CN110849390B - 一种光学准线望远镜用精密瞄准调整装置 - Google Patents
一种光学准线望远镜用精密瞄准调整装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种光学准线望远镜用精密瞄准调整装置，解决了现有光学准线望远镜用精密瞄准调整装置紧固不可靠、通用性及灵活性较差、光学准线的稳定性及精确度较差的问题。其包括支撑底板、龙门夹座机构以及柔性固定机构；龙门夹座机构和柔性固定机构设置在支撑底板上；待调整光学准线望远镜的前端同轴安装有球形辅件，后端同轴安装有方形辅件；待调整光学准线望远镜的前端与后端分别夹持在柔性固定机构和龙门夹座机构中；前端随柔性固定机构的球形杯座与压紧球板形成的球心绕动；后端在龙门夹座机构的精密调节组件及弹性顶套的配合下进行方位及俯仰转动，并在锁紧组件的作用下进行锁紧。
Description
技术领域
本发明属于光学测量技术领域，具体涉及一种光学准线望远镜用精密瞄准调整装置。
背景技术
光学准线望远镜等光学瞄准类仪器在国民经济领域有着广泛应用，例如在飞机、大型船舶、航天火箭制造，核电设备安装加工，锅炉内部构件安装、大型机床制造等领域。
光学准线望远镜的外观一般为圆柱形，直径约为45mm，长约300mm，内部有望远可调焦光学系统，通过外侧调焦手轮的转动，实现对不同远近目标的精确瞄准。由于光学准线望远镜根据实际使用工况需要安装固定，因此需要采用一种与之相配合的支撑装置，并且该支撑装置具有方位和俯仰的调节功能。
现有具有代表性的瑞士WILD光学准线望远镜以及美国CJ101型准直望远镜的调整装置，但该调整装置在使用上不够方便，最为重要的是对光学准线望远镜的弹性紧固并不可靠，且调整装置上的微动手轮丝杆配合存在一定间隙，采用的锁紧方式为螺母背紧的结构形式，光学准线的稳定性较差，在高精度准线测量过程中产生偏差较大，不能进行精确、长时间的观测瞄准，容易造成测量数据失真，对实际应用带来很大的误差影响和工作返工。另外，不同公司的光学准线望远镜，由于前端球体辅件的结构有微小差异，该调整装置对不同公司产品存在不兼容不匹配的问题，使用的通用性及灵活性较差。
发明内容
本发明的目的在于解决现有光学准线望远镜用精密瞄准调整装置紧固不可靠、通用性及灵活性较差、光学准线的稳定性及精确度较差的不足之处，提供了一种光学准线望远镜用精密瞄准调整装置。
为实现上述目的，本发明所提供的技术解决方案是：
一种光学准线望远镜用精密瞄准调整装置，其特殊之处在于，包括用于对待调整光学准线望远镜进行精密瞄准调整的支撑底板、龙门夹座机构以及柔性固定机构；
所述龙门夹座机构包括龙门夹座、设置在龙门夹座侧板与底板上用于微动调节待调整光学准线望远镜方位和俯仰的精密调节组件、对应设置在龙门夹座另一侧板与顶板的弹性顶套，以及设置在精密调节组件上的锁紧组件；其中，龙门夹座固定设置在支撑底板上；
所述柔性固定机构包括球形杯座、压紧球板以及两个拉簧；其中，球形杯座固定设置在支撑底板上；两个拉簧分别竖直设置在球形杯座的两侧，两个拉簧一端固定在支撑底板上，另一端安装压紧球板；所述球形杯座与压紧球板的球半径相同；
待调整光学准线望远镜的前端同轴安装有球形辅件，即球形辅件的内孔与待调整光学准线望远镜镜筒同轴配合，并采用螺钉将两者固连，后端同轴安装有方形辅件，即方形辅件的内孔与待调整光学准线望远镜镜筒同轴配合，并采用螺钉将两者固连；待调整光学准线望远镜的前端与后端分别夹持在柔性固定机构和龙门夹座机构中；前端及球形辅件可被柔性固定机构紧固，并随球形杯座与压紧球板形成的球心绕动；后端及方形辅件被龙门夹座机构固定，在精密调节组件及弹性顶套的配合下进行方位及俯仰转动(即微调精密调节组件，在弹性顶套的弹性作用压紧下，光学准线望远镜可绕前端球形辅件的球心进行微量方位和俯仰转动)，在方位调整完成后，可使用锁紧组件精密调节组件锁紧，达到瞄准稳定的目的。
进一步地，所述精密调节组件包括丝杠、微动手轮、钢球、弹性螺套、压套以及外螺套；精密调节组件通过外螺套安装在龙门夹座的侧板和底板上；
所述锁紧组件为锁紧螺母；
所述微动手轮和钢球分别安装在丝杠的两端，其中，钢球用于顶紧方形辅件；
所述弹性螺套套装在丝杠的外侧，并与丝杠螺纹配合；
所述压套压紧在弹性螺套靠近钢球端的外侧，锁紧螺母压紧在弹性螺套另一端的外侧；通过锁紧螺母调节弹性螺套与丝杠螺纹副之间的间隙，减小由于间隙晃动带来的直线进给误差；
所述外螺套套装在压套、弹性螺套、锁紧螺母的外侧，且压套及锁紧螺母均与外螺套螺纹配合。
进一步地，所述弹性顶套包括调节螺杆、压簧、外套和顶套；两个弹性顶套通过自身外套安装在龙门夹座的另一侧板和顶板上；
所述外套的两端均设置有开口；
所述顶套套装在外套的内部，其一端伸出其中一个开口，用于顶紧方形辅件，另一端开设有盲孔；
所述外套的另一开口为螺纹孔，调节螺杆通过该螺纹孔伸入，并顶紧在盲孔的孔底上；通过调节螺杆，可调节顶套对方形辅件的压紧力；
所述压簧套装在位于外套内腔的调节螺杆上，其一端与外套相抵，另一端与顶套相抵。
进一步地，所述弹性螺套由靠近钢球的一端向另一端依次包括第一缩径段、第一过渡段、扩径段、第二过渡段和第二缩径段；
所述第一缩径段的外径和第二缩径段的外径相等，扩径段的外径大于第一缩径段和第二缩径段；
所述压套的内壁与第一缩径段和第一过渡段的外壁相适配；
所述锁紧螺母的内壁与第二缩径段和第二过渡段的外壁相适配。
进一步地，为了避免调节螺杆在调节时在盲孔内发生晃动，所述盲孔为台阶孔，包括大孔和小孔；
所述调节螺杆伸至小孔内并顶紧在盲孔的孔底上，所述压簧顶紧在台阶孔的台阶上。
进一步地，为了使待调整光学准线望远镜在被紧固时受力更加可靠稳定，两个精密调节组件和两个弹性顶套均居中安装在所在龙门夹座的板面上。
进一步地，所述球形杯座、龙门夹座分别通过螺栓安装在支撑底板的两端，拆装及维修较为方便。
本发明的优点是：
1.本发明实现对光学准线望远镜等光学瞄准类设备进行两维方向精密调节功能，其实现光学准线望远镜两维方向精密调节的原理在于固定被夹持的光学准线望远镜的前端并使其可绕一固定点转动，调节光学准线望远镜的后端，进而改变光学准线望远镜的瞄准方向。与传统的调整装置相比，结构精密紧凑、操作更加方便、调节精度更高、瞄准更稳定、长时间工作可靠的优点，调节稳定性优于1角秒，可用于光学精密测量技术及高等级精度实际工程应用。且本发明可兼容不同品牌的光学准线望远镜，通用性及灵活性较好。
2.本发明中采用压紧球板与球形杯座配合柔性紧固光学准线望远镜前端的方式，调节方位及俯仰更加方便。
3.本发明中两个弹性顶套，可大大消除光学准线望远镜的间隙，起到稳定紧固的作用。
4.本发明中采用锁紧组件对精密调节组件进行进一步的紧固，其中，精密调节组件中的弹性螺套结构形式较为特殊，由多个外径不同的零件组成，丝杠与弹性螺套配合，这与传统螺纹副直接配合不同，可通过锁紧螺母调节前者螺纹副之间的间隙，减小由于间隙晃动带来的直线进给误差。
附图说明
图1为本发明精密瞄准调整装置的结构示意图(安装有待调整光学准线望远镜)；
图2为本发明精密瞄准调整装置的左视图；
图3为本发明精密瞄准调整装置中柔性固定机构的机构示意图；
图4为本发明精密瞄准调整装置中精密调节组件与锁紧组件的装配图；
图5为本发明精密瞄准调整装置中弹性顶套的结构示意图。
附图标记如下：
1-支撑底板；2-龙门夹座机构；3-柔性固定机构；4-龙门夹座；5-精密调节组件；6-弹性顶套；7-锁紧组件；8-球形杯座；9-压紧球板；10-拉簧；11-待调整光学准线望远镜；12-球形辅件；13-方形辅件；14-丝杠；15-微动手轮；16-钢球；17-弹性螺套；18-压套；19-外螺套；20-调节螺杆；21-压簧；22-外套；23-顶套；24-盲孔。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步的详细描述：
如图1至图5所示，一种光学准线望远镜用精密瞄准调整装置包括用于对待调整光学准线望远镜进行精密瞄准调整的支撑底板1、龙门夹座机构2以及柔性固定机构3；龙门夹座机构2和柔性固定机构3分别设置在支撑底板1的两端，用于夹持并紧固待调整光学准线望远镜11。
其中，待调整光学准线望远镜11的前端安装有球形辅件12，球形辅件12的内孔与待调整光学准线望远镜11镜筒同轴配合，并采用螺钉将两者固连；后端安装有方形辅件13，方形辅件13的内孔与待调整光学准线望远镜11镜筒同轴配合，并采用螺钉将两者固连。待调整光学准线望远镜11的前端与后端分别夹持在柔性固定机构3和龙门夹座机构2中。
龙门夹座机构2包括龙门夹座4、居中设置在龙门夹座4侧板与底板上用于微动调节待调整光学准线望远镜11方位和俯仰的精密调节组件5、对应设置在龙门夹座4另一侧板与顶板的弹性顶套6、以及设置在精密调节组件5上的锁紧组件7；其中，龙门夹座4固定设置在支撑底板1上。
精密调节组件5包括丝杠14、微动手轮15、钢球16、弹性螺套17、压套18以及外螺套19；精密调节组件5通过外螺套19安装在龙门夹座4的侧板上；锁紧组件7采用锁紧螺母。微动手轮15和钢球16分别安装在丝杠14的两端，其中，钢球16用于顶紧方形辅件13；弹性螺套17套装在丝杠14的外侧，并与丝杆螺纹配合；压套18压紧在弹性螺套17靠近钢球16端的外侧，锁紧螺母压紧在弹性螺套17另一端的外侧；外螺套19套装在压套18、弹性螺套17、锁紧螺母的外侧；压套18及锁紧螺母均与外螺套19螺纹配合。弹性螺套17由靠近钢球16的一端向另一端依次包括第一缩径段、第一过渡段、扩径段、第二过渡段和第二缩径段；第一缩径段的外径和第二缩径段的外径相等，扩径段的外径大于第一缩径段和第二缩径段；压套18的内壁与第一缩径段和第一过渡段的外壁相适配；锁紧螺母的内壁与第二缩径段和第二过渡段的外壁相适配。
弹性顶套6包括调节螺杆20、压簧21、外套22和顶套23；两个弹性顶套6通过自身外套22安装在龙门夹座4的另一侧板和顶板上。外套22的两端均设置有开口；顶套23套装在外套22的内部，其一端伸出其中一个开口，用于顶紧方形辅件13，另一端开设有盲孔24，该盲孔24为台阶孔，包括大孔和小孔；调节螺杆20通过外套22的另一开口伸入，并顶紧在小孔的孔底(即盲孔24的孔底)上；压簧21套装在位于外套22内腔的调节螺杆20上，其一端与外套22相抵，另一端伸入大孔并与台阶孔的台阶相抵。
柔性固定机构3包括球形杯座8、压紧球板9以及两个拉簧10；其中，球形杯座8固定设置在支撑底板1上；两个拉簧10分别竖直设置在球形杯座8的两侧，两个拉簧10一端固定在支撑底板1上，另一端安装压紧球板9；球形杯座8与压紧球板9的球半径相同。
为了拆装维修方便，球形杯座8、龙门夹座4均通过螺栓安装在支撑底板1上。
在实际使用时，光学准线望远镜前端的球形辅件12安装在球体杯座和压紧球板9中，用拉簧10将光学准线望远镜的球形辅件12压紧；光学准线望远镜后端的方形附件安装在龙门夹座4内，使用弹性顶套6、精密调节组件5将方形附件夹紧。弹性顶套6的调节螺杆20可调节压紧力。当光学准线望远镜瞄准目标后，根据人眼对目标的瞄准偏差，使用侧板和底板上的精密调节组件5，便可实现对目标的精确瞄准。锁紧组件7则对微动手轮15的当前位置进行固紧。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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公开的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种光学准线望远镜用精密瞄准调整装置，其特征在于：包括用于对待调整光学准线望远镜(11)进行精密瞄准调整的支撑底板(1)、龙门夹座机构(2)以及柔性固定机构(3)；
所述龙门夹座机构(2)包括龙门夹座(4)、设置在龙门夹座(4)侧板与底板上的精密调节组件(5)、对应设置在龙门夹座(4)另一侧板与顶板上的弹性顶套(6)、以及设置在精密调节组件(5)上的锁紧组件(7)；其中，龙门夹座(4)固定设置在支撑底板(1)上；
所述柔性固定机构(3)包括球形杯座(8)、压紧球板(9)以及两个拉簧(10)；其中，球形杯座(8)固定设置在支撑底板(1)上；两个拉簧(10)分别竖直设置在球形杯座(8)的两侧，两个拉簧(10)一端固定在支撑底板(1)上，另一端安装压紧球板(9)；所述球形杯座(8)与压紧球板(9)的球半径相同；
待调整光学准线望远镜(11)的前端同轴安装有球形辅件(12)，后端同轴安装有方形辅件(13)；待调整光学准线望远镜(11)的前端与后端分别夹持在柔性固定机构(3)和龙门夹座机构(2)中；前端随球形杯座(8)与压紧球板(9)形成的球心绕动；后端在精密调节组件(5)及弹性顶套(6)的配合下进行方位及俯仰转动，并在锁紧组件(7)的作用下进行锁紧；
所述精密调节组件(5)包括丝杠(14)、微动手轮(15)、钢球(16)、弹性螺套(17)、压套(18)以及外螺套(19)；精密调节组件(5)通过外螺套(19)安装在龙门夹座(4)的侧板和底板上；
所述锁紧组件(7)为锁紧螺母；
所述微动手轮(15)和钢球(16)分别安装在丝杠(14)的两端，其中，钢球(16)用于顶紧方形辅件(13)；
所述弹性螺套(17)套装在丝杠(14)的外侧，并与丝杠(14)螺纹配合；
所述压套(18)压紧在弹性螺套(17)靠近钢球(16)端的外侧，锁紧螺母压紧在弹性螺套(17)另一端的外侧；
所述外螺套(19)套装在压套(18)、弹性螺套(17)、锁紧螺母的外侧，且压套(18)及锁紧螺母均与外螺套(19)螺纹配合。
2.根据权利要求1所述的光学准线望远镜用精密瞄准调整装置，其特征在于：
所述弹性顶套(6)包括调节螺杆(20)、压簧(21)、外套(22)和顶套(23)；两个弹性顶套(6)通过自身外套(22)安装在龙门夹座(4)的另一侧板和顶板上；
所述外套(22)的两端均设置有开口；
所述顶套(23)套装在外套(22)的内部，其一端伸出其中一个开口，用于顶紧方形辅件(13)，另一端开设有盲孔(24)；
所述外套(22)的另一开口为螺纹孔，调节螺杆(20)通过该螺纹孔伸入，并顶紧在盲孔(24)的孔底上；
所述压簧(21)套装在位于外套(22)内腔的调节螺杆(20)上，其一端与外套(22)相抵，另一端与顶套(23)相抵。
3.根据权利要求2所述的光学准线望远镜用精密瞄准调整装置，其特征在于：
所述弹性螺套(17)由靠近钢球(16)的一端向另一端依次包括第一缩径段、第一过渡段、扩径段、第二过渡段和第二缩径段；
所述第一缩径段的外径和第二缩径段的外径相等，扩径段的外径大于第一缩径段和第二缩径段；
所述压套(18)的内壁与第一缩径段和第一过渡段的外壁相适配；
所述锁紧螺母的内壁与第二缩径段和第二过渡段的外壁相适配。
4.根据权利要求3所述的光学准线望远镜用精密瞄准调整装置，其特征在于：所述盲孔(24)为台阶孔，包括大孔和小孔；
所述调节螺杆(20)伸至小孔内并顶紧在盲孔(24)的孔底上；所述压簧(21)顶紧在台阶孔的台阶上。
5.根据权利要求1-4任一所述的光学准线望远镜用精密瞄准调整装置，其特征在于：两个精密调节组件(5)和两个弹性顶套(6)均居中安装在所在龙门夹座(4)的板面上。
6.根据权利要求5所述的光学准线望远镜用精密瞄准调整装置，其特征在于：所述球形杯座(8)、龙门夹座(4)分别通过螺栓安装在支撑底板(1)的两端。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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