CN210894817U - 二维角度调整架 - Google Patents

Abstract

一种二维角度调整架，解决了现有技术中存在的加工制造复杂、零件多、体积大、成本高的缺点，特别适用于各种光学镜片的精密调整。本实用新型设计的二维调整架，主要零件包括镜框、镜框压片、驱动组件、镜架底座、拉伸弹簧等。两个驱动组件驱动镜框的中框和内框带动光学镜片实现两个维度的旋转，从而实现光学镜片的角度微动调整。本实用新型结构简单、加工装配简便、结构紧凑小巧；二维角度正交调整方便使用，具有无传动间隙快速响应的特点；镜框采用一体成型结构具有高刚性的优点。

Description

二维角度调整架

技术领域

本实用新型涉及调整架，特别是一种二维角度调整架，特别适用于各种光学镜片的精密调整。

背景技术

光学精密机械领域中，各种镜片和晶体应用于光路时，由于其位姿定位要求十分精准，需要用到各种调整架。一般的角度调整架构形为“两板式”或“经纬仪式”，均具有两个角度调整自由度；“两板式”角度调整架一般由两块板组成，分为定板和动板，定板用于镜架整体的固定和支撑动板，动板用于安装光学镜片，两者之间通过微分头、拉簧等构件连接。“经纬仪式”角度调整架一般由类似内框、中框、外框等零件组成，中框和内框、外框和中框通过轴承和转轴连接。

“两板式”角度调整架一般用于小型光学镜片的调整，由于两块板的结构，零件数目稍多，厚度较大，增加了加工和装配工作量；两个角度正交调整取决于加工和装配精度，多个零件的组合也导致该类镜架刚性不足和调整响应慢的缺点。“经纬仪式”角度调整架构造更为复杂，三框的架构要分别加工，安装轴承或转轴的结构孔洞对加工圆柱孔精度和同心度要求高，多结构和间隙的存在也导致刚性不足和调整响应慢的缺点。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，避免现有二维角度调整架中零件数量较多、加工制造的复杂、特别是刚性不够和响应慢的缺点。本实用新型提供了一种二维角度调整架，采用单板式结构，结构更简单美观，零件更少，成本降低且性能更佳。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种二维角度调整架，包括光学镜片、镜框、镜框压片、第一驱动组件、第二驱动组件、镜架底座、第一拉伸弹簧、第二拉伸弹簧、第三拉伸弹簧和第四拉伸弹簧。

所述的镜框为单块板状结构，其底部和镜架底座通过螺钉紧固连接；其上部分呈回字形，从内到外依次是内框、中框和外框，内框中部用于放置光学镜片；所述的内框与中框在镜框的左侧边处由第一双圆弧结构相连，所述的中框和外框在镜框的上侧由第二双圆弧结构相连；第一驱动组件固定于内框的右下侧，其丝杆顶部的球头面和中框右侧的V 型槽紧密接触；第二驱动组件固定于中框的中下侧，其丝杆顶部的球头面和外框下部的V型槽紧密接触；所述的第一拉伸弹簧的一端和第二拉伸弹簧的一端分别固定在中框上，另一端均固定在第一驱动组件的电机座上；第三拉伸弹簧一端和第四拉伸弹簧一端分别固定在外框上，另一端均固定在第二驱动组件的电机座上；所述的镜框压片通过螺钉和镜框的内框紧固连接。

所述的第一双圆弧结构和第二双圆弧结构均为背对背的两个圆弧形状；所述的第一双圆弧结构的圆弧的中心线与第二双圆弧结构的圆弧的中心线相互垂直；所述的中框上的第一V型槽的中心线与第一双圆弧结构的圆弧的中心线相互垂直；所述的外框上的第二V型槽的中心线与第二双圆弧结构的圆弧的中心线相互垂直。

所述的第一驱动组件和第二驱动组件均包含电机、电机座、丝杆和丝杆螺母。

所述的电机和电机座的一端固定连接，丝杆螺母外部嵌入固定于电机座的另一端中间的通孔中；丝杆的一端外螺纹配合在丝杆螺母中，另一端中间圆柱孔套入固定电机的转动轴。

所述的丝杆一端外圆为螺纹，端部为球面形状或者嵌入钢球；另一端切割多处偏离丝杆中心轴线的依次垂直和平行布局的双圆弧结构形状，且端部为内圆柱孔。

所述的驱动部件的电机正反向旋转时，带动丝杆旋转，端部球头相对电机座伸出或缩进微小距离，双圆弧结构类似转轴作用，镜框的内框可绕其侧边部的双圆弧结构旋转，同时第一拉伸弹簧和第二拉伸弹簧的拉力作用，可进一步消除丝杆和丝杆螺母之间的传动间隙，使中框的V 型槽和丝杆的球头紧密接触。第二驱动组件的电机旋转时，双圆弧结构类似转轴作用，镜框的中框可绕其上边部的双圆弧结构旋转，同时第三拉伸弹簧和第四拉伸弹簧的拉力作用，可进一步消除丝杆和丝杆螺母之间的传动间隙，使外框的V型槽和丝杆的球头紧密接触。

本实用新型的技术效果如下：

本实用新型采用单板式结构，其内框、中框、外框和镜框整体连为一体，可很容易加工而成，成本进一步降低；所需零件少而简单紧凑，制造装配方便容易；类转轴结构的双圆弧结构通过加工而成，不需要复杂装调保证精度，同时中框和内框的双圆弧结构正交布局，镜架的二维角度调整具有精确的正交效果；驱动组件的丝杆的尾部也设计多个双圆弧结构能消除电机和丝杆安装的同轴误差，提供丝杆伸出和缩进时的距离空间，丝杆的双圆弧结构的材料弹性力还提供丝杆和螺母配合消间隙的效果；多个弹簧的使用，进一步增强镜框和驱动组件消间隙的效果，增加镜框上的双圆弧结构的回复力；镜框的V型槽增加了丝杆球头面和镜框的定位和准确接触，增强稳定性的同时还具有一定受力支撑作用，更大口径更重的光学镜片也可用本实用新型的调整方法精密调整角度。

本实用新型结构简洁，加工容易、装配简单、具有正交角度调整、高刚性结构构造、角度调整响应快、不同口径光学镜片均适用的特点。

附图说明

图1是本实用新型二维角度调整架的立体示意图。

图2是本实用新型二维角度调整架的侧面示意图。

图3是本实用新型二维角度调整架的背面示意图。

图4是本实用新型二维角度调整架的镜框的主视示意图和剖视示意图。

图5是本实用新型二维角度调整架的驱动组件的示意图。

图6是本实用新型二维角度调整架的驱动组件的丝杆的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图进一步对本实用新型使用方式及效果进行说明，但不应以此限制本实用新型的保护范围。

请先参看图1、图2和图3，如图所示，一种二维角度调整架，包括光学镜片1、镜框2、镜框压片3、第一驱动组件4、第二驱动组件5、镜架底座6、第一拉伸弹簧7、第二拉伸弹簧8、第三拉伸弹簧9和第四拉伸弹簧10。

请先参看附图4，所述的镜框2为单块板状结构，其底部和镜架底座6通过螺钉紧固连接；其上部分呈回字形，从内到外依次是内框201、中框202和外框203，内框201中部用于放置光学镜片1；所述的内框 201与中框202在镜框2的左侧边处由第一双圆弧结构206相连，所述的中框202和外框203在镜框2的上侧由第二双圆弧结构204相连；第一驱动组件4固定于内框201的右下侧，其丝杆顶部的球头面和中框202 右侧的V型槽紧密接触；第二驱动组件5固定于中框202的中下侧，其丝杆顶部的球头面和外框203下部的V型槽紧密接触；所述的第一拉伸弹簧7的一端和第二拉伸弹簧8的一端分别固定在中框202上，另一端均固定在第一驱动组件4的电机座上；第三拉伸弹簧9一端和第四拉伸弹簧10一端分别固定在外框203上，另一端均固定在第二驱动组件5 的电机座上；所述的镜框压片3通过螺钉和镜框2的内框201紧固连接。

所述的第一双圆弧结构206和第二双圆弧结构204均为背对背的两个圆弧形状；所述的第一双圆弧结构206的圆弧的中心线与第二双圆弧结构204的圆弧的中心线相互垂直；所述的中框202上的第一V型槽 213的中心线与第一双圆弧结构206的圆弧的中心线相互垂直；所述的外框203上的第二V型槽214的中心线与第二双圆弧结构204的圆弧的中心线相互垂直。

请先参看附图5，所述的第一驱动组件4和第二驱动组件5均包含电机401、电机座402、丝杆403和丝杆螺母404。

所述的电机401和电机座402的一端固定连接，丝杆螺母404外部嵌入固定于电机座402的另一端中间的通孔中；丝杆403的一端外螺纹配合在丝杆螺母404中，另一端中间圆柱孔套入固定电机401的转动轴。

请先参看附图6，所述的丝杆403一端外圆为螺纹，端部为球面形状或者嵌入钢球；另一端切割多处偏离丝杆中心轴线的依次垂直和平行布局的双圆弧结构形状，且端部为内圆柱孔。

所述的驱动部件4的电机401正反向旋转时，带动丝杆403旋转，端部球头相对电机座402伸出或缩进微小距离，双圆弧结构206类似转轴作用，镜框2的内框201可绕其侧边部的双圆弧结构206旋转，同时第一拉伸弹簧7和第二拉伸弹簧8的拉力作用，可进一步消除丝杆403 和丝杆螺母404之间的传动间隙，使中框202的V型槽213和丝杆403 的球头紧密接触。第二驱动组件5的电机旋转时，双圆弧结构204类似转轴作用，镜框2的中框202可绕其上边部的双圆弧结构204旋转，同时第三拉伸弹簧9和第四拉伸弹簧10的拉力作用，可进一步消除丝杆和丝杆螺母之间的传动间隙，使外框203的V型槽214和丝杆的球头紧密接触。

本实用新型可根据镜片的大小和重量，设计时适当调整镜框的双圆弧结构的圆弧直径大小和两个圆弧中心线之间的距离。本实施列为电机驱动方形光学镜片的调整，工程应用中也可以将驱动组件改为手动驱动，方形镜片改为圆形镜片。

本实用新型的二维角度调整镜架，整体结构简单紧凑、占用空间较小、加工零件少容易组装，具有高刚性、高稳定性、快响应、适用不同口径和形状光学镜片的优点，在光学精密机械调整领域具有极高的推广和实际使用价值。

Claims (4)

1.一种二维角度调整架，其特征在于，包括光学镜片(1)、镜框(2)、镜框压片(3)、第一驱动组件(4)、第二驱动组件(5)、镜架底座(6)、第一拉伸弹簧(7)、第二拉伸弹簧(8)、第三拉伸弹簧(9)和第四拉伸弹簧(10)；

所述的镜框(2)为单块板状结构，其底部和镜架底座(6)通过螺钉紧固连接；其上部分呈回字形，从内到外依次是内框(201)、中框(202)和外框(203)，内框(201)中部用于放置光学镜片(1)；所述的内框(201)与中框(202)在镜框(2)的左侧边处由第一双圆弧结构(206)相连，所述的中框(202)和外框(203)在镜框(2)的上侧由第二双圆弧结构(204)相连；第一驱动组件(4)固定于内框(201)的右下侧，其丝杆顶部的球头面和中框(202)右侧的V型槽紧密接触；第二驱动组件(5)固定于中框(202)的中下侧，其丝杆顶部的球头面和外框(203)下部的V型槽紧密接触；所述的第一拉伸弹簧(7)的一端和第二拉伸弹簧(8)的一端分别固定在中框(202)上，另一端均固定在第一驱动组件(4)的电机座上；第三拉伸弹簧(9)一端和第四拉伸弹簧(10)一端分别固定在外框(203)上，另一端均固定在第二驱动组件(5)的电机座上；所述的镜框压片(3)通过螺钉和镜框(2)的内框(201)紧固连接。

2.根据权利要求1所述的一种二维角度调整架，其特征是所述的第一双圆弧结构(206)和第二双圆弧结构(204)均为背对背的两个圆弧形状；所述的第一双圆弧结构(206)的圆弧的中心线与第二双圆弧结构(204)的圆弧的中心线相互垂直；所述的中框(202)上的第一V型槽(213)的中心线与第一双圆弧结构(206)的圆弧的中心线相互垂直；所述的外框(203)上的第二V型槽(214)的中心线与第二双圆弧结构(204)的圆弧的中心线相互垂直。

3.根据权利要求1或2所述的一种二维角度调整架，其特征是所述的第一驱动组件(4)和第二驱动组件(5)均包含电机(401)、电机座(402)、丝杆(403)和丝杆螺母(404)；

所述的电机(401)和电机座(402)的一端固定连接，丝杆螺母(404)外部嵌入固定于电机座(402)的另一端中间的通孔中；丝杆(403)的一端外螺纹配合在丝杆螺母(404)中，另一端中间圆柱孔套入固定电机(401)的转动轴。

4.根据权利要求3所述的一种二维角度调整架，其特征是所述的丝杆(403)一端外圆为螺纹，端部为球面形状或者嵌入钢球；另一端切割多处偏离丝杆中心轴线的依次垂直和平行布局的双圆弧结构形状，且端部为内圆柱孔。

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