CN114967023A - 一种快拆式精密驱动组件及其电动光学调整架和调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快拆式精密驱动组件及其电动光学调整架和调整方法，所述精密驱动组件中真空步进电机与真空齿轮减速器可拆卸固定连接，真空步进电机的输出轴上的驱动齿轮与真空齿轮减速器内的齿轮组咬合，与齿轮组连接的螺杆从固定于真空齿轮减速器上的螺纹铜套中穿出，且螺杆与螺纹铜套通过螺纹连接，真空步进电机的线缆连接电机线缆航插，电机线缆航插插接在固定于真空齿轮减速器的外壳上的航插座上。本发明对核心功能部件进行模块化、快拆式的设计，通过局部模块快速更换，线下维修方式，降低操作难度、缩短检修时间。
Description
技术领域
本发明涉及光学调整架技术领域，特别是涉及一种应用于真空及密封箱室环境的快拆式精密驱动组件及其电动光学调整架和调整方法。
背景技术
目前通用的电动光学调整架一般都是由前板、基板、螺杆、螺母、钢球及驱动电机等部件组成。前板与基板通过多组拉簧连接，并提供回复力。螺母与基板固定，螺杆通过螺旋配合旋拧入螺母，螺杆球形尖端抵靠在前板上。驱动电机通过联轴器带动螺杆前后移动，实现前板及其上的光学镜片二维角度的调节。
而对于真空及密封箱室内使用的大尺寸精密光学调整架来说，其尺寸大、重量大，部件装配方式更为复杂，对于螺杆、螺母及电机等核心传动部件的清洁或检维修操作十分困难，甚至由于局部传动部件损坏导致整个调整架的报废。因此，对核心功能部件进行模块化、快拆式的设计，通过局部模块快速更换，线下维修方式，降低操作难度、缩短检修时间，具有很大的实用价值。
发明内容
本发明为解决当前真空及密封箱室环境内的大尺寸精密光学调整架装配方式复杂，核心传动部件检维修操作困难的问题，而提供一种快拆式精密驱动组件。
本发明的另一个目的是提供一种基于所述精密驱动组件的电动光学调整架。
本发明的另一个目的是提供所述调整架的调整方法：
一种快拆式精密驱动组件，包括真空步进电机、真空齿轮减速器、螺纹铜套、螺杆、电机线缆航插及航插座，其中：
所述真空步进电机与真空齿轮减速器可拆卸固定连接，所述真空步进电机的输出轴上的驱动齿轮与所述真空齿轮减速器内的齿轮组咬合，与所述齿轮组连接的所述螺杆从固定于所述真空齿轮减速器上的螺纹铜套中穿出，且所述螺杆与所述螺纹铜套通过螺纹连接，所述真空步进电机的线缆连接电机线缆航插，所述电机线缆航插插接在固定于真空齿轮减速器的外壳上的航插座上。
在上述技术方案中，所述真空步进电机通过长螺钉与真空齿轮减速器固定连接。
在上述技术方案中，所述螺纹铜套固定于所述真空齿轮减速器的前端板上，螺杆与螺纹铜套共同组成一对螺纹副。
在上述技术方案中，所述螺杆的端部为球形尖端结构，球形尖端结构与调整架相抵。
在上述技术方案中，所述齿轮组包括T型中转齿轮和大齿轮，所述大齿轮同轴心固定在所述螺杆的端部，所述螺杆、螺纹铜套与所述输出轴均同轴心设置，所述T型中转齿轮的大齿轮部分于所述驱动齿轮咬合，所述T型中转齿轮的小齿部分与所述螺杆端头的大齿轮咬合。
在上述技术方案中，所述真空齿轮减速器的外壳设置排气孔和注油孔。
在上述技术方案中，所述真空齿轮减速器的前端板上设有轴向安装螺钉，所述轴向安装螺钉的方向与所述螺杆平行。
本发明的另一方面，一种电动光学调整架，包括调整架基板、调整架前板和所述的精密驱动组件，其中：
所述调整架基板与调整架前板通过拉簧与钢球轴承连接，两组所述精密驱动组件装配于所述调整架基板的对角线处，所述螺纹铜套插入所述调整架基板的安装通孔，所述螺杆的尖端抵靠在所述调整架前板上。
在上述技术方案中，所述前端板通过两个侧向安装螺钉以及一个轴向安装螺钉固定于所述调整架基板上，所述轴向安装螺钉的方向与所述螺杆平行，所述侧向安装螺钉的方向与所述螺杆垂直。所述螺纹铜套上设有辅助定位槽，轴向安装螺钉垂直于调整架基板的背面，侧向安装螺钉从调整架基板侧边安装同时旋入螺纹铜套的辅助定位槽内。
在上述技术方案中，所述辅助定位槽环周设置在所述螺纹铜套的外壁上。
本发明的另一方方面，所述的电动光学调整架的调整方法，驱动器连接电机线缆航插为真空步进电机上电，真空步进电机启动，电机输出轴预焊驱动齿轮与真空齿轮减速器内部封装的齿轮组咬合，传递扭矩至前端螺杆，螺杆的前后移动即可实现调整架的角度调节。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明对核心功能部件进行模块化、快拆式的设计，通过局部模块快速更换，线下维修方式，降低操作难度、缩短检修时间。
2.精密驱动组件结构小巧、紧凑，扭矩传递效率高，驱动精度高、稳定性好。通过局部模块快速更换，线下维修方式，降低操作难度、缩短检修时间。
3.在真空及密封箱室使用条件下的大尺寸、大负载、高精度的电动光学调整架领域，具有极高的应用价值。
附图说明
图1为实施例1的精密驱动组件的结构图。
图2为实施例2的光学调整架的结构图。
图3为精密驱动组件的内部结构示意图。
图中：1-真空步进电机，2-真空齿轮减速器，3-螺纹铜套，4-螺杆，5-电机线缆航插，6-航插座，7-轴向安装螺钉，8-侧向安装螺钉，9-排气孔，10-注油孔，11-调整架基板，12-调整架前板，13-拉簧，14-钢球轴承，15-T型中转齿轮，16-输出轴，17-驱动齿轮，18-长螺钉，19-辅助定位槽，20-大齿轮，21-安装通孔，22-前端板。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种快拆式精密驱动组件，包括真空步进电机1、真空齿轮减速器2、螺纹铜套3、螺杆4、电机线缆航插5及航插座6，其中：
所述真空步进电机1与真空齿轮减速器2可拆卸固定连接，所述真空步进电机1的输出轴16上的驱动齿轮17与所述真空齿轮减速器2内的齿轮组咬合，与所述齿轮组连接的所述螺杆4从固定于所述真空齿轮减速器2上的螺纹铜套3中穿出，且所述螺杆4与所述螺纹铜套3通过螺纹连接，所述真空步进电机1的线缆连接电机线缆航插5，所述电机线缆航插5插接在固定于真空齿轮减速器2的外壳上的航插座6上，便于快速插拔。
所述精密驱动组件结构小巧紧凑，使用时，驱动器连接电机线缆航插5为真空步进电机1上电，整体组件即可远程驱动。真空步进电机1启动，真空步进电机1的输出轴16预焊的驱动齿轮17随输出轴16旋转，所述驱动齿轮17带动齿轮组动作，齿轮组带动螺杆4旋转，螺纹铜套3固定不动，螺杆4旋转的同时，沿着螺纹铜套3前后移动，从而起到驱动作用。
作为优选的，所述真空步进电机1通过长螺钉18与真空齿轮减速器2固定连接，如图所示，所述长螺钉18设有四根。
作为优选的，所述螺纹铜套3固定于所述真空齿轮减速器2的前端板22上，螺杆4与螺纹铜套3共同组成一对螺纹副。
作为优选的，所述螺杆4的端部为球形尖端结构，球形尖端结构与调整架相抵，对其进行二维调节。
为了将电机高速轴减速为螺杆低速输出，所述齿轮组包括T型中转齿轮15和大齿轮20，所述大齿轮20同轴心固定在所述螺杆4的端部，所述螺杆4、螺纹铜套3与所述输出轴16均同轴心设置，所述T型中转齿轮15的大齿轮部分于所述驱动齿轮17咬合，所述T型中转齿轮15的小齿部分与所述螺杆4端头的大齿轮20咬合，经过两级减速，真空齿轮减速器2实现1:9的减速比。在驱动器细分控制条件下，真空步进电机1驱动螺杆4前后运动的位移分辨率可达到0.1μm。对于旋转半径超过100mm较大尺寸的光学调整架，配备此精密驱动组件的调整架调节精度高、稳定性高，二维调节分辨率优于1μrad。
真空步进电机1本身具有优异的真空特性，为了使得所述精密驱动组件可适用于中高真空环境，所述真空齿轮减速器2的外壳设置排气孔9和注油孔10。抽真空过程中，减速齿轮内部留存的空气可通过排气孔9快速排出，而不影响真空度。注油孔10可定期注入真空油脂，给予齿轮组足够润滑。
为了便于所述精密驱动组件的拆装，所述真空齿轮减速器2的前端板22上设有轴向安装螺钉7，通过螺钉将本精密驱动组件快速、牢靠的装配于所述光学调整架的基板之上，便于拆装。
实施例2
一种电动光学调整架，包括调整架基板11、调整架前板12和如实施例1所述的精密驱动组件，其中：
所述调整架基板11与调整架前板12通过拉簧13与钢球轴承14连接，两组所述精密驱动组件装配于所述调整架基板11的对角线处，所述螺纹铜套3插入所述调整架基板11的安装通孔21，所述螺杆4的尖端抵靠在所述调整架前板12上。
将实施例1所述的精密驱动组件装配在调整架基板11上时，螺纹铜套3随组件插入调整架基板11的安装通孔21，所述精密驱动组件可实现所述调整架的二维调节，尤其是真空及密封箱室环境内的调整架的二维调节，螺杆4的前后移动即可实现所述调整架的角度调节。
作为优选的，所述前端板22通过两个侧向安装螺钉8以及一个轴向安装螺钉7固定于所述调整架基板11上，所述轴向安装螺钉7的方向与所述螺杆4平行，所述侧向安装螺钉8的方向与所述螺杆4垂直。所述螺纹铜套3上设有辅助定位槽19，轴向安装螺钉7垂直于调整架基板11的背面，侧向安装螺钉8从调整架基板11侧边安装同时旋入螺纹铜套3的辅助定位槽19内，进一步固定精密驱动组件，防止其运行时在轴向的前后滑动。更进一步的，所述辅助定位槽19环周设置在所述螺纹铜套3的外壁上。
实施例3
实施例2所述的电动光学调整架的调整方法为：驱动器连接电机线缆航插5为真空步进电机1上电，真空步进电机1启动，电机输出轴16预焊驱动齿轮17与真空齿轮减速器2内部封装的齿轮组咬合，传递扭矩至前端螺杆4，螺杆4的前后移动即可实现调整架的角度调节。
为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种快拆式精密驱动组件，其特征在于，包括真空步进电机、真空齿轮减速器、螺纹铜套、螺杆、电机线缆航插及航插座，其中：
所述真空步进电机与真空齿轮减速器可拆卸固定连接，所述真空步进电机的输出轴上的驱动齿轮与所述真空齿轮减速器内的齿轮组咬合，与所述齿轮组连接的所述螺杆从固定于所述真空齿轮减速器上的螺纹铜套中穿出，且所述螺杆与所述螺纹铜套通过螺纹连接，所述真空步进电机的线缆连接电机线缆航插，所述电机线缆航插插接在固定于真空齿轮减速器的外壳上的航插座上。
2.如权利要求1所述的精密驱动组件，其特征在于，所述真空步进电机通过长螺钉与真空齿轮减速器固定连接。
3.如权利要求1所述的精密驱动组件，其特征在于，所述螺纹铜套固定于所述真空齿轮减速器的前端板上，螺杆与螺纹铜套共同组成一对螺纹副。
4.如权利要求1所述的精密驱动组件，其特征在于，所述螺杆的端部为球形尖端结构，球形尖端结构与调整架相抵。
5.如权利要求1所述的精密驱动组件，其特征在于，所述齿轮组包括T型中转齿轮和大齿轮，所述大齿轮同轴心固定在所述螺杆的端部，所述螺杆、螺纹铜套与所述输出轴均同轴心设置，所述T型中转齿轮的大齿轮部分于所述驱动齿轮咬合，所述T型中转齿轮的小齿部分与所述螺杆端头的大齿轮咬合。
6.如权利要求1所述的精密驱动组件，其特征在于，所述真空齿轮减速器的外壳设置排气孔和注油孔。
7.如权利要求1所述的精密驱动组件，其特征在于，所述真空齿轮减速器的前端板上设有轴向安装螺钉，所述轴向安装螺钉的方向与所述螺杆平行，所述螺纹铜套上设有辅助定位槽以对侧向安装螺钉进行定位。
8.一种电动光学调整架，其特征在于，包括调整架基板、调整架前板和如权利要求1-7中任一项所述的精密驱动组件，其中：
所述调整架基板与调整架前板通过拉簧与钢球轴承连接，两组所述精密驱动组件装配于所述调整架基板的对角线处，所述螺纹铜套插入所述调整架基板的安装通孔，所述螺杆的尖端抵靠在所述调整架前板上。
9.如权利要求8所述的电动光学调整架，其特征在于，所述真空齿轮减速器的前端板通过两个侧向安装螺钉以及一个轴向安装螺钉固定于所述调整架基板上，所述轴向安装螺钉的方向与所述螺杆平行，所述侧向安装螺钉的方向与所述螺杆垂直，轴向安装螺钉垂直于调整架基板的背面，侧向安装螺钉从调整架基板侧边安装同时旋入螺纹铜套的辅助定位槽内。
10.如权利要求9所述的电动光学调整架，其特征在于，所述辅助定位槽环周设置在所述螺纹铜套的外壁上。
11.如权利要求8所述的电动光学调整架的调整方法，其特征在于，驱动器连接电机线缆航插为真空步进电机上电，真空步进电机启动，电机输出轴预焊驱动齿轮与真空齿轮减速器内部封装的齿轮组咬合，传递扭矩至前端螺杆，螺杆的前后移动即可实现调整架的角度调节。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220830 |