RU2544278C2

RU2544278C2 - Optical adjustment table for heavy-weight devices

Info

Publication number: RU2544278C2
Application number: RU2012157502/28A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Васильевич Паненко
Original assignee: Дмитрий Васильевич Паненко
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2015-03-20
Also published as: RU2012157502A

Abstract

FIELD: physics, optics.

SUBSTANCE: invention relates to optical instrument-making, particularly optical benches and holographic tables. The optical adjustment table comprises a base with a dovetail profile, a support with a lock in the upper part, a lifting screw with a trapezoidal thread, fastened in the upper part to the fixed platform of the table, a movable platform of the table driven a micro-screw. The fixed platform is connected to the base of the table by an expanding mechanical connection - tractor. A screw with a trapezoidal thread is used to drive the movable platform. In the base of the tractor there is a curved thread for a retention screw designed to fix the base of the tractor after an adjusted angle. A transparent arrow with a guide mark is attached to the outer side of the base of the tractor and a scale in degrees is placed on the upper plane of the base of the table.

EFFECT: enabling cross movements and adjustment movements in the form of rotations about a vertical axis.

5 dwg

Description

1. Область техники1. The technical field

Изобретение относится к области техники оптического приборостроения в той части, которая изготавливает оптические скамьи или голографические столы и элементы к ним. В данном изобретении рассматриваются приспособления, которые являются крепежными и функциональными устройствами. Известные крепежные устройства-рейтеры и оптические юстировочные столики, входящие в состав оптических линий и других оптических приборов (монохроматоры, спектрографы), специализированы для конкретных целей и пригодны для размещения на них только легких приборов, таких, которые при юстировке можно удержать рукой. Однако в оптическом и физическом эксперименте бывают приборы повышенной массы, которые также требуется юстировать в эксперименте. Соответственно, должны быть столики, которые удовлетворяют и таким требованиям. Кроме этого столики должны обладать и достаточной универсальностью в юстировке, чтобы с их помощью можно было изменять условия эксперимента.The invention relates to the field of optical instrument engineering in the part that produces optical benches or holographic tables and elements for them. This invention contemplates devices that are fasteners and functional devices. Known mounting devices-raters and optical adjustment tables, which are part of optical lines and other optical devices (monochromators, spectrographs), are specialized for specific purposes and are suitable for placing only light devices on them, which can be held by hand during adjustment. However, in optical and physical experiments there are devices of increased mass, which also need to be adjusted in the experiment. Accordingly, there should be tables that satisfy such requirements. In addition, the tables must have sufficient versatility in alignment so that with their help it is possible to change the conditions of the experiment.

В ходе работы по совершенствованию крепежных достаточно грузоподъемных устройств было найдено техническое решение, которое позволило даже при большой массовой нагрузке на платформу столика иметь, кроме обычного перемещения всего столика вдоль направляющей, еще три основных юстировочных движения: плавное смещение подвижной платформы столика перпендикулярно оптической оси, поворот относительно вертикальной оси и изменение высоты. Причем в предлагаемом столике две последних регулировки сделаны независимыми одна от дугой, т.е. автономными. Для развязки регулировок по углу поворота и по высоте было применено новое для оптических столиков механическое устройство-тракер (tracker). Это подвижное соединение осуществляет механическое сопряжение неподвижной платформы столика с основанием столика. При изменении высоты подъемным винтом тракер либо сжимается, либо распрямляется, предохраняя платформу столика от поворота. После поворота столика вокруг вертикальной оси положение тракера фиксируется прижимным винтом. Такая конструкция допускает и независимый поворот вокруг подъемного винта, и независимую регулировку высоты, что делает юстировку менее трудоемкой и сокращает время юстировки. Столик предназначен для размещения и юстировки физических приборов массой до 20 кг. Предлагаемый оптический столик может найти применение в компановке эксперимента по физической оптике, в спектрогелиографах для фотоэлектрической регистрации фраунгоферовых линий, в голографии, в когерентно-оптических анализаторах пространственных спектров изображений и в других случаях.In the course of improving the fastening devices for sufficiently lifting devices, a technical solution was found that, even with a large mass load on the table platform, had, in addition to the usual movement of the entire table along the guide, three more basic alignment movements: smooth displacement of the moving table platform perpendicular to the optical axis, rotation relative to the vertical axis and a change in height. Moreover, in the proposed table, the last two adjustments are made independent of one from the arc, i.e. autonomous. To decouple the adjustments in the angle of rotation and in height, a mechanical tracker device, new to optical tables, was used. This movable connection mechanically couples the fixed platform of the table with the base of the table. When changing the height with a lifting screw, the tractor either contracts or straightens, protecting the table platform from turning. After turning the table around the vertical axis, the position of the tractor is fixed with a clamping screw. This design allows for independent rotation around the lifting screw and independent height adjustment, which makes alignment less time consuming and reduces alignment time. The little table is intended for placement and adjustment of physical devices weighing up to 20 kg. The proposed optical table can be used in arranging an experiment in physical optics, in spectroheliographs for photoelectric recording of fraughofer lines, in holography, in coherent optical analyzers of spatial image spectra, and in other cases.

2. Уровень техники2. The level of technology

В качестве первого аналога взят столик оптической скамьи ОСК-3 [1, 2], Фиг.1. Он состоит из основания 1 с профилем типа «ласточкин хвост»; стопорного винта 2; стойки 3; подъемного винта 4 с подъемной гайкой 5; зажимного винта 6; неподвижной 7 и подвижной 8 платформ; микровинта с ручкой 9. Такой столик имеет недостатки: во-первых, он может применяться для облегченных нагрузок, поскольку поперечная регулировка делается с помощью микровинта, во-вторых, регулировка по высоте связана с возможным нежелательным поворотом по углу, поскольку оба движения фиксируются одной зажимной гайкой. Только методом последовательных приближений можно отрегулировать высоту и угол поворота, что требует временных затрат.As the first analogue, a table of the optical bench OSK-3 was taken [1, 2], Figure 1. It consists of base 1 with a dovetail profile; locking screw 2; racks 3; lifting screw 4 with lifting nut 5; clamping screw 6; motionless 7 and mobile 8 platforms; a microscrew with a handle 9. This table has drawbacks: firstly, it can be used for light loads, since the lateral adjustment is done using a microscrew, and secondly, the height adjustment is associated with a possible unwanted angle rotation, since both movements are fixed by one clamping with a nut. Only the method of successive approximations can adjust the height and angle of rotation, which requires time.

В качестве второго аналога принят оптический юстировочный столик из набора голографического стола, Фиг.2, [2]. Столик грузоподъемный. Конструктивными элементами столика являются: основание 1 рейтерного типа с поперечным профилем, согласующимся с направляющими типа «ласточкин хвост»; прижимной винт 2; массивная вертикальная стойка 3; подъемный винт 4 с трапецеидальной резьбой и с пазом 5 вдоль образующей; подъемная гайка 10. В пазу для ограничения поворота при подъеме имеется шпонка 8. В отжатом состоянии шпонка удерживается в плавающем состоянии винтами 6 и 7, в установленном состоянии шпонка 8 прижимается к винту 4 стопорным винтом 9. Полезная нагрузка размещается на платформе 11. Признаком грузоподъемности является толстый подъемный винт (диаметр 32 мм), трапецеидальна резьба этого винта и шпоночный зажим достаточной площади. Недостатки: столик не имеет поперечных перемещений и юстировочных движений в виде поворотов вокруг вертикальной оси.As the second analogue adopted optical alignment table from a set of holographic tables, Figure 2, [2]. Lifting table. The structural elements of the table are: the base 1 of the racer type with a transverse profile, consistent with the guides of the "dovetail" type; clamping screw 2; massive vertical stand 3; a lifting screw 4 with a trapezoidal thread and with a groove 5 along the generatrix; lifting nut 10. In the groove to limit rotation when lifting, there is a key 8. In the depressed state, the key is held floating by screws 6 and 7, in the installed state, the key 8 is pressed against the screw 4 by the locking screw 9. The payload is placed on the platform 11. A sign of load capacity is a thick lifting screw (32 mm diameter), the trapezoidal thread of this screw and a key clip of sufficient area. Disadvantages: the table does not have lateral movements and alignment movements in the form of turns around the vertical axis.

3. Раскрытие изобретения3. Disclosure of invention

В качестве прототипа предлагаемого изобретения принят второй аналог. Схема столика показана на Фиг.3. Рассмотрим элементы столика: 4 - основание рейтера, имеющего массивную вертикальную стойку и поперечный профиль, согласующийся с направляющей типа «ласточкин хвост»; 19 - стопорный винт для крепления основания на прямолинейной направляющей; цилиндрический стержень 12 с трапецеидальной резьбой и с круглым фланцем в верхней части для соединения с неподвижной платформой 9; зажимной винт с рукояткой 17. В верхней части расположены: подвижная платформа 5 и направляющие пальцы 6 подвижной платформы. 18 - рукоятка и винт с трапецеидальной резьбой для перемещения подвижной платформы в направлении, перпендикулярном к оси винта - 12. Тракер, как устройство, ограничивающее повороты столика вокруг оси винта, образован элементами: 14 - траки, 15 - основание (подошва) тракера, 16 - трубчатые оси (латунные трубки) для соединения траков. В верхней части тракер крепится к пальцу 6 подвижной платформы, а в нижней части - траковая подошва привинчивается к основанию столика - 4 винтом. Все элементы тракера имеют ширину 60 мм, что исключает люфты соединений. Длина каждого трака равна 100 мм, что позволяет изменять высоту верхней площадки платформы столика от 176 мм в нижнем положении до 245 мм при полном распрямлении тракера. Этот диапазон высот конструктивно согласован с длиной подъемного винта в его резьбовой части. Подвижный столик приводится в движение в поперечном направлении также винтом с трапецеидальной резьбой, что позволяет перемещать на столике, как проверено на практике, массы до 20 кг. Микровинт, имеющийся в конструкции аналога, при такой нагрузке будет испорчен. Общий вид (фото) предлагаемого столика показан на Фиг.4As a prototype of the invention, the second analogue is adopted. The table layout is shown in FIG. 3. Consider the elements of the table: 4 - the base of the Reiter, which has a massive vertical stand and a transverse profile, consistent with the dovetail guide; 19 - locking screw for mounting the base on a straight guide; a cylindrical rod 12 with a trapezoidal thread and with a round flange in the upper part for connection with a fixed platform 9; clamping screw with a handle 17. In the upper part are located: the movable platform 5 and the guide fingers 6 of the movable platform. 18 - a handle and a screw with a trapezoidal thread for moving the movable platform in the direction perpendicular to the axis of the screw - 12. The tractor, as a device that limits the rotation of the table around the axis of the screw, is formed by elements: 14 - tracks, 15 - the base (sole) of the tractor, 16 - tubular axes (brass tubes) for connecting the tracks. In the upper part, the tractor is attached to the finger 6 of the moving platform, and in the lower part, the track sole is screwed to the base of the table with 4 screws. All elements of the tractor have a width of 60 mm, which eliminates backlash connections. The length of each track is 100 mm, which allows you to change the height of the upper platform platform of the table from 176 mm in the lower position to 245 mm when the tractor is completely straightened. This height range is structurally consistent with the length of the lifting screw in its threaded portion. The movable table is also driven in the transverse direction by a screw with a trapezoidal thread, which makes it possible to move weights up to 20 kg on the table, as verified in practice. The microscrew available in the analog design will be damaged at such a load. General view (photo) of the proposed table is shown in Figure 4

На Фиг.5 показана траковая подошва, из которого видно, что в ней есть дуговой паз для крепежного винта. Этот паз позволяет при немного отжатом винте осуществлять повороты столика вокруг оси подъемного винта на угол в пределах ±20° с отсчетом 1°. Установленный угол можно сохранить, зажав крепежный винт. Если этот винт выкрутить полностью, то столик можно поворачивать на 360°, но без фиксации и отсчета углов. В предлагаемом столике высота юстируется подъемной гайкой 13 и фиксируется зажимным винтом 17 (Фиг.3). Угловое положение фиксируется зажимным винтом в подошве 15 тракера. Места элементов фиксации юстировки по высоте и по повороту разные. Поэтому регулировки по высоте и по повороту в предлагаемом столике независимы, что является новым признаком. Он обусловлен новым элементом ракером. Из Фиг.5 видно, что к траковой подошве прикреплена стрелка в виде пластинки из оргстекла с тонкой отсчетной линией. Шкала с градусными делениями находится на верхней плоскости основания 4 (Фиг.3) перед траковой подошвой 15. Эти элементы обеспечивают отсчет угла поворота в градусах, что также является новым признаком, поскольку углы поворота в столиках, обычно, не измеряются. Грузоподъемность столика обеспечивается конструктивными элементами: 1) массивное рейтерное основание длиной вдоль направляющей 180 мм; 2) подъемный винт достаточной толщины (диаметр 24 мм); 3) большой диаметр (70 мм) подъемной гайки; 4) достаточный диаметр (12 мм) винта поперечного перемещения и его трапецеидальная резьба; 5) достаточная ширина (20 мм) стопорного зажима; 6) длинная рукоятка (100 мм) винта стопорного зажима; 7) ширина (60 мм) тракера, как ограничителя поворота. Столик испытан под нагрузкой гири 20 кг. Все юстировочные движения (поворот вокруг вертикальной оси, подъем груза и поперечное смещения) выполнялись.Figure 5 shows the track sole, which shows that it has an arc groove for the mounting screw. This groove allows you to rotate the table around the axis of the lifting screw by a slightly released screw by an angle of ± 20 ° with a 1 ° countdown. The set angle can be saved by holding the fixing screw. If this screw is completely unscrewed, then the table can be rotated 360 °, but without fixing and reading the angles. In the proposed table, the height is adjusted with a lifting nut 13 and fixed with a clamping screw 17 (Figure 3). The angular position is fixed with a clamping screw in the sole 15 of the tractor. The locations of the adjustment fixation elements in height and in rotation are different. Therefore, the height and rotation adjustments in the proposed table are independent, which is a new sign. It is due to the new element of the rocker. From Figure 5 it is seen that an arrow in the form of a plexiglass plate with a thin reference line is attached to the track sole. The scale with degree divisions is located on the upper plane of the base 4 (Fig. 3) in front of the track sole 15. These elements provide a reading of the angle of rotation in degrees, which is also a new sign, since the rotation angles in the tables are usually not measured. The loading capacity of the table is provided by the structural elements: 1) a massive rafter base with a length of 180 mm along the guide; 2) a lifting screw of sufficient thickness (diameter 24 mm); 3) large diameter (70 mm) of the lifting nut; 4) a sufficient diameter (12 mm) of the transverse displacement screw and its trapezoidal thread; 5) sufficient width (20 mm) of the locking clip; 6) the long handle (100 mm) of the locking clamp screw; 7) the width (60 mm) of the tractor, as a limiter of rotation. The table is tested under a load of 20 kg. All adjustment movements (rotation around the vertical axis, load lifting and lateral displacement) were performed.

Преимущества предлагаемого столика:The advantages of the proposed table:

1. По сравнению с аналогом предлагаемый столик может выдерживать большие массовые нагрузки, чем известные столики, с сохранением юстировочных свойств.1. Compared with the analog, the proposed table can withstand greater mass loads than the known tables, while maintaining the alignment properties.

2. По сравнению с аналогом предлагаемый столик имеет независимые регулировки высоты и угла поворота, что делает процесс юстировки более удобным, что особенно важно при работе в затемненном помещении.2. Compared to the analogue, the proposed table has independent height and angle adjustments, which makes the adjustment process more convenient, which is especially important when working in a darkened room.

3. Для достижения полученных результатов разработан новый для столиков такого класса конструктивный элемент - тракер.3. To achieve the results, a new design element for the tables of this class has been developed - the tractor.

4. Столик имеет отсчет по углу поворота в градусах в пределах ±20° и вращение вокруг оси винта без отсчета угла.4. The table has a reference to the angle of rotation in degrees within ± 20 ° and rotation around the axis of the screw without reference to the angle.

Оптический юстировочный столик, содержащий основание с профилем «ласточкин хвост»; стойку со стопорным зажимом в верхней части; подъемный винт с трапецеидальной резьбой, скрепленный в верхней части с неподвижной платформой столика; подвижную платформу столика с приводом от микровинта иOptical adjustment table containing a base with a dovetail profile; a rack with a locking clip in the upper part; trapezoidal lifting screw fastened at the top with a fixed table platform; a movable table platform powered by a micro screw and

1) с целью ограничения поворота столика и получения независимых юстировок по углу поворота и высоте неподвижная платформа соединена с основанием столика раздвигающимся механическим соединением тракером;1) in order to limit the rotation of the table and obtain independent adjustments in terms of the angle of rotation and height, the fixed platform is connected to the base of the table by a tractor with a sliding mechanical connection;

2) с целью повышения массоподъемности столика для привода подвижной платформы применен винт с трапецеидальной резьбой;2) in order to increase the mass-lifting capacity of the table, a trapezoidal screw was used to drive the moving platform;

3) с целью получить юстировку по углу поворота вокруг оси подъемного винта в основании тракера имеется дуговой паз для стопорного винта, предназначенного для фиксации основания тракера после отрегулированного угла;3) in order to obtain an adjustment in the angle of rotation around the axis of the lifting screw at the base of the tractor, there is an arc groove for the locking screw designed to fix the base of the tractor after the adjusted angle;

4) с целью измерения угла поворота к основанию тракера с внешней стороны прикреплена прозрачная стрелка с риской, а на верхней плоскости основания столика нанесена шкала в градусах.4) in order to measure the angle of rotation, a transparent arrow with a risk is attached to the base of the tractor from the outside, and a scale in degrees is plotted on the upper plane of the base of the table.

4. Краткое описание фигур, использованных в описании изобретения4. A brief description of the figures used in the description of the invention

Лист 4.1 - фиг.1 - Столик оптической скамьи ОСК - 3.Sheet 4.1 - figure 1 - Table optical bench OSK - 3.

Лист 4.2 - фиг.2 - Грузоподъемный столик голографического стола УИГ-2М.Sheet 4.2 - figure 2 - Lifting table holographic table UIG-2M.

Лист 4.3 - фиг.3 - Оптический юстировочный столик для приборов с повышенной массой.Sheet 4.3 - figure 3 - Optical adjustment table for devices with increased weight.

Лист 4.4 - фиг.4 - Основание тракера с дуговым пазом.Sheet 4.4 - figure 4 - The base of the tractor with an arc groove.

Лист 4.5 - фиг.5 - Фото столика в натуре.Sheet 4.5 - figure 5 - Photo of the table in kind.

Перечень библиографических источниковList of bibliographic sources

1. Креопалова Г.В., Лазарева Н.Л., Пуряев Д.Т. Оптические измерения. - М.: Машиностроение, 1987.1. Kreopalova G.V., Lazareva N.L., Puryaev D.T. Optical measurements. - M.: Mechanical Engineering, 1987.

2. Ефремов А.А., Законников В.П., Подобрянский А.В. - Сборка оптических приборов. - М.: Высшая школа, 1978 г.2. Efremov A.A., Lawyers V.P., Podobryansky A.V. - Assembly of optical instruments. - M .: Higher school, 1978

3. Заводское описание голографической установки УИГ - 2М. - Брянский филиал тульского завода «Эталон», г.Брянск, 1983 г.3. Factory description of the holographic installation UIG - 2M. - Bryansk branch of the Tula plant "Etalon", Bryansk, 1983

Claims

Optical adjustment table containing a base with a dovetail profile; a rack with a locking clip in the upper part; trapezoidal lifting screw fastened at the top with a fixed table platform; a movable platform of the table driven by a microscrew, and characterized in that the fixed platform is connected to the base of the table by a sliding mechanical connection - a tractor, a trapezoidal screw is used to drive the moving platform, an arc in the base of the tractor for a locking screw designed to fix the base of the tractor after the adjusted angle, at the same time, a transparent arrow with a risk is attached to the base of the tractor from the outside, and scales are plotted on the upper plane of the base of the table but in degrees.