CN218956892U - 一种角锥棱镜安装装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种角锥棱镜安装装置，包括，角锥棱镜、端盖、套筒、安装框架、径向定位部件、轴向定位部件，所述端盖和所述套筒间隙配合，所述端盖上设置有若干个径向定位部件和轴向定位部件，所述径向定位部件和轴向定位部件与所述角锥棱镜接触，所述安装框架的底面和所述角锥棱镜底部弹性接触，安装框架的底面可提供与轴向力方向相反的支撑弹力。通过本申请设计的结构，能够实现角锥棱镜多个自由度的调整，且整体结构简单，便于小空间的安装。但该结构仅适用于振动不大的场合，用于角锥棱镜固定和安装。

Description

一种角锥棱镜安装装置

技术领域

本申请属于光学器件安装领域，具体涉及一种角锥棱镜安装装置。

背景技术

角锥棱镜也称为回归反射器，是一种依据临界角原理制造的内部全反射棱镜，它不受入射角度大小的影响，把入射光按原方向平行反射回去。由于角锥棱镜的形状不是规则的圆柱体或长方体，且其为玻璃制品，脆性大，易碎裂在对其安装固定时存在破碎的风险，且常规方法安装存在不易调整。

目前存在两种角锥棱镜固定方式，一种是采用室温硫化胶粘接角锥棱镜，将角锥棱镜沿铝制套筒内壁推入套筒内部，硫化胶受压固化后，使角锥棱镜和套筒形成一个整体，此种安装方式在安装后不可拆卸，不可重复利用，导致使用成本增加，同时角锥棱镜安装后位置固定，不能根据使用需要对棱镜位置进行调节。

另一种固定方式为通过限位装置进行安装，中国专利CN215813508U公开了一种角锥棱镜安装用限位装置，通过拨杆带动调节螺纹管转动，从而带动安装套 管以及角锥棱镜在安装基座内部移动，便于根据使用需要对角锥棱镜工作位置进行调节，且通过导向滑块与导向槽对安装套管进行限制，保证安装套管在安装基座内部移动的同时，防止安装套管带动角锥棱镜轴向转动。但该方法安装完棱镜后，棱镜即固定，不能调节角锥棱镜的姿态，不利于实际使用。

此外，在某些情况下，角锥棱镜的安装空间有限，且需要对棱镜的安装位置进行微调，如果采用上述两种方案，则不能对其进行调整，且安装方法比较局限。因此，如何开发一种角锥棱镜安装姿态灵活可调的角锥棱镜安装装置，成为了本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供了一种角锥棱镜安装装置，通过引入角度定位装置，能够实现角锥棱镜多个自由度的微调整，有利于实际应用。

为实现上述技术效果，本申请采用的技术方案是：

一种角锥棱镜安装装置，包括，

角锥棱镜、端盖、套筒、安装框架、径向定位部件、轴向定位部件，

所述角锥棱镜放置在所述套筒中，

所述端盖和所述套筒间隙配合，所述端盖上设置有若干个径向定位部件和轴向定位部件，所述径向定位部件和轴向定位部件与所述角锥棱镜接触，

所述径向定位部件可向所述角锥棱镜施加径向力，

所述轴向定位部件可向所述角锥棱镜施加轴向力，

所述安装框架的底面和所述角锥棱镜底部弹性抵接，安装框架的底面可提供与轴向力方向相反的支撑弹力。

作为一种优选方案，所述径向定位部件为径向定位螺钉，和/或，所述轴向定位部件为轴向定位螺钉。

作为一种优选方案，所述端盖的上端面设置有与轴向定位螺钉适配的第一定位孔，所述轴向定位螺钉穿过第一定位孔与所述角锥棱镜接触。

作为一种优选方案，所述端盖的侧面设置有与径向定位螺钉适配的第二定位孔，所述套筒的外壁设置有与径向定位螺钉适配的第三定位孔，所述径向定位螺钉穿过第二定位孔、第三定位孔及与所述角锥棱镜接触。

作为一种优选方案，所述轴向定位螺钉为3个，所述第一定位孔为3个，所述第一定位孔沿周向均匀设置在所述端盖的上端面。

作为一种优选方案，所述径向定位螺钉为3个，所述第二定位孔、第三定位孔为3个，所述第二定位孔沿周向均匀设置于所述端盖的侧面，所述第三定位孔沿周向均匀设置与所述套筒的外壁。

作为一种优选方案，所述角锥棱镜的上端面和套筒之间设置有橡胶垫片。

作为一种优选方案，所述角锥棱镜的外周面和套筒之间设置有橡胶垫圈，所述角锥棱镜、套筒、橡胶垫圈之间为过盈配合。

作为一种优选方案，所述安装框架的底面和所述角锥棱镜底端通过柔性铰链连接。

作为一种优选方案，所述安装框架的底面和所述角锥棱镜底端通过弹簧抵接。

优选的，所述弹簧有三根，为三点弹性支撑方式。

优选的，所述三根弹簧在安装框架底面均匀分布。

作为一种优选方案，所述角锥棱镜安装装置还包括角锥棱镜安装件、转接件、圆头顶针；

所述角锥棱镜安装件为弹性材质，其上端面设置有与角锥棱镜底部适配的安装槽，所述角锥棱镜可固定在角锥棱镜安装件的上端面；

所述圆头顶针设置于底座之上，所述圆头顶针为空心，所述弹簧设置在所述圆头顶针空腔内，所述圆头顶针可提供支撑弹力；

所述转接件的下端面设置有和圆头顶针适配的半球槽，所述转接件的上端面和角锥棱镜安装件的下端面相连。

优选的，所述角锥棱镜安装件为橡胶材质。

优选的，所述圆头顶针为3个。

优选的，所述半球槽为3个。

作为一种优选方案，所述安装框架的底面设置有和圆头顶针空腔适配的空心圆柱体，所述空心圆柱体设置在所述圆头顶针的空腔内，所述弹簧设置在所述空心圆柱体的空腔内。

作为一种优选方案，所述端盖和安装框架通过固定螺钉进行相对固定，所述角锥棱镜安装装置的其余所有部件安装在所述安装框架内。

本申请的优点：

1、通过本申请设计的结构，能够实现角锥棱镜多个自由度的调整，且整体结构简单，便于小空间的安装。但该结构仅适用于振动不大的场合，用于角锥棱镜固定和安装。

2、本申请中不使用胶固定角锥棱镜，有利于其重复使用，在固定过程中均采用胶垫，对角锥棱镜不会造成伤害。在装调过程中能够对角锥棱镜的姿态进行多自由度调节，而不需要拆卸任何零部件。

附图说明

图1为本申请的一个实施例中提供的角锥棱镜安装装置的整体结构示意图；

图2为本申请的一个实施例中提供的角锥棱镜安装装置的结构示意图；

图3为本申请的一个实施例中提供的角锥棱镜安装装置的结构示意图；

图4为本申请的一个实施例中提供的角锥棱镜安装装置的剖面图；

图5为本申请的一个实施例中提供的转接件的结构示意图。

图中：1-固定螺钉；2-轴向定位部件；3-端盖；4-径向定位部件；5-套筒；6-橡胶垫片；7-橡胶垫圈；8-角锥棱镜；9-角锥棱镜安装件；10-转接件；11-圆头顶针；12-弹簧；13-安装框架。

具体实施方式

以下结合附图对本申请的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本申请，并非用于限定本申请的范围。

在本申请的一个实施例中，如图1所示（其中角锥棱镜8和套筒5位于安装框架13中，图中不显示），提供了一种角锥棱镜安装装置，包括，

角锥棱镜8、端盖3、套筒5、安装框架13、径向定位部件4、轴向定位部件2，

所述角锥棱镜8放置在所述套筒5中，

所述端盖3和所述套筒5间隙配合，所述端盖3上设置有若干个径向定位部件4和轴向定位部件2，所述径向定位部件4和轴向定位部件2与所述角锥棱镜8接触，

所述径向定位部件4可向所述角锥棱镜8施加径向力，

所述轴向定位部件2可向所述角锥棱镜8施加轴向力，

所述安装框架13的底面和所述角锥棱镜8的底部弹性接触，安装框架13的底面可提供与轴向力方向相反的支撑弹力。

在本申请中，采用径向定位部件4向所述角锥棱镜8施加径向力以及轴向定位部件2向所述角锥棱镜8施加轴向力，结合安装框架13自身的转动，通过调节若干个径向定位部件4以及轴向定位部件2施力的大小，可实现对角锥棱镜的各自由度以及Z向旋转进行微调，从而实现角锥棱镜8调整的目的。套筒5有一个面与端盖3之间是抵接的，套筒5的外周面跟端盖3的内周面之间是间隙配合的。

此时，角锥棱镜8和套筒5为固定连接，但其轴向未实现约束，为保证棱镜稳定且可调节，对角锥棱镜底部采用弹性支撑方式，提供轴向力方向相反的支撑弹力，使得装置整体达到平衡。

在本申请的一个实施例中，所述径向定位部件4为径向定位螺钉，和/或，所述轴向定位部件2为轴向定位螺钉。

螺钉为常见的机械部件，通过调整螺钉的进深即可调整施力大小，简便易行，且螺钉的种类繁多，可根据角锥棱镜8安装装置的实际情况进行选择，较为灵活。

在本申请的一个实施例中，所述端盖3的上端面设置有与轴向定位螺钉适配的第一定位孔，所述轴向定位螺钉穿过第一定位孔与所述角锥棱镜8接触，定位孔的设置有助于固定轴向定位螺钉的位置。

在本申请的一个实施例中，所述端盖3的侧面设置有与径向定位螺钉适配的第二定位孔，所述套筒5的外壁设置有与径向定位螺钉适配的第三定位孔，所述径向定位螺钉穿过第二定位孔、第三定位孔及与所述角锥棱镜8接触，定位孔的设置有助于固定径向定位螺钉的位置。

在本申请的一个实施例中，所述轴向定位螺钉为3个，所述第一定位孔为3个，所述第一定位孔沿周向均匀设置在所述端盖的上端面。周向均匀设置可使得轴向受力更为均匀，调整时角锥棱镜8受力均匀，更易达到平衡，理论上来说，越多的轴向定位螺钉，调整的精度就越高，但是在实际应用中，过多的轴向定位螺钉会带来加工上的难度，结合实际使用，3枚轴向定位螺钉即可达到技术效果。

在本申请的一个实施例中，所述径向定位螺钉为3个，所述第二定位孔、第三定位孔为3个，所述第二定位孔沿周向均匀设置于所述端盖的侧面，所述第三定位孔沿周向均匀设置与所述套筒的外壁。周向均匀设置可使得径向受力更为均匀，调整时角锥棱镜8受力均匀，更易达到平衡。理论上来说，和轴向螺钉设置数量的原因相同，越多的径向定位螺钉，调整的精度就越高，但是在实际应用中，过多的径向定位螺钉会带来加工上的难度，结合实际使用，3枚径向定位螺钉即可达到技术效果。

在本申请的一个实施例中，所述角锥棱镜8的上端面和套筒5之间设置有橡胶垫片6。

在本申请的一个实施例中，所述角锥棱镜8的外周面和套筒5之间设置有橡胶垫圈7，所述角锥棱镜8、套筒5、橡胶垫圈7之间为过盈配合。

此时，角锥棱镜8放置于套筒5中，为保护角锥棱镜外层不被剐蹭，达到保护效果，因此在角锥棱镜8上端面与套筒5之间放置橡胶垫片6，在角锥棱镜8周边与套筒5之间放置橡胶垫圈7，且角锥棱镜8、套筒5与橡胶垫圈7之间采用过盈配合，使角锥棱镜与套筒之间为紧固连接，防止松动。

在本申请的一个实施例中，所述安装框架13的底面和所述角锥棱镜8底端通过柔性铰链连接。柔性铰链可有效提供本申请所需的弹性回力。

在本申请的一个实施例中，所述安装框架13的底面和所述角锥棱镜8底端通过弹簧12抵接。弹簧种类繁多，应用范围广，为较好的弹性部件选择。

在本申请的一个实施例中，所述弹簧12有三根，为三点弹性支撑方式。

理论上弹簧越多，提供的弹性力越大，但是实际工况中，弹簧多会造成装置结构复杂，三点支撑即可稳定达到技术效果。

在本申请的一个实施例中，如图2~5所示，所述角锥棱镜8安装装置还包括角锥棱镜安装件9、转接件10、圆头顶针11；

所述角锥棱镜安装件9为弹性材质，其上端面设置有与角锥棱镜8底部适配的安装槽，所述角锥棱镜8可固定在角锥棱镜安装件9的上端面；

所述圆头顶针11设置于底座之上，所述圆头顶针11为空心，所述弹簧12设置在所述圆头顶针11空腔内，所述圆头顶针11可提供支撑弹力；

所述转接件10的下端面设置有和圆头顶针11适配的半球槽，所述转接件10的上端面和角锥棱镜安装件9的下端面相连。

在本实施例中，弹簧12通过圆头顶针11顶住转接件10，转接件10与角锥棱镜安装件9采用胶合的方式固定在一起，角锥棱镜安装件9为弹性材质，其上有角锥棱镜尾部安装槽，角锥棱镜8与角锥棱镜安装件9通过安装槽固定，在整个结构中实现位置固定，转接件10底部设有半球槽，该半球槽和圆头顶针11有效配合，可实现转接件的微量平移和旋转，可更好的稳定装置，实现技术效果。

在本申请的一个实施例中，所述角锥棱镜8安装件为橡胶材质，可更好的起到弹力传递的目的。

在本申请的一个实施例中，所述圆头顶针11为3个，原因同设置3个弹簧的原因，和最优弹簧数量适配。

在本申请的一个实施例中，所述半球槽为3个，和最优弹簧数量适配。

在本申请的一个实施例中，所述安装框架13的底面设置有和圆头顶针11空腔适配的空心圆柱体，所述空心圆柱体设置在所述圆头顶针11的空腔内，所述弹簧12设置在所述空心圆柱体的空腔内。该空心圆柱体的而设置可有效防止角锥棱镜在调节过程中出现弹簧移位的情况。

在本申请的一个实施例中，所述端盖3和安装框架13通过固定螺钉1进行相对固定，所述角锥棱镜8安装装置的其余所有部件安装在所述安装框架13内。

在实际工况中，当需要调节角锥棱镜的x和y向位移时，则通过径向定位部件4来调节套筒5在端盖3中的位置即可。如果需要调节棱镜的z向位移和x、y向旋转，则通过调节轴向定位部件2即可，为保证角锥棱镜的稳定，在调节轴向定位螺钉2时，弹簧12会跟随角锥棱镜8的姿态进行被动调整，保证棱镜的位置。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本申请的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种角锥棱镜安装装置，其特征在于：包括，

角锥棱镜、端盖、套筒、安装框架、径向定位部件、轴向定位部件，

所述角锥棱镜放置在所述套筒中，

所述端盖和所述套筒间隙配合，所述端盖上设置有若干个径向定位部件和轴向定位部件，所述径向定位部件和轴向定位部件与所述角锥棱镜接触，

所述径向定位部件可向所述角锥棱镜施加径向力，

所述轴向定位部件可向所述角锥棱镜施加轴向力，

所述安装框架的底面和所述角锥棱镜底部弹性接触，安装框架的底面可提供与轴向力方向相反的支撑弹力。

2.根据权利要求1所述的角锥棱镜安装装置，其特征在于：所述径向定位部件为径向定位螺钉，和/或，所述轴向定位部件为轴向定位螺钉。

3.根据权利要求2所述的角锥棱镜安装装置，其特征在于：所述端盖的上端面设置有与轴向定位螺钉适配的第一定位孔，所述轴向定位螺钉穿过第一定位孔与所述角锥棱镜接触。

4.根据权利要求2所述的角锥棱镜安装装置，其特征在于：所述端盖的侧面设置有与径向定位螺钉适配的第二定位孔，所述套筒的外壁设置有与径向定位螺钉适配的第三定位孔，所述径向定位螺钉穿过第二定位孔、第三定位孔及与所述角锥棱镜接触。

5.根据权利要求3所述的角锥棱镜安装装置，其特征在于：所述轴向定位螺钉为3个，所述第一定位孔为3个，沿周向均匀设置在所述端盖的上端面。

6.根据权利要求4所述的角锥棱镜安装装置，其特征在于：其特征在于：所述径向定位螺钉为3个，所述第二定位孔、第三定位孔为3个，所述第二定位孔沿周向均匀设置于所述端盖的侧面，所述第三定位孔沿周向均匀设置与所述套筒的外壁。

7.根据权利要求1所述的角锥棱镜安装装置，其特征在于：所述角锥棱镜的上端面和套筒之间设置有橡胶垫片。

8.根据权利要求1所述的角锥棱镜安装装置，其特征在于：所述角锥棱镜的外周面和套筒之间设置有橡胶垫圈，所述角锥棱镜、套筒、橡胶垫圈之间为过盈配合。

9.根据权利要求1所述的角锥棱镜安装装置，其特征在于：所述安装框架的底面和所述角锥棱镜底端通过弹簧抵接。

10.根据权利要求9所述的角锥棱镜安装装置，其特征在于：所述弹簧有三根，为三点弹性支撑方式。

11.根据权利要求9所述的角锥棱镜安装装置，其特征在于：所述角锥棱镜安装装置还包括角锥棱镜安装件、转接件、圆头顶针；

所述角锥棱镜安装件为弹性材质，其上端面设置有与角锥棱镜底部适配的安装槽，所述角锥棱镜可固定在角锥棱镜安装件的上端面；

所述圆头顶针设置于底座之上，所述圆头顶针为空心，所述弹簧设置在所述圆头顶针空腔内，所述圆头顶针可提供支撑弹力；

所述转接件的下端面设置有和圆头顶针适配的半球槽，所述转接件的上端面和角锥棱镜安装件的下端面相连。

12.根据权利要求11所述的角锥棱镜安装装置，其特征在于：所述安装框架的底面设置有和圆头顶针空腔适配的空心圆柱体，所述空心圆柱体设置在所述圆头顶针的空腔内，所述弹簧设置在所述空心圆柱体的空腔内。

13.根据权利要求1~12任意一项权利要求所述的角锥棱镜安装装置，其特征在于：所述端盖和安装框架通过固定螺钉进行相对固定，所述角锥棱镜安装装置的其余所有部件放置在所述安装框架内。

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