CN111765846B - 一种用于光学仪器光轴装调的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种用于光学仪器光轴装调的装置，包括底座，所述底座上设有支架，所述支架上悬挂设置调节组件；所述调节组件包括支板，所述支板的四角均设有调节孔，所述调节孔内安装有垂直调节机构，所述调节孔的周边或垂直调节机构上设有调节刻度，所述垂直调节机构上设有支杆，所述支杆的一端与所述垂直调节机构连接，所述支杆的另一端设有光学仪器紧锁组件，所述支板和支架之间设有旋转机构和旋转锁紧机构。通过调节旋钮可直接测量出各个安装孔所需的垫片高度，有效的减少光学仪器光轴装调过程中的仪器安装次数；一次安装即可实现光轴垂向、水平精度达标，提高光轴装调效率，即有效的提高了光轴装调精度及效率。

Description

一种用于光学仪器光轴装调的方法
技术领域
本发明涉及光学仪器领域，特别涉及一种用于光学仪器光轴装调的方法。
背景技术
在光机结构装配过程中，各个光学仪器的光轴一致性对于整机性能有重要影响。光学仪器包括激光器、通过激光的光路组件、设有安装孔的安装板，光学仪器装配时，通常在安装板上开安装孔，激光器出光穿过光路组件至接收器，通过接收器判断光路组件水平和垂直方向的位置是否符合要求，即对光路组件的位置进行校正，装调校正完成后，将安装板与安装平面通过螺钉连接。对于小型光学仪器，通常通过改变各螺钉处的垫片高度实现光轴垂向一致性调节，通过旋转光学仪器实现光轴水平一致性调节。目前光学仪器装调时，对于光轴垂向(即垂直方向)一致性调节，没有有效手段对安装孔与安装螺钉之间的垫片高度进行有效测量，是通过反复增加或减少垫片高度的办法得出垫片的高度值，但每改变一次垫片高度，需拆卸安装一次仪器，费时费力。
此外在对于光轴水平一致性调节时，旋转光学仪器需拧松安装螺钉，易造成安装螺钉倾斜，使仪器在螺钉拧紧过程中发生移位，因此在光轴一致性达标之前，往往需要进行多次安装且精度不高，及其不便。现有的其它可调节安装装置，可以对所安装设备的水平或垂直方向进行一定程度的调节，但无法应用于光学仪器的装调。光学仪器装调装置由于其应用环境特殊，不仅要求装调装置装调过程操作的便捷性好，且还要满足装调的精度要求，所以需发明一种装调的装置解决上述问题。
发明内容
本发明为了克服现有技术的缺点，提供一种用于光轴装调的方法，通过四个调节旋钮调节仪器的垂向光轴精度，根据旋钮读数直接确定各安装孔垫片高度；此外还通过轴套与支架活动旋转连接，调节光学仪器光轴水平精度，本装置一次安装即可实现光轴垂向、水平精度达标，提高光轴装调效率。
一种用于光学仪器光轴装调的装置，包括底座，所述底座上设有支架，所述支架上悬挂设置调节组件；
所述调节组件包括支板，所述支板的四角均设有调节孔，所述调节孔内安装有垂直调节机构，所述调节孔的周边或垂直调节机构上设有调节刻度，所述垂直调节机构上设有支杆，所述支杆的一端与所述垂直调节机构连接，所述支杆的另一端设有光学仪器紧锁组件。
进一步地，所述支板和支架之间设有旋转机构和旋转锁紧机构。
更进一步具体地，所述旋转机构包括固定在支板上的轴套和设于支架上的中心轴，所述轴套套接于中心轴，所述旋转锁紧机构包括设于轴套侧面的螺纹通孔和相配合的旋转锁紧螺钉，所述旋转锁紧螺钉用于顶住固定中心轴，所述中心轴的一端安装有固定件。
进一步地，所述垂直调节机构包括调节座、调节座盖、调节旋钮、旋钮固定件；
所述调节座套装于调节孔内，所述调节座盖固定于调节座上端，所述调节旋钮通过旋钮固定件安装于调节座中部，所述调节旋钮与支杆通过螺纹结构连接。
进一步具体地，所述螺纹结构的螺距为0.5-2mm。
更进一步地，所述调节旋钮与调节座之间安装有调节轴承。
进一步地，所述调节孔为腰圆孔，所述腰圆孔长度方向的一对支杆之间设有一组滑轨，所述滑轨上设有支杆锁紧螺钉。
进一步地，所述支板包括第一支板、第二支板，所述第一支板与支架连接，所述第二支板与第一支板滑动配合连接，所述第二支板滑动的方向与腰圆孔的长度方向垂直，所述第一支板上设有支板锁紧螺钉。
进一步地，还包括四个限位螺钉，所述限位螺钉用于光学仪器的安装孔限位。
进一步地，所述光学仪器紧锁组件包括光学仪器锁紧螺钉，所述支杆的另一端设有与光学仪器锁紧螺钉配合的光学仪器锁紧螺纹孔，所述光学仪器锁紧螺纹孔沿腰圆孔长度方向贯穿设置。
根据所述的装置用于光学仪器光轴装调的方法，所述光学仪器包括激光器、通过激光的光路组件、设有安装孔的安装板，包括以下步骤：
S1、将光路组件水平放置于安装平面，使安装板的安装孔与安装平面的螺纹孔对准；
S2、调整装置的垂直调节机构使调节刻度至零位；
S3、调整装置的各支杆，使得各支杆位于安装板的安装孔正旁侧，通过光学仪器紧锁组件锁紧光学仪器的安装板；
S4、激光器出光穿过光路组件至接收器，调节四个垂直调节机构，使光轴垂向精度达到要求，通过调节刻度分别读出四个垂直调节机构的调节量并记录。
进一步地，步骤S4后还包括如下步骤：
S5、拧松旋转锁紧螺钉，转动支板到合适位置，使光轴水平精度达到要求，拧紧旋转紧锁螺钉；
S6、调节垂直调节机构使光学仪器上升至合适距离，在安装孔与螺纹孔之间放置垫片，调节垂直调节机构使光学仪器下降至垫片上，安装孔内安装螺钉，移开安装装置。
进一步地，步骤S1中，螺纹孔内安装限位螺钉；完成步骤S5后，拆除限位螺钉。
本发明一种用于光轴装调的方法主要优点是：
1、通过调节旋钮可直接测量出各个安装孔所需的垫片高度，有效的减少光学仪器光轴装调过程中的仪器安装次数；
2、一次安装即可实现光轴垂向、水平精度达标，提高光轴装调效率，即有效的提高了光轴装调精度及效率；
3、安装装置结构简单合理，具有较好的操作便捷性，可满足高精度要求的光机结构安装；
4、可通过改变支杆顶部与调节旋钮的螺纹结构传动比(即螺距)，适应不同光轴装调精度要求。
附图说明
图1为实施例2中光学仪器光轴装调的装置整体结构示意图；
图2为实施例2中光学仪器光轴装调的装置侧面结构示意图；
图3为实施例2中旋转锁紧机构及旋转机构的剖面结构示意图；
图4为实施例2中垂直调节机构的剖面结构示意图；
图5为实施例2中装调装置与光学仪器的连接结构示意图。
其中，1-底座、2-调节组件、3-支板、4-支杆、5-调节孔、6-垂直调节机构、7-限位螺钉、8-支杆锁紧螺钉、9-支板锁紧螺钉、10-调节座、11-光学仪器紧锁组件、12-旋转锁紧机构、13-支架、14-调节刻度、15-旋转机构、16-调节座盖、17-调节旋钮、18-旋钮固定件、19-调节轴承、20-滑轨、21-第一支板、22-第二支板、23-光学仪器锁紧螺钉、24-光路组件、25-安装孔、26-安装板、27-轴套、28-中心轴、29-旋转锁紧螺钉、30-固定件、31-安装平面。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。
实施例1
一种用于光学仪器光轴装调的装置，包括底座，所述底座上设有支架，所述支架上悬挂设置调节组件；
所述调节组件包括支板，所述支板的四角均设有调节孔，所述调节孔内安装有垂直调节机构，所述调节孔的周边设有调节刻度，所述垂直调节机构上设有支杆，所述支杆的一端与所述垂直调节机构连接，所述支杆的另一端设有光学仪器紧锁组件。
所述垂直调节机构包括调节座、调节座盖、调节旋钮、旋钮固定件；
所述调节座套装于调节孔内，调节孔为圆形通孔，所述调节座盖固定于调节座上端，固定方式通过沉头螺钉连接，所述调节旋钮通过旋钮固定件安装于调节座中部，旋钮固定件为卡簧，所述调节旋钮与支杆通过螺纹结构连接，即调节旋钮上设有内螺纹，支杆上设有与内螺纹配合的外螺纹，螺距为1mm，调节旋钮正向旋转一周，支杆向上移动1mm；逆向旋转一周，支杆向下移动1mm，调节旋钮上设有与调节刻度(即刻度尺)对应的零位刻度线。
所述光学仪器紧锁组件包括光学仪器锁紧螺钉，根据所述的装置用于光学仪器光轴装调的方法，所述光学仪器包括激光器、通过激光的光路组件、设有安装孔的安装板，包括以下步骤：
S1、将光路组件水平放置于安装平面，使安装板的安装孔与安装平面的螺纹孔对准,通常安装孔直径比螺纹孔的公称直径大1mm，避免装调完成后影响安装板与安装平面的装配；
S2、调整装置的垂直调节机构使调节刻度至零位，便于调装后读取各个调节旋钮的调节量；
S3、固定底座，底座固定可通过磁吸固定或机械固定方式完成，调整装置的各支杆，使得各支杆位于安装板的安装孔正旁侧，通过光学仪器紧锁组件锁紧光学仪器的安装板；
S4、激光器出光穿过光路组件至接收器，调节四个垂直调节机构，使光轴垂向精度达到要求，通过调节刻度分别读出四个垂直调节机构的调节量并记录；
S5、拧松旋转锁紧螺钉，转动支板到合适位置，使光轴水平精度达到要求，拧紧旋转紧锁螺钉；
S6、调节垂直调节机构使光学仪器上升至合适距离，在安装孔与螺纹孔之间放置垫片，调节垂直调节机构使光学仪器下降至垫片上，安装孔内安装螺钉，移开安装装置。
另一实施例中，装调的装置还包括四个限位螺钉，所述限位螺钉用于光学仪器的安装孔限位。步骤S1中，螺纹孔内安装限位螺钉；完成步骤S5后，拆除限位螺钉，通过限位螺钉限位，避免进行装调后，安装板的安装孔与安装平面的螺纹孔出现偏斜，影响螺钉穿过安装孔拧入螺纹孔内。
实施例2
如图1、图2所示，一种用于光学仪器光轴装调的装置，包括底座，所述底座上设有支架，所述支架上悬挂设置调节组件；
所述调节组件包括支板，所述支板的四角均设有调节孔，所述调节孔内安装有垂直调节机构，所述垂直调节机构上设有调节刻度，所述垂直调节机构上设有支杆，所述支杆的一端与所述垂直调节机构连接，所述支杆的另一端设有光学仪器紧锁组件。
所述支板和支架之间设有旋转机构和旋转锁紧机构。
如图3所示本实施例中，所述旋转机构包括固定在支板上的轴套和设于支架上的中心轴，所述轴套套接于中心轴，所述旋转锁紧机构包括设于轴套侧面的螺纹通孔(图中未示出)和相配合的旋转锁紧螺钉，所述旋转锁紧螺钉用于顶住固定中心轴，所述中心轴的一端安装有固定件，固定件为卡簧。另一实施例中固定件为螺母，轴套与中心轴之间安装有轴承。
如图4所示，所述垂直调节机构包括调节座、调节座盖、调节旋钮、旋钮固定件；
所述调节座套装于调节孔内，所述调节座盖固定于调节座上端，所述调节旋钮与调节座之间安装有调节轴承，所述调节旋钮通过旋钮固定件安装于调节座中部，旋钮固定件与调节旋钮通过螺纹结构连接，所述调节旋钮与支杆通过螺纹结构连接，螺纹结构的螺距为0.5mm，调节刻度设于调节旋钮的端面上，呈圆形阵列十个刻度尺，调节座盖上设置与调节刻度配合的零位刻度线(图中未示出)，每调节一个刻度，支杆上升或下降0.05mm。
所述调节孔为腰圆孔，调节座与调节孔间隙配合安装，调节座可沿调节孔的长度方向滑动，所述腰圆孔长度方向的一对支杆之间设有一组滑轨，所述滑轨上设有支杆锁紧螺钉，一对支杆的间距移动至合适距离后，通过支杆锁紧螺钉锁紧滑轨，以适应不同宽度的安装板装调需要。
所述支板包括第一支板、第二支板，所述第一支板与支架连接，所述第二支板与第一支板滑动配合连接，所述第二支板滑动的方向与腰圆孔的长度方向垂直，所述第一支板上设有支板锁紧螺钉，以适应不同长度的安装板装调需要。
还包括四个限位螺钉，所述限位螺钉用于光学仪器的安装孔限位，其中限位螺钉的一端设有与安装平面的螺纹孔配合的外螺纹，另一端为圆柱面。
所述光学仪器紧锁组件包括光学仪器锁紧螺钉，所述支杆的另一端设有与光学仪器锁紧螺钉配合的光学仪器锁紧螺纹孔，所述光学仪器锁紧螺纹孔沿腰圆孔长度方向贯穿设置。
如图5所示，根据所述的装置用于光学仪器光轴装调的方法，所述光学仪器包括激光器、通过激光的光路组件、设有安装孔的安装板，包括以下步骤：
S1、限位螺钉安装至安装平面的螺纹孔内，将光路组件水平放置于安装平面，使安装板的安装孔套接于限位螺钉上；
S2、调整装置的垂直调节机构使调节刻度至零位；
S3、拧松支杆紧锁螺钉、支板紧锁螺钉、旋转紧锁螺钉，调整装置的各支杆，使得各支杆位于安装板的安装孔正旁侧，拧紧支杆紧锁螺钉、支板紧锁螺钉、旋转紧锁螺钉，再通过光学仪器紧锁组件锁紧光学仪器的安装板，即拧紧光学仪器锁紧螺钉顶住安装板侧面；
S4、激光器出光穿过光路组件至接收器，调节四个垂直调节机构，使光轴垂向精度达到要求，通过调节刻度分别读出四个垂直调节机构的调节量并记录，此时即测出四个安装孔与螺纹孔之间的垫片厚度，完成光路组件垂直方向的装调；
S5、拧松旋转锁紧螺钉，转动支板到合适位置，使光轴水平精度达到要求，拧紧旋转紧锁螺钉，完成光路组件水平方向的装调；
S6、取出限位螺钉，调节垂直调节机构使光学仪器上升至合适距离，在安装孔与螺纹孔之间放置垫片，调节垂直调节机构使光学仪器下降至垫片上，安装孔内安装螺钉，移开安装装置。
通过四个垂直调节机构提前确定安装孔垫片厚度；通过旋转机构和旋转锁紧机构调节光轴水平精度，能有效的减少光学仪器光轴装调过程中的安装次数，提高光轴装调精度及效率。
实施例3
一种用于光学仪器光轴装调的装置，包括底座，所述底座上设有支架，所述支架上悬挂设置调节组件；
所述调节组件包括支板，所述支板的四角均设有调节孔，所述调节孔内安装有垂直调节机构，所述垂直调节机构上设有调节刻度，所述垂直调节机构上设有支杆，所述支杆的一端与所述垂直调节机构连接，所述支杆的另一端设有光学仪器紧锁组件。
所述支板和支架之间设有旋转机构和旋转锁紧机构。
所述旋转机构包括固定在支板上的轴套和设于支架上的中心轴，所述轴套套接于中心轴，所述旋转锁紧机构包括设于轴套侧面的螺纹通孔和相配合的旋转锁紧螺钉，所述旋转锁紧螺钉用于顶住固定中心轴，所述中心轴的一端安装有固定件，所述固定件为螺母，中心轴上设有与螺母配合的螺纹。
所述垂直调节机构采用现有的千分尺调节结构，测微螺杆设置为外螺纹，支杆上设置为内螺纹，相比于螺纹结构的调节方式，可通过粗调旋钮和微调旋钮精准装调。
所述调节孔为腰圆孔，所述腰圆孔长度方向的一对支杆之间设有一组滑轨，所述滑轨上设有支杆锁紧螺钉。
所述支板包括第一支板、第二支板，所述第一支板与支架连接，所述第二支板与第一支板滑动配合连接，所述第二支板滑动的方向与腰圆孔的长度方向垂直，所述第一支板上设有支板锁紧螺钉。
所述光学仪器紧锁组件包括光学仪器锁紧螺钉，所述支杆的另一端设有与光学仪器锁紧螺钉配合的光学仪器锁紧螺纹孔，所述光学仪器锁紧螺纹孔沿腰圆孔长度方向贯穿设置。
本实施例中，支架上设有垂直伸缩机构，对光路组件完成垂直和水平的装调后，通过垂直伸缩机构将固定板上升至合适距离，在安装孔与螺纹孔之间放置垫片，调节垂直调节机构使光学仪器下降至垫片上，安装孔内安装螺钉，移开安装装置。

Claims (3)

1.一种用于光学仪器光轴装调的方法，其特征在于，用于经装调装置对光学仪器的光轴进行调整，所述装调装置包括底座，所述底座上设有支架，所述支架上悬挂设置调节组件；
所述调节组件包括支板，所述支板的四角均设有调节孔，所述调节孔内安装有垂直调节机构，所述调节孔的周边或垂直调节机构上设有调节刻度，所述垂直调节机构上设有支杆，所述支杆的一端与所述垂直调节机构连接，所述支杆的另一端设有光学仪器紧锁组件；
所述光学仪器包括激光器、通过激光的光路组件、设有安装孔的安装板；
所述方法包括以下步骤：
S1、将光路组件水平放置于安装平面，使安装板的安装孔与安装平面的螺纹孔对准；
S2、调整装置的垂直调节机构使调节刻度至零位；
S3、调整装置的各支杆，使得各支杆位于安装板的安装孔正旁侧，通过光学仪器紧锁组件锁紧光学仪器的安装板；
S4、激光器出光穿过光路组件至接收器，调节四个垂直调节机构，使光轴垂向精度达到要求，通过调节刻度分别读出四个垂直调节机构的调节量并记录。
2.根据权利要求1所述光学仪器光轴装调的方法，其特征在于，所述垂直调节机构包括调节座、调节座盖、调节旋钮、旋钮固定件；
所述调节座套装于调节孔内，所述调节座盖固定于调节座上端，所述调节旋钮通过旋钮固定件安装于调节座中部，所述调节旋钮与支杆通过螺纹结构连接；步骤S4后还包括如下步骤：
S5、拧松旋转锁紧螺钉，转动支板到合适位置，使光轴水平精度达到要求，拧紧旋转紧锁螺钉；
S6、调节垂直调节机构使光学仪器上升至合适距离，在安装孔与螺纹孔之间放置垫片，调节垂直调节机构使光学仪器下降至垫片上，安装孔内安装螺钉，移开安装装置。
3.根据权利要求2所述光学仪器光轴装调的方法，其特征在于，所述装调装置还包括四个限位螺钉，所述限位螺钉用于光学仪器的安装孔限位；步骤S1中，螺纹孔内安装限位螺钉；完成步骤S5后，拆除限位螺钉。
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