的两侧边缘处。
3.根据权利要求1所述的安装定位机构,其特征在于,所述第一定位件(1)的固定端通过螺栓连接安装平面,所述第二定位件(2)的固定端通过螺栓连接待安装部件。
4.根据权利要求1所述的安装定位机构,其特征在于,包括三组所述第一定位件(1)、所述第二定位件(2)和所述压紧件(3),呈三角形布置。
5.根据权利要求1所述的安装定位机构,其特征在于,所述套筒下端内周设置有螺纹,所述第一定位件(1)外周表面对应位置设置有螺纹。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的安装定位机构,其特征在于,所述第一定位块(11)固定端设置有柔性释放结构。
7.根据权利要求6所述的安装定位机构,其特征在于,所述柔性释放结构包括用于连接安装平面的底板(14)、安装于所述底板(14)的支撑柱和三个均匀分布且径向延伸的柔性臂(13),所述柔性臂(13)的一端连接所述支撑柱,所述柔性臂(13)的另一端连接所述第一定位件(1)内壁。
8.一种精密光学仪器,包括安装平面、待安装部件以及连接两者的安装定位机构,其特征在于,所述安装定位机构具体为权利要求1至7任意一项所述的安装定位机构。
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