CN212808811U - 一种使用减速电机和拉伸弹簧的高谐振频率光学调整镜架 - Google Patents
一种使用减速电机和拉伸弹簧的高谐振频率光学调整镜架 Download PDFInfo
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Abstract
一种使用减速电机和拉伸弹簧的高谐振频率光学调整镜架，包括结构组件、传动组件、电控组件，结构组件包括压镜装置、镜体、一体式柔铰镜架底座、拉伸弹簧，一体式柔铰镜架底座包括底座部分、柔铰部分、镜架部分，柔铰部分连接镜架部分和底座部分；底座部分的两个角分别安装有传动组件，传动组件包括减速电机、黄铜螺母、球头螺杆，黄铜螺母、球头螺杆组成螺纹副，镜架部分两个角对应设有凸起平台，减速电机的输出转轴与球头螺杆间隙配合，球头螺杆的球头与凸起平台接触。本实用新型采用减速电机、螺纹副调节，比压电调节型镜架在保证调节精度高、响应速度快的同时成本低，角定位精度小于5μrad，在光学精密仪器技术领域具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及精密光学器件技术领域，具体是一种使用减速电机和拉伸弹簧的高谐振频率光学调整镜架。
背景技术
现有光学调整镜架，有手动螺杆调节型镜架、压电调节型镜架、直流电机调节型镜架等，光学元件调整型镜架从结构上来说，通常包括：固定板、活动板、驱动机构、复位机构(弹簧)以及锁紧机构等，被广泛应用于精密光学试验中，其主要用于光束方向的调节，从而实现光束的快速精确定位。
但现有光学调整镜架结构中采用拉伸弹簧连接固定板与活动板，由于弹簧刚度低，谐振频率低，导致使用过程中外界低频振动引起共振，光束抖动不稳定，而手动螺杆调节型镜架调节精度低、且需要人操作。
发明内容
针对现有光学调整镜架结构谐振频率低，使用过程中外界低频振动引起共振以及光束抖动不稳定的问题，本实用新型设计一种使用减速电机和拉伸弹簧的高谐振频率光学调整镜架。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种使用减速电机和拉伸弹簧的高谐振频率光学调整镜架，包括结构组件、传动组件、电控组件，所述结构组件包括压镜装置、镜体、一体式柔铰镜架底座、拉伸弹簧，所述一体式柔铰镜架底座包括底座部分、柔铰部分、镜架部分，柔铰部分连接镜架部分和底座部分，拉伸弹簧用于拉紧镜架部分与底座部分；镜体通过压镜装置与镜架部分固定；底座部分的两个角分别安装有传动组件，所述传动组件包括减速电机、黄铜螺母、球头螺杆，黄铜螺母、球头螺杆组成螺纹副，减速电机安装于黄铜螺母，镜架部分两个角对应设有凸起平台，减速电机的输出转轴与球头螺杆间隙配合，球头螺杆的球头与镜架部分两个角上的凸起平台接触。
进一步的，黄铜螺母设置有电机固定安装孔、黄铜螺母安装固定孔，底座部分设有用于安装传动组件的安装孔，两个黄铜螺母与两个减速电机通过第一螺钉锁入对应的电机固定安装孔，底座部分的安装孔与螺纹副的黄铜螺母用螺钉组件连接。
进一步的，所述柔铰部分通过垂直两向线切割两圆得到，柔铰部分细腰横截面为正方形。
进一步的，拉伸弹簧两端的弯钩分别挂在镜架部分与底座部分的两凸台上。
进一步的，所述压镜装置包括压镜本体、软垫及螺钉，安装时压镜本体嵌入、软垫将镜体卡固于镜架部，然后使用第二螺钉锁入镜架部分上对应螺纹孔即可实现将镜体固定于镜架。
进一步的，所述软垫为聚四氟乙烯垫。
本实用新型采用新型柔铰，比市面上其他结构形式的调整镜架有谐振频率高、环境适应能力强等优势；并且采用减速电机、螺纹副调节，比压电调节型镜架在保证调节精度高、响应速度快的同时成本低，角定位精度小于5μrad，在光学精密仪器技术领域具有广泛的应用前景。
附图说明
图1所示为本实用新型使用减速电机的高谐振频率光学调整镜架其中一个实施例的分解结构示意图；
图2是图1组装后其中一个方向的立体结构图；
图3是图1组装后另外一个方向的立体结构图；
图4是本实用新型中压镜装置的结构示意图；
图5是本实用新型中一体式柔铰镜架底座其中一个方向的结构示意图；
图6是本实用新型中传动组件的结构示意图；
图7是本实用新型中电控组件的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1-3，本实用新型实施例提供了一种使用减速电机和拉伸弹簧的高谐振频率光学调整镜架，包括结构组件1、传动组件2和电控组件3。
所述结构组件1包括压镜装置1-1、镜体1-2、一体式柔铰镜架底座1-3、拉伸弹簧1-4。所述一体式柔铰镜架底座1-3包括底座部分1-3-1、柔铰部分1-3-2、镜架部分1-3-3，柔铰部分1-3-2通过垂直两向线切割两圆得到，柔铰部分1-3-2细腰横截面为正方形，柔铰部分1-3-2连接镜架部分1-3-3和底座部分1-3-1。
一体式柔铰镜架底座1-3一端的镜架部分1-3-3通过压镜装置1-1与镜体1-2固定，一体式柔铰镜架底座1-3另一端为底座部分1-3-1，拉伸弹簧1-4两端的弯钩分别挂在镜架部分1-3-3与底座部分1-3-1的两凸台(1-3-3-1、1-3-1-1)上，如图5所示，用以拉紧镜架部分1-3-3与底座部分1-3-1。所述一体式柔铰镜架底座1-3的镜架部分1-3-3有2个凸起平台1-3-3-2。
镜体1-2通过压镜装置1-1与镜架部分1-3-3压紧固定。如图4所示，所述压镜装置1-1包括压镜本体1-1-3、聚四氟乙烯垫1-1-2及螺钉1-1-1，安装时压镜本体1-1-3嵌入聚四氟乙烯垫1-1-2将镜体1-2卡固于镜架部分1-3-3，然后使用螺钉1-1-1锁入镜架部分1-3-3上对应螺纹孔即可实现将镜体1-2固定于镜架1-3。
请进一步参阅图6，所述传动组件2包括球头螺杆2-1、黄铜螺母2-2、螺钉组件2-3、减速电机2-4；所述减速电机2-4减速比越大调节精度越高，但用时较多，减速电机2-4通过螺钉安装在黄铜螺母2-2上，所述球头螺杆2-1、黄铜螺母2-2组成螺纹副，所述球头螺杆2-1采用细牙螺纹。传动组件2通过四个螺钉组件2-3安装在底座部分1-3-1上，如图1所示。
黄铜螺母2-2设置有电机固定安装孔、黄铜螺母安装固定孔；两个黄铜螺母2-2与两个减速电机2-4通过螺钉锁入对应的电机固定安装孔，底座部分1-3-1与螺纹副的黄铜螺母2-2用螺钉组件2-3连接(如图6所示)，以将减速电机2-4固定于底座部分1-3-1；减速电机2-4的输出转轴与螺纹副的球头螺杆2-1间隙配合，球头螺杆2-1的球头与一体式柔铰镜架底座1-3中镜架部分1-3-3的凸起平台1-3-3-2接触。
所述拉伸弹簧1-4、减速电机2-4选型通过合理计算结构静力平衡方程得到。
请进一步参阅图7，所述电控组件3包括电路板3-1、电机罩3-2、螺钉3-3，电路板3-1通过螺钉安装在电机罩3-2上，电路板3-1与传动组件2中的减速电机2-4电性连接，减速电机2-4在电路板3-1控制下进行运转。底座部分1-3-1设置有电机罩固定安装孔，电机罩3-2通过螺钉3-3旋入电机罩固定安装孔，进而将电控组件3固定于底座部分1-3-1。
本实用新型工作原理：两个安装在底座部分1-3-1上的减速电机2-4的电机轴带动螺纹副的球头螺杆2-1旋转并前后移动，螺纹副球杆2-1-2的球头一端顶住镜架部分1-3-3的凸起平台1-3-3-2，球头螺杆2-1前后移动带动镜架部分1-3-3绕柔铰部分1-3-2转动中心偏转，从而使镜体1-2倾斜，拉伸弹簧1-4拉紧镜架部分1-3-3与底座部分1-3-1。实现精密调节。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种使用减速电机和拉伸弹簧的高谐振频率光学调整镜架，包括结构组件、传动组件、电控组件，其特征在于：所述结构组件包括压镜装置、镜体、一体式柔铰镜架底座、拉伸弹簧，所述一体式柔铰镜架底座包括底座部分、柔铰部分、镜架部分，柔铰部分连接镜架部分和底座部分，拉伸弹簧用于拉紧镜架部分与底座部分；镜体通过压镜装置与镜架部分固定；底座部分的两个角分别安装有传动组件，所述传动组件包括减速电机、黄铜螺母、球头螺杆，黄铜螺母、球头螺杆组成螺纹副，减速电机安装于黄铜螺母，镜架部分两个角对应设有凸起平台，减速电机的输出转轴与球头螺杆间隙配合，球头螺杆的球头与镜架部分两个角上的凸起平台接触。
2.如权利要求1所述的使用减速电机和拉伸弹簧的高谐振频率光学调整镜架，其特征在于：黄铜螺母设置有电机固定安装孔、黄铜螺母安装固定孔，底座部分设有用于安装传动组件的安装孔，两个黄铜螺母与两个减速电机通过第一螺钉锁入对应的电机固定安装孔，底座部分的安装孔与螺纹副的黄铜螺母用螺钉组件连接。
3.如权利要求1所述的使用减速电机和拉伸弹簧的高谐振频率光学调整镜架，其特征在于：所述柔铰部分通过垂直两向线切割两圆得到，柔铰部分细腰横截面为正方形。
4.如权利要求1所述的使用减速电机和拉伸弹簧的高谐振频率光学调整镜架，其特征在于：拉伸弹簧两端的弯钩分别挂在镜架部分与底座部分的两凸台上。
5.如权利要求1所述的使用减速电机和拉伸弹簧的高谐振频率光学调整镜架，其特征在于：所述压镜装置包括压镜本体、软垫及螺钉，安装时压镜本体嵌入、软垫将镜体卡固于镜架部，然后使用第二螺钉锁入镜架部分上对应螺纹孔即可实现将镜体固定于镜架。
6.如权利要求5所述的使用减速电机和拉伸弹簧的高谐振频率光学调整镜架，其特征在于：所述软垫为聚四氟乙烯垫。
7.如权利要求1所述的使用减速电机和拉伸弹簧的高谐振频率光学调整镜架，其特征在于：所述电控组件包括电路板、电机罩、第三螺钉，电路板通过第三螺钉安装在电机罩上，电路板与传动组件中的减速电机电性连接。
8.如权利要求7所述的使用减速电机和拉伸弹簧的高谐振频率光学调整镜架，其特征在于：底座部分设置有电机罩固定安装孔，电机罩通过螺第四钉旋入电机罩固定安装孔，进而将电控组件固定于底座部分。
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|---|---|---|---|---|
| CN111736287A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-10-02 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 一种激光系统光学调整架及其电调装置和电调方法 |
| CN114114584A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-01 | 中国工程物理研究院应用电子学研究所 | 一种电调光学镜架 |
| CN114573219A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-06-03 | 哈尔滨工业大学 | 一种用于谐振子与电极基板焊接的谐振子位姿调整装置 |
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2020
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| CN111736287B (zh) * | 2020-07-16 | 2022-06-28 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 一种激光系统光学调整架及其电调装置和电调方法 |
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| CN114573219A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-06-03 | 哈尔滨工业大学 | 一种用于谐振子与电极基板焊接的谐振子位姿调整装置 |
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