CN213517716U - 一种六自由度平面镜调整架 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种六自由度平面镜调整架，包括安装台面和U型架，U型架的其中一个端部上固定有第一轴承座，第一轴承座的内侧转动连接有主动轴，U型架的另一个端部上固定有固定支架，且固定支架的一侧通过第七轴承座转动连接有从动轴，从动轴和主动轴分别通过螺栓与安装台面的两端固定；本实用新型中，本六自由度调整架主要由X轴移动装置、Y轴移动装置、Z轴升降装置，水平回转装置，X轴翻转装置，Y轴翻转装置和控制等部分组成，实现绕X轴旋转角度的调整；实现绕Z轴旋转角度的调整；实现X轴方向的调整；实现Y轴方向的调整工作；实现整体结构在Z轴方向调整工作，具备六自由度的调整功能，灵活性更高，实用性更强，适用范围更广。

Description

一种六自由度平面镜调整架

技术领域

本实用新型涉及光学领域，尤其涉及一种六自由度平面镜调整架。

背景技术

在光学领域当中，在做实验的时候平面反射镜需要调整，尤其对大型平面镜这领域，主要针对大型平面镜，直径大约1.5m，目前市场上有的调整架的调整自由一般为单自由度，二自由度，三自由度等，在要求六自由度调整要求的情况下无法满足使用要求，为此本实用新型针对以上问题，提出一种六自由度调整架来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种六自由度平面镜调整架，以解决上述技术问题。

本实用新型为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：一种六自由度平面镜调整架，包括安装台面和U型架，其特征在于：所述U型架的其中一个端部上固定有第一轴承座，第一轴承座的内侧转动连接有主动轴，所述U型架的另一个端部上固定有固定支架，且固定支架的一侧通过第七轴承座转动连接有从动轴，所述从动轴和主动轴分别通过螺栓与安装台面的两端固定；所述U型架的外侧设置有X轴翻转控制装置；所述U型架的底部固定有过渡板，所述过渡板的底部通过Z轴回转装置连接有X轴滑鞍，所述X轴滑鞍的顶部设置有第一锁紧机构，第一锁紧机构包含有锁紧杆，所述锁紧杆的顶部贯穿过渡板，并伸出过渡板，所述锁紧杆的顶部外侧设置有紧固螺栓，所述过渡板上开设有与锁紧杆相匹配的弧形槽；所述X轴滑鞍的底部通过第一直线导轨与Y轴滑鞍滑动连接，所述X轴滑鞍与Y轴滑鞍之间设置有X轴移动装置，所述Y轴滑鞍的前侧壁上固定有第二锁紧机构，所述第二锁紧机构包含有锁紧板，锁紧板上开设有X轴方向的凹槽，且凹槽上可通过紧固螺栓与X轴滑鞍的侧壁固定；所述Y轴滑鞍的底部通过第二直线导轨与基板滑动连接，所述Y轴滑鞍与基板之间设置有Y轴移动装置，所述Y轴滑鞍的一侧壁上设置有Y轴锁紧机构，其中Y轴锁紧机构也包含有锁紧板b，锁紧板b上开设有Y轴方向的凹槽b，且凹槽上可通过紧固螺栓与基板的侧壁固定。

优选的，所述基板的四个拐角位置处分别设置有手动升降机a、手动升降机b、手动升降机c和手动升降机d。

优选的，所述X轴翻转控制装置包含有联轴器、减速机和伺服电机，所述主动轴输入端通过联轴器与减速机的输出轴连接在一起，减速机的输入端与伺服电机传动连接；所述从动轴与电磁离合器传动连接，电磁离合器的一侧连接有旋转编码器，电磁离合器的摩擦片通过固定支架与U型架连接。

优选的，所述Z轴回转装置包含有回转驱动器和连接轴，所述回转驱动器固定在X轴滑鞍上，所述连接轴输出端与回转驱动器的输入端连接，连接轴通过第四轴承座与X轴滑鞍固定，所述连接轴的输入端与第二丝姆连接。

优选的，所述X轴移动装置包含有第一连接块、第一丝姆和滚珠丝杠a，所述滚珠丝杠a的固定侧通过第二轴承座、第一丝姆与Y轴滑鞍连接，滚珠丝杠a的从动侧通过第三轴承座与Y轴滑鞍连接，且滚珠丝杠a的输入端与第一手轮连接，所述第一丝姆通过第一连接块与X轴滑鞍连接。

优选的，所述Y轴移动装置包含有第二连接块和滚珠丝杠b，所述滚珠丝杠b的固定侧通过第六轴承座与基板连接，滚珠丝杠b的从动侧通过第五轴承座与基板连接，滚珠丝杠b的外侧通过第二连接块与Y轴滑鞍连接，滚珠丝杠b的输入端与第三手轮连接。

优选的，所述U型架侧面固定有控制柜，内部安装有控制电气器件和控制器。

优选的，所述U型架的底部中间位置处设置有水平尺。

与相关技术相比较，本实用新型提供的一种六自由度平面镜调整架具有如下有益效果：

本实用新型提供一种六自由度平面镜调整架，本六自由度调整架主要由X轴移动装置、Y轴移动装置、Z轴升降装置，水平回转装置，X轴翻转装置、Y轴翻转装置和控制等部分组成，大型平面镜安装面与X轴翻转装置连接，实现绕X轴旋转角度的调整；X轴翻转装置通过支架固定在水平回转装置上，通过驱动水平回转装置，实现绕Z轴旋转角度的调整；水平旋转装置固定在X轴移动装置的上端，跟着X轴方向移动，实现X轴方向的调整；X轴方向移动装置固定在Y轴移动装置的上端，随着Y轴移动，实现Y轴方向的调整工作；Z轴升降装置安装在Y轴移动装置的安装底板上，实现整体结构在Z轴方向调整工作，从而具备六自由度的调整功能，灵活性更高，实用性更强，适用范围更广。

附图说明

图1为本实用新型一种六自由度平面镜调整架的结构示意图A；

图2为本实用新型一种六自由度平面镜调整架的部分结构示意图；

图3为本实用新型一种六自由度平面镜调整架的结构示意图B；

图4为本实用新型一种六自由度平面镜调整架的平面图；

图5为本实用新型一种六自由度平面镜调整架的俯视图；

附图标记：1、安装台面；2、主动轴；3、第一轴承座；4、联轴器；5、减速机；6、伺服电机；7、U型架；8、回转驱动器；9、X轴滑鞍；10、第一直线导轨；11、Y轴滑鞍；12、手动升降机a；13、第一手轮；14、第二轴承座；15、Y轴锁紧机构；16、手动升降机b；17、滚珠丝杆a；18、第一丝姆；19、第一连接块；20、第三轴承座；21、手动升降机c；22、连接轴；23、第四轴承座；24、第五轴承座；25、第二连接块；26、第二手轮；27、基板；28、手动升降机d；29、第二直线导轨；30、第六轴承座；31、滚珠丝杆b；32、第三手轮；33、第二丝姆；34、过渡板；35、第一锁紧机构；36、水平尺；37、控制柜；38、编码器；39、电磁离合器；40、固定支架；41、第七轴承座；42、从动轴；43、第二锁紧机构。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。

下面结合附图描述本实用新型的具体实施例，请结合参阅图1、图2、图3、图4以及图5，其中，图1为本实用新型一种六自由度平面镜调整架的结构示意图A；图2为本实用新型一种六自由度平面镜调整架的部分结构示意图；图3为本实用新型一种六自由度平面镜调整架的结构示意图B；图4为本实用新型一种六自由度平面镜调整架的平面图；图5为本实用新型一种六自由度平面镜调整架的俯视图。

在具体实施过程中，如图1-5所示，一种六自由度平面镜调整架，包括安装台面1和U型架7，U型架7的其中一个端部上固定有第一轴承座3，第一轴承座3的内侧转动连接有主动轴2，U型架7的另一个端部上固定有固定支架40，且固定支架40的一侧通过第七轴承座41转动连接有从动轴42，从动轴42和主动轴2分别通过螺栓与安装台面1的两端固定；U型架7的外侧设置有X轴翻转控制装置；U型架7的底部固定有过渡板34，过渡板34的底部通过Z轴回转装置连接有X轴滑鞍9，X轴滑鞍9的顶部设置有第一锁紧机构35，第一锁紧机构35包含有锁紧杆，锁紧杆的顶部贯穿过渡板34，并伸出过渡板34，锁紧杆的顶部外侧设置有紧固螺栓，过渡板34上开设有与锁紧杆相匹配的弧形槽；X轴滑鞍9的底部通过第一直线导轨10与Y轴滑鞍11滑动连接，X轴滑鞍9与Y轴滑鞍11之间设置有X轴移动装置，Y轴滑鞍11的前侧壁上固定有第二锁紧机构43，第二锁紧机构43包含有锁紧板，锁紧板上开设有X轴方向的凹槽，且凹槽上可通过紧固螺栓与X轴滑鞍9的侧壁固定；Y轴滑鞍11的底部通过第二直线导轨29与基板27滑动连接，Y轴滑鞍11与基板27之间设置有Y轴移动装置，Y轴滑鞍11的一侧壁上设置有Y轴锁紧机构15，其中Y轴锁紧机构15也包含有锁紧板b，锁紧板b上开设有Y轴方向的凹槽b，且凹槽上可通过紧固螺栓与基板27的侧壁固定。

在具体实施过程中，如图1-5所示，基板27的四个拐角位置处分别设置有手动升降机a12、手动升降机b16、手动升降机c21和手动升降机d28。

在具体实施过程中，如图1-5所示，X轴翻转控制装置包含有联轴器4、减速机5和伺服电机6，主动轴2输入端通过联轴器4与减速机5的输出轴连接在一起，减速机5的输入端与伺服电机6传动连接；从动轴42与电磁离合器39传动连接，电磁离合器39的一侧连接有旋转编码器38，电磁离合器39的摩擦片通过固定支架40与U型架7连接。

在具体实施过程中，如图1-5所示，Z轴回转装置包含有回转驱动器8和连接轴22，回转驱动器8固定在X轴滑鞍9上，连接轴22输出端与回转驱动器8的输入端连接，连接轴22通过第四轴承座23与X轴滑鞍9固定，连接轴22的输入端与第二丝姆33连接。

在具体实施过程中，如图1-5所示，X轴移动装置包含有第一连接块19、第一丝姆18和滚珠丝杠a17，滚珠丝杠a17的固定侧通过第二轴承座14、第一丝姆18与Y轴滑鞍11连接，滚珠丝杠a17的从动侧通过第三轴承座20与Y轴滑鞍11连接，且滚珠丝杠a17的输入端与第一手轮13连接，第一丝姆18通过第一连接块19与X轴滑鞍9连接。

在具体实施过程中，如图1-5所示，Y轴移动装置包含有第二连接块25和滚珠丝杠b31，滚珠丝杠b31的固定侧通过第六轴承座30与基板27连接，滚珠丝杠b31的从动侧通过第五轴承座24与基板27连接，滚珠丝杠b31的外侧通过第二连接块25与Y轴滑鞍11连接，滚珠丝杠b31的输入端与第三手轮32连接；U型架7的底部中间位置处设置有水平尺36。

本实用新型的工作原理如下：

当需要对镜片实现X轴翻转的时候，过程如下：当伺服电机6带动减速机5旋转，减速机5输出轴带动主动轴2旋转，从而带动安装台面1旋转，实现平面镜绕X轴旋转角度的调整功能；从动轴42与电磁离合器39的本体连接的同时，其末端安装了旋转编码器38，用于测量X轴旋转角度，电磁离合器39的摩擦片通过固定支架40与U型架7连接，当工作的时候离合器39分离状态，安装台面1可以绕X轴旋转，当X轴旋转角度调整完后，需要使离合器39工作，X轴无法旋转，起到抱闸的作用，控制柜37固定在U型架7侧面，主要用于安装电气器件和控制器，实现X轴方向的自动和手动操作；

当需要对镜片实现Z轴转动的时候，过程如下：当操作人员手动摇手轮的时候，驱动回转驱动8水平旋转，从而带动整个平面镜及过渡板34在水平上饶Z轴旋转，达到平面镜的水平旋转调节功能；第一锁紧机构35的底面与X轴滑鞍9连接，在工作的时候，第一锁紧机构35的上端在过渡板34上的弧形槽内移动，当平面镜绕Z轴的旋转角度调整好后，使锁紧机构35与过渡板34接触，并通过螺栓挤压过渡板34，从而实现水平旋转机构的抱紧功能；

当需要对镜片实现X轴移动的时候，过程如下：X轴滑鞍9通过第一直线导轨10与Y轴滑鞍11连接在一起，滚珠丝杆a17的输入端与第一手轮13连接，当操作人员手摇第一手轮13时，通过滚珠丝杆a17传动，带动X轴滑鞍9沿着X轴方向移动，从而实现X轴方向的调整功能；第二锁紧机构43的本体固定在Y轴滑鞍11上，当X轴方向位移调整好后，紧固第二锁紧机构43的手柄，使整个X滑鞍9锁紧在Y轴滑鞍11上,起到抱闸的作用；

当需要对镜片实现Y轴移动的时候，过程如下：滚珠丝杆b31的输入端与第二手轮26连接，当操作人员手摇第二手轮26时，通过滚珠丝杆b31传动，带动Y轴滑鞍11沿着Y轴方向移动，从而实现Y轴方向的调整功能；Y轴锁紧机构15的本体固定在基板27上，当Y轴方向位移调整好后，紧固Y轴锁紧机构15的手柄，使整个Y轴滑鞍11锁紧在基板27上,起到抱闸的作用；

当需要对镜片实现Z轴升降的时候，过程如下：手动升降机a12、手动升降机b16、手动升降机c21及手动升降机d28分别固定在基本27的四个角，控制升降机构上升或者下降，可以使整个设备在Z轴方向的升降调整功能；

采用上述结构，可使得安装台面实现X轴方向的转动和移动、Y轴方向的移动、Z轴方向的升降和转动装置，从而实现对镜片的多方位调整，灵活性更高且具有较高的稳定性。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种六自由度平面镜调整架，包括安装台面（1）和U型架（7），其特征在于：所述U型架（7）的其中一个端部上固定有第一轴承座（3），第一轴承座（3）的内侧转动连接有主动轴（2），所述U型架（7）的另一个端部上固定有固定支架（40），且固定支架（40）的一侧通过第七轴承座（41）转动连接有从动轴（42），所述从动轴（42）和主动轴（2）分别通过螺栓与安装台面（1）的两端固定；所述U型架（7）的外侧设置有X轴翻转控制装置；

所述U型架（7）的底部固定有过渡板（34），所述过渡板（34）的底部通过Z轴回转装置连接有X轴滑鞍（9），所述X轴滑鞍（9）的顶部设置有第一锁紧机构（35），第一锁紧机构（35）包含有锁紧杆，所述锁紧杆的顶部贯穿过渡板（34），并伸出过渡板（34），所述锁紧杆的顶部外侧设置有紧固螺栓，所述过渡板（34）上开设有与锁紧杆相匹配的弧形槽；

所述X轴滑鞍（9）的底部通过第一直线导轨（10）与Y轴滑鞍（11）滑动连接，所述X轴滑鞍（9）与Y轴滑鞍（11）之间设置有X轴移动装置，所述Y轴滑鞍（11）的前侧壁上固定有第二锁紧机构（43），所述第二锁紧机构（43）包含有锁紧板，锁紧板上开设有X轴方向的凹槽，且凹槽上可通过紧固螺栓与X轴滑鞍（9）的侧壁固定；

所述Y轴滑鞍（11）的底部通过第二直线导轨（29）与基板（27）滑动连接，所述Y轴滑鞍（11）与基板（27）之间设置有Y轴移动装置，所述Y轴滑鞍（11）的一侧壁上设置有Y轴锁紧机构（15），其中Y轴锁紧机构（15）也包含有锁紧板b，锁紧板b上开设有Y轴方向的凹槽b，且凹槽上可通过紧固螺栓与基板（27）的侧壁固定。

2.根据权利要求1所述的一种六自由度平面镜调整架，其特征在于：所述基板（27）的四个拐角位置处分别设置有手动升降机a（12）、手动升降机b（16）、手动升降机c（21）和手动升降机d（28）。

3.根据权利要求1所述的一种六自由度平面镜调整架，其特征在于：所述X轴翻转控制装置包含有联轴器（4）、减速机（5）和伺服电机（6），所述主动轴（2）输入端通过联轴器（4）与减速机（5）的输出轴连接在一起，减速机（5）的输入端与伺服电机（6）传动连接；

所述从动轴（42）与电磁离合器（39）传动连接，电磁离合器（39）的一侧连接有旋转编码器（38），电磁离合器（39）的摩擦片通过固定支架（40）与U型架（7）连接。

4.根据权利要求1所述的一种六自由度平面镜调整架，其特征在于：所述Z轴回转装置包含有回转驱动器（8）和连接轴（22），所述回转驱动器（8）固定在X轴滑鞍（9）上，所述连接轴（22）输出端与回转驱动器（8）的输入端连接，连接轴（22）通过第四轴承座（23）与X轴滑鞍（9）固定，所述连接轴（22）的输入端与第二丝姆（33）连接。

5.根据权利要求1所述的一种六自由度平面镜调整架，其特征在于：所述X轴移动装置包含有第一连接块（19）、第一丝姆（18）和滚珠丝杠a（17），所述滚珠丝杠a（17）的固定侧通过第二轴承座（14）、第一丝姆（18）与Y轴滑鞍（11）连接，滚珠丝杠a（17）的从动侧通过第三轴承座（20）与Y轴滑鞍（11）连接，且滚珠丝杠a（17）的输入端与第一手轮（13）连接，所述第一丝姆（18）通过第一连接块（19）与X轴滑鞍（9）连接。

6.根据权利要求1所述的一种六自由度平面镜调整架，其特征在于：所述Y轴移动装置包含有第二连接块（25）和滚珠丝杠b（31），所述滚珠丝杠b（31）的固定侧通过第六轴承座（30）与基板（27）连接，滚珠丝杠b（31）的从动侧通过第五轴承座（24）与基板（27）连接，滚珠丝杠b（31）的外侧通过第二连接块（25）与Y轴滑鞍（11）连接，滚珠丝杠b（31）的输入端与第三手轮（32）连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种六自由度平面镜调整架，其特征在于：所述U型架（7）侧面固定有控制柜（37），内部安装有控制电气器件和控制器。

8.根据权利要求6所述的一种六自由度平面镜调整架，其特征在于：所述U型架（7）的底部中间位置处设置有水平尺（36）。

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