CN208744754U - 大口径非球面光学元件平面返修一维调节装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种大口径非球面光学元件平面返修时，使该平面与水平面平行的一维调节装置，包括一维调节组件、平台和元件固定安装组件；一维调节组件与平台的底面配合，包括底座、楔块调整机构和回转机构，楔块调整机构和回转机构分布在底座上相对的两边，楔块调整机构带动回转机构旋转，使平台绕回转机构旋转，与水平面形成一个夹角；元件固定安装组件与平台的上表面连接。本实用新型通过调整楔块与横梁的相对位置，使回转机构旋转，实现平台的一维调节，使得大口径非球面元件平面返修时平面在与进给方向垂直的方向保持水平，这样加工出来的平面才能满足面形要求，同时本实用新型结构简单，刚度高，调整精度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学超精密加工领域，更具体地说，涉及一种大口径非球面元件平面返修加工的一维调节装置。
背景技术
加工大口径非球面元件时，一般的流程是先加工平面，再加工非球面，但是如果在加工非球面的过程中平面受到了破坏，或者是由于其他原因在非球面加工完成以后需要对平面进行返修，但由于在安装过程中，加工元件的非球面和背板非球面无法完全贴合，引起的安装误差会导致平面与水平面在两个方向上都存在一定的角度，机床进给方向的角度可以生成相应角度的斜面数控程序进行加工，去除这个角度的影响，但是垂直于机床进给方向的角度没有办法在不影响平面面形的前提下，利用数控程序去除角度的影响。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种大口径非球面光学元件平面返修时，使该平面与水平面平行的一维调节装置。
本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：大口径非球面光学元件平面返修一维调节装置，包括一维调节组件、平台和元件固定安装组件；
所述一维调节组件与平台的底面配合，包括底座、楔块调整机构和回转机构，所述楔块调整机构和回转机构分布在底座上相对的两边，所述楔块调整机构带动回转机构旋转，使平台绕回转机构旋转，与水平面形成一个夹角；
所述元件固定安装组件与平台的上表面连接。
进一步的，所述底座包括底座基体和侧边紧固装置，所述侧边紧固装置固定在底座基体的四个侧边上，以保证平台在底座水平位置上保持固定不动，从而使平台不会在水平方向上移动。
进一步的，所述侧边紧固装置包括侧边紧固块和侧边紧固调整螺钉，所述侧边紧固块与底座基体螺纹连接，所述侧边紧固调整螺钉设置在侧边紧固块上端，通过调节4个方向上的侧边紧固调整螺钉，可使4个方向上的紧固调整螺钉都紧贴在平台的侧壁上，以保证平台在底座水平位置上保持固定不动。
进一步的，所述侧边紧固块有两种，共计6个，其中的一种有4个，分别设置在所述底座基体的相对的2个侧边上，另外一种有2个，分别设置在所述底座基体剩余的2个侧边上。
进一步的，在所述底座基体的四个角上分别设置有立柱，所述立柱分别与楔块调整机构连接板以及回转机构连接板配合，在所述立柱上安装有防护罩。
更进一步的，所述立柱与底座基体通过销配合，同时与楔块调整机构连接板以及回转机构连接板有一定的距离，防止平台转动时楔块调整机构连接板以及回转机构连接板与立柱碰撞；所述防护罩与立柱螺纹连接，所述防护罩有2 个，分别罩住楔块调整机构和回转机构四周。
进一步的，在所述底座基体上还设置有把手，所述把手包括把手连接块和把手连接杆，所述把手连接块与底座基体螺纹连接，所述把手连接杆设置在两个把手连接块之间。
进一步的，所述楔块调整机构包括调整螺钉、调整固定块、楔块调整机构底座、横梁、楔块和楔块调整机构连接板，所述调整固定块与底座基体螺纹连接，所述楔块调整机构底座与底座基体螺纹连接，所述楔块调整机构底座与横梁紧密贴合，所述调整螺钉与横梁螺纹连接，所述横梁与楔块紧密贴合，所述楔块与楔块调整机构连接板连接，所述楔块调整机构连接板与平台螺纹连接，通过旋转调整螺钉调整横梁相对于底座基体的位置，从而改变楔块的竖直位置，所述楔块在竖直方向上的移动带动回转机构旋转，从而使平台绕回转机构旋转，与水平面形成一个夹角。
更进一步的，所述楔块是3个，分别设置在底座基体一个侧边的两端和中间位置，所述楔块调整机构底座和楔块调整机构连接板与楔块配套，也是3个，所述横梁贯穿设置在3个楔块调整机构底座和3个楔块之间，所述调整螺钉设置在横梁的中间位置。
进一步的，所述回转机构包括回转机构下底座、回转轴螺母、回转轴、回转机构上底座和回转机构连接板，所述回转机构下底座与底座基体螺纹连接，所述回转机构下底座与回转机构上底座通过回转轴铰接，所述回转机构上底座与回转机构连接板螺纹连接，所述回转机构连接板与平台螺纹连接，所述回转轴两端通过回转轴螺母限制其轴向的移动。
进一步的，所述元件固定安装组件包括元件安装板和挡块，所述元件安装板与平台螺纹连接，所述挡块包括挡块基体、挡块调整螺钉和聚四氟乙烯块，所述挡块基体与元件安装板螺纹连接，所述挡块调整螺钉设置在挡块基体上端，调节挡块调整螺钉可调节聚四氟乙烯块与挡块基体之间的距离，可以紧固元件。
进一步的，所述挡块包括用于紧固背板和紧固元件两类，用于背板和元件不同侧边的紧固；所述挡块开有U形槽，所述元件安装板与挡块的U形槽通过螺栓连接，调节螺栓在U形槽上的位置以适应不同口径的元件的紧固。
进一步的，在所述平台的底面与底座的底座基体之间还设置有拉伸弹簧，所述拉伸弹簧提供预紧力使平台与一维调节组件紧密配合，防止平台在一维调节组件竖直方向上移动。
进一步的，所述拉伸弹簧一端与平台的底面连接，另一端与拉伸弹簧连接块连接，所述拉伸弹簧连接块连接在底座基体上。
进一步的，所述平台采用具有蜂窝状结构的平台，平台变形量小，保证平台上下表面平行。
本实用新型的有益效果是：通过调整楔块与横梁的相对位置，使回转机构旋转，实现平台的一维调节，使得大口径非球面元件平面返修时平面在与进给方向垂直的方向保持水平；四侧边采用侧边紧固装置可以提高平台的水平定位精度与元件的水平安装刚度；采用拉伸弹簧可以提高平台的竖直定位精度与元件的垂直安装刚度；挡块与元件安装板位置可变适应于各种口径的元件，同时聚四氟乙烯块在安装加工过程中可以保护元件不受破坏，挡块调整螺钉可紧固元件，进一步提高元件的水平与垂直的安装刚度；采用螺距较小的调整螺钉可增加调整精度。本实用新型的一维调节装置可使大口径非球面元件的平面与水平面平行，这样加工出来的平面才能满足面形要求，同时本实用新型结构简单，刚度高，调整精度高且易于搬运。
附图说明
图1是本实用新型装置的立体图。
图2是图1不带防护罩的立体图。
图3是本实用新型的一维调节组件的主视图。
图4是图3的A-A剖视图。
图5是图3的B-B剖视图
图6是本实用新型的元件固定安装组件的主视图。
图7是图6的俯视图。
具体实施方式
如图1-7所示，本实用新型的一维调节装置包括一维调节组件、平台20和元件固定安装组件，所述一维调节组件与平台20的底面配合，所述元件固定安装组件与平台20的上表面螺纹连接。
所述一维调节组件包括底座、楔块调整机构和回转机构，所述楔块调整机构和回转机构分布在底座上相对的两边，如图1-3所示。
所述底座包括底座基体6和侧边紧固装置。侧边紧固装置通过螺纹固定在底座基体6的四个侧边上。其中，所述侧边紧固装置包括侧边紧固块3和侧边紧固调整螺钉2，侧边紧固块3与底座基体6螺纹连接，侧边紧固调整螺钉2设置在侧边紧固块3上端，通过调节4个方向上的侧边紧固调整螺钉2，可使4个方向上的紧固调整螺钉2都紧贴在平台20的侧壁上，以保证平台20在底座水平位置上保持固定不动，从而使平台20不会在一维调节组件水平方向上移动。
如图3-4所示，所述楔块调整机构包括调整螺钉4、调整固定块5、楔块调整机构底座7、横梁8、楔块9和楔块调整机构连接板1，所述调整固定块5与底座基体6螺纹连接，楔块调整机构底座7与底座基体6螺纹连接，楔块调整机构底座7与横梁8紧密贴合靠在一起，调整螺钉4与横梁8螺纹连接，横梁8 与楔块9紧密贴合靠在一起，楔块9与楔块调整机构连接板1通过螺纹连接，楔块调整机构连接板1与平台20螺纹连接。
上述楔块9是3个，分别设置在底座基体6一个侧边的两端和中间位置，如图4所示，同时，楔块调整机构底座7和楔块调整机构连接板1与楔块9配套也是3个，横梁8贯穿设置在3个楔块调整机构底座7和3个楔块9之间，这样可以保证横梁8的整体刚度，但又不会增加楔块9与横梁8之间的摩擦力，导致增加调整难度，所述调整螺钉4设置在横梁8的中间位置。工作时，通过旋转调整螺钉4可以调整横梁8相对于底座基体6的位置，从而改变楔块9的竖直位置，楔块9在竖直方向上的移动带动回转机构旋转，从而使平台20绕回转机构旋转，与水平面形成一个夹角。
如图3、5所示，所述回转机构包括回转机构下底座14、回转轴螺母15、回转轴16、回转机构上底座17和回转机构连接板18，所述回转机构下底座14 与底座基体6螺纹连接，回转机构下底座14与回转机构上底座17通过回转轴 16铰接，回转机构上底座17与回转机构连接板18螺纹连接，回转机构连接板18与平台20螺纹连接，回转轴16两端通过回转轴螺母15限制其轴向的移动。回转机构下底座14和回转机构上底座17也是3个，这样可以保证回转机构连接板18的整体刚度，但又不会增加回转轴16与回转机构下底座14、回转机构上底座17之间的装配难度。
所述元件固定安装组件包括元件安装板21和挡块，元件安装板21与平台 20螺纹连接，所述挡块包括挡块基体22、挡块调整螺钉23和聚四氟乙烯块24，挡块基体22与元件安装板21螺纹连接，挡块调整螺钉23设置在挡块基体22 上端，通过调节挡块调整螺钉23可调节聚四氟乙烯块24与挡块基体22之间的距离，如图6-7所示。
上述挡块包括用于紧固背板26和紧固元件27两类，11种，共计16个，用于背板26和元件27不同侧边的紧固。所述挡块开有U形槽，元件安装板21与挡块的U形槽通过六角法兰面螺栓25连接，调节六角法兰面螺栓25在U形槽上的位置以适应不同口径的元件27的紧固。调节挡块调整螺钉23，可以紧固元件27，以防元件27加工时被甩出。
在上述平台20的底面与底座基体6之间还设置有拉伸弹簧11，如图1-3所示，拉伸弹簧11提供预紧力使平台20与一维调节组件紧密配合，以防止平台 20在一维调节组件竖直方向上移动，拉伸弹簧11一端与平台20底面连接，另一端与拉伸弹簧连接块10连接，拉伸弹簧连接块10连接在底座基体6上。
上述侧边紧固块3有两种，共计6个，其中的一种有4个，分别设置在底座基体6的相对的2个侧边上，另外一种有2个，分别设置在底座基体6剩余的2个侧边上，如图1-2所示。
在上述底座基体6的四个角上分别设置有立柱19，分别与楔块调整机构连接板1以及回转机构连接板18配合，所述立柱19与底座基体6通过销配合，同时立柱19与楔块调整机构连接板1以及回转机构连接板18之间有一定的距离，防止平台20转动时楔块调整机构连接板1以及回转机构连接板18与立柱 19发生碰撞；防护罩28安装在立柱19上。立柱19的作用就是用于安装防护罩 28。
上述防护罩28与立柱19螺纹连接，防护罩28有2个，分别罩住楔块调整机构和回转机构四周，防止外界的粉末和水进入，影响调节的精度与使用寿命。
在上述元件安装板21两侧边设置有螺纹孔，可以采用螺栓与螺纹孔配合，方便元件安装板21的搬动。
在上述底座基体6上还设置有把手，把手包括把手连接块12和把手连接杆 13，把手连接块12与底座基体6螺纹连接，把手连接杆13在两个把手连接块 12之间，如图1-2所示，可以通过拉动把手连接杆13搬动整个一维调节装置，从而方便本实用新型一维调节装置的搬运。
本实用新型最好采用螺距较小的调整螺钉4，这样当调整螺钉4旋转一周，横梁8的水平距离小，从而使平台20旋转的角度小，进而增加调整精度；本实用新型的平台20最好采用具有蜂窝状结构的平台，使平台变形量小，保证平台上下表面平行。
Claims (10)
1.大口径非球面光学元件平面返修一维调节装置，其特征在于：包括一维调节组件、平台(20)和元件固定安装组件；
所述一维调节组件与平台(20)的底面配合，包括底座、楔块调整机构和回转机构，所述楔块调整机构和回转机构分布在底座上相对的两边，所述楔块调整机构带动回转机构旋转，使平台(20)绕回转机构旋转，与水平面形成一个夹角；
所述元件固定安装组件与平台(20)的上表面连接。
2.如权利要求1所述的大口径非球面光学元件平面返修一维调节装置，其特征在于：所述底座包括底座基体(6)和侧边紧固装置，所述侧边紧固装置固定在底座基体(6)的四个侧边上。
3.如权利要求2所述的大口径非球面光学元件平面返修一维调节装置，其特征在于：所述侧边紧固装置包括侧边紧固块(3)和侧边紧固调整螺钉(2)，所述侧边紧固块(3)与底座基体(6)螺纹连接，所述侧边紧固调整螺钉(2)设置在侧边紧固块(3)上端。
4.如权利要求2所述的大口径非球面光学元件平面返修一维调节装置，其特征在于：在所述底座基体(6)的四个角上分别设置有立柱(19)，所述立柱(19)分别与楔块调整机构连接板(1)以及回转机构连接板(18)配合，在所述立柱(19)上安装有防护罩(28)。
5.如权利要求1所述的大口径非球面光学元件平面返修一维调节装置，其特征在于：所述楔块调整机构包括调整螺钉(4)、调整固定块(5)、楔块调整机构底座(7)、横梁(8)、楔块(9)和楔块调整机构连接板(1)，所述调整固定块(5)与底座基体(6)螺纹连接，所述楔块调整机构底座(7)与底座基体(6)螺纹连接，所述楔块调整机构底座(7)与横梁(8)紧密贴合，所述调整螺钉(4)与横梁(8)螺纹连接，所述横梁(8)与楔块(9)紧密贴合，所述楔块(9)与楔块调整机构连接板(1)连接，所述楔块调整机构连接板(1)与平台(20)螺纹连接。
6.如权利要求5所述的大口径非球面光学元件平面返修一维调节装置，其特征在于：所述楔块(9)是3个，分别设置在底座基体(6)一个侧边的两端和中间位置，所述楔块调整机构底座(7)和楔块调整机构连接板(1)与楔块(9)配套，也是3个，所述横梁(8)贯穿设置在3个楔块调整机构底座(7) 和3个楔块(9)之间，所述调整螺钉(4)设置在横梁(8)的中间位置。
7.如权利要求1所述的大口径非球面光学元件平面返修一维调节装置，其特征在于：所述回转机构包括回转机构下底座(14)、回转轴螺母(15)、回转轴(16)、回转机构上底座(17)和回转机构连接板(18)，所述回转机构下底座(14)与底座基体(6)螺纹连接，所述回转机构下底座(14)与回转机构上底座(17)通过回转轴(16)铰接，所述回转机构上底座(17)与回转机构连接板(18)螺纹连接，所述回转机构连接板(18)与平台(20)螺纹连接，所述回转轴(16)两端通过回转轴螺母(15)限制其轴向的移动。
8.如权利要求1所述的大口径非球面光学元件平面返修一维调节装置，其特征在于：所述元件固定安装组件包括元件安装板(21)和挡块，所述元件安装板(21)与平台(20)螺纹连接，所述挡块包括挡块基体(22)、挡块调整螺钉(23)和聚四氟乙烯块(24)，所述挡块基体(22)与元件安装板(21)螺纹连接，所述挡块调整螺钉(23)设置在挡块基体(22)上端。
9.如权利要求8所述的大口径非球面光学元件平面返修一维调节装置，其特征在于：所述挡块开有U形槽，所述元件安装板(21)与挡块的U形槽通过螺栓(25)连接。
10.如权利要求1所述的大口径非球面光学元件平面返修一维调节装置，其特征在于：在所述平台(20)的底面与底座的底座基体(6)之间还设置有拉伸弹簧(11)，所述拉伸弹簧(11)提供预紧力使平台(20)与一维调节组件紧密配合；所述拉伸弹簧(11)一端与平台(20)的底面连接，另一端与拉伸弹簧连接块(10)连接，所述拉伸弹簧连接块(10)连接在底座基体(6)上。
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