二維角度調(diào)整架的制作方法
【專利摘要】一種二維角度調(diào)整架，包括L型基座、調(diào)整座、兩根二維柔性鉸鏈、兩根絲桿、兩個(gè)螺母、鋼球、兩個(gè)球坑、三根定位柱、兩個(gè)彈性擋圈、第一連接螺釘、第二連接螺釘、固定螺釘和第三連接螺釘。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、絲桿加工要求低、傳動(dòng)無間隙、二維角度調(diào)整分辨率高和剛性好的特點(diǎn)。
【專利說明】二維角度調(diào)整架
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及二維角度調(diào)整架，特別涉及一種高剛性的、差動(dòng)驅(qū)動(dòng)的二維角度調(diào)整架，尤其降低了絲桿的加工要求。
【背景技術(shù)】
[0002]二維角度調(diào)整架在光學(xué)精密機(jī)械領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，一般二維調(diào)整機(jī)構(gòu)采用三點(diǎn)結(jié)構(gòu)或者正交軸系構(gòu)成調(diào)整轉(zhuǎn)軸，使用彈簧提供回復(fù)力，利用精密絲桿驅(qū)動(dòng)提高調(diào)整分辨率；因?yàn)閺椈纱嬖?，調(diào)整架剛性不足，外加有鎖緊機(jī)構(gòu)時(shí)，在鎖緊絲桿時(shí)會(huì)使調(diào)整機(jī)構(gòu)跑位；另外，作為驅(qū)動(dòng)的精密絲桿螺距很小，一般在0.20?0.35mm，對(duì)加工要求很高，成本高，即使是精密配研也很難將絲桿和螺母的間隙消除。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于避免現(xiàn)有二維調(diào)整架的不足，提供一種用于光學(xué)鏡片等調(diào)整的二維角度調(diào)整架，該調(diào)整架具有高穩(wěn)定性、高剛性和絲桿加工精度要求低的特定。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:
[0005]一種二維角度調(diào)整架，特點(diǎn)在于其構(gòu)成包括L型基座、調(diào)整座、兩根二維柔性鉸鏈、兩根絲桿、兩個(gè)螺母、鋼球、兩個(gè)球坑、三根定位柱、兩個(gè)彈性擋圈、第一連接螺釘、第二連接螺釘、固定螺釘和第三連接螺釘；
[0006]所述的L型基座的彎角處具有基座球坑孔，兩端分別具有第一螺母固定孔和第二螺母固定孔，所述的調(diào)整座的中間具有安裝調(diào)整對(duì)象的安裝孔，與所述的L型基座的基座球坑孔、第一螺母固定孔和第二螺母固定孔相對(duì)應(yīng)的位置分別具有調(diào)整座球坑孔、第一連接孔和第二連接孔；
[0007]所述的基座球坑孔和所述的調(diào)整座的球坑孔用于安裝所述的球坑，所述的第二連接螺釘依次穿過將所述的基座球坑孔、球坑、鋼球、球坑和調(diào)整座球坑孔和球坑螺孔將所述的L型基座和所述的調(diào)整座連在一起；同時(shí)將所述的螺母通過擰緊第一連接螺釘固定在L型基座的第一螺母固定孔和第二螺母固定孔中；所述的絲桿有后螺紋和前螺紋分別與所述的螺母和二維柔性鉸鏈的驅(qū)動(dòng)螺孔連接，且后螺紋的螺距大于前螺紋，所述的前螺紋和后螺紋之間的凹槽放置所述的彈性擋圈；所述的二維柔性鉸鏈割有正交的第一對(duì)稱弧槽對(duì)和第二對(duì)稱弧槽對(duì)，形成兩個(gè)方向最小厚度分別為a和b的二維柔性鉸鏈的兩個(gè)撓性方向，a ( b ;所述的兩個(gè)二維柔性鉸鏈帶有凸臺(tái)和連接螺孔的一端分別與所述的調(diào)整座有第一長(zhǎng)槽的第一連接孔和有第二長(zhǎng)槽的第二連接孔相連，第一長(zhǎng)槽與第二長(zhǎng)槽成直角，使所述的二維柔性鉸鏈最小厚度為a的第一弧槽對(duì)朝向所述的調(diào)整座球坑孔；所述的L型基座的第一螺母固定孔中心和第二螺母固定孔中心與基座球坑孔的中心距離相等為c且構(gòu)成直角；所述的調(diào)整座在兩個(gè)垂直方向上距離調(diào)整座球坑孔的中心為c的點(diǎn)Cl和C2與第一連接孔的中心和第二連接孔的中心不重合，在兩個(gè)方向上偏離微小的距離d和e，并且第一連接孔的中心和第二連接孔的中心關(guān)于點(diǎn)Cl，C2和調(diào)整座球坑孔的中心構(gòu)成的直角的角平分線對(duì)稱；所述的球坑有通孔和圓錐面；所述的鋼球有通孔；所述的定位柱安裝于所述的調(diào)整座的定位孔；所述的三個(gè)第三固定螺釘擰入所述的調(diào)整座的固定螺孔中，以安裝固定置于所述的調(diào)整座安裝孔的調(diào)整對(duì)象。
[0008]所述的調(diào)整座的安裝孔的周邊有方便拿取調(diào)整對(duì)象的開口。
[0009]所述的L型基座在第一螺母固定孔和第二螺母固定孔上開有開口槽。
[0010]所述的L型基座上有安裝固定孔。
[0011 ] 所述的螺母有定位凸臺(tái)。
[0012]所述的絲桿有內(nèi)六角沉孔。
[0013]本發(fā)明的技術(shù)效果:
[0014]1、本發(fā)明使用高剛性的二維柔性鉸鏈提高了剛性和穩(wěn)定性；
[0015]2、利用絲桿與螺母和柔性鉸鏈的差動(dòng)螺紋連接，降低了絲桿的加工要求而且具有較高調(diào)整分辨率；
[0016]3、應(yīng)用調(diào)整座和L基座對(duì)應(yīng)三點(diǎn)連接孔位的錯(cuò)位配置造成二維柔性鉸鏈的預(yù)變形消除螺紋間的間隙，使得螺母和絲桿的配合精度大大降低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明二維角度調(diào)整架的立體圖；
[0018]圖2為本發(fā)明二維角度調(diào)整架的爆炸圖；
[0019]圖3為本發(fā)明L型基座I的正視圖；
[0020]圖4為本發(fā)明L型基座I的立體圖；
[0021]圖5為本發(fā)明調(diào)整座2的正視圖和兩個(gè)局部放大圖；
[0022]圖6為本發(fā)明調(diào)整座2的立體圖；
[0023]圖7為本發(fā)明絲桿4的立體圖；
[0024]圖8為本發(fā)明二維柔性鉸鏈3的正視圖；
[0025]圖9為本發(fā)明二維柔性鉸鏈3的立體圖；
[0026]圖10為本發(fā)明二維柔性鉸鏈3在圖9中1-1的剖視圖；
[0027]圖11為本發(fā)明球坑7的立體圖；
[0028]圖12為本發(fā)明鋼球6的立體圖；
[0029]圖13為本發(fā)明螺母5的立體圖；
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0031]由圖可見，本發(fā)明二維角度調(diào)整架實(shí)施例，構(gòu)成包括L型基座1、調(diào)整座2、兩根二維柔性鉸鏈3、兩根絲桿4、兩個(gè)螺母5、鋼球6、兩個(gè)球坑7、三根定位柱8、兩個(gè)彈性擋圈13、第一連接螺釘9、第二連接螺釘10、固定螺釘11和第三連接螺釘12 ；
[0032]所述的L型基座I的彎角處具有基座球坑孔14，兩端分別具有第一螺母固定孔111和第二螺母固定孔116，所述的調(diào)整座2的中間具有安裝調(diào)整對(duì)象的安裝孔222，與所述的L型基座I的基座球坑孔14、第一螺母固定孔111和第二螺母固定孔116相對(duì)應(yīng)的位置分別具有調(diào)整座球坑孔22、第一連接孔21和第二連接孔23 ；[0033]所述的基座球坑孔14和所述的調(diào)整座的球坑孔22用于安裝所述的球坑7，所述的第二連接螺釘10依次穿過將所述的基座球坑孔14、球坑7、鋼球6、球坑7和調(diào)整座球坑孔22和球坑螺孔25將所述的L型基座I和所述的調(diào)整座2連在一起；同時(shí)將所述的螺母5通過擰緊第一連接螺釘9固定在L型基座I的第一螺母固定孔111和第二螺母固定孔116中；所述的絲桿4有后螺紋41和前螺紋42分別與所述的螺母(5)和二維柔性鉸鏈(3)的驅(qū)動(dòng)螺孔(31)連接，且后螺紋(41)的螺距大于前螺紋(42)，所述的前螺紋(42)和后螺紋
(41)之間的凹槽44放置所述的彈性擋圈13 ;所述的二維柔性鉸鏈3割有正交的第一對(duì)稱弧槽對(duì)35和第二對(duì)稱弧槽對(duì)36，形成兩個(gè)方向最小厚度分別為a和b的二維柔性鉸鏈3的兩個(gè)撓性方向，a ( b ;所述的兩個(gè)二維柔性鉸鏈3帶有凸臺(tái)33和連接螺孔32的一端分別與所述的調(diào)整座2有第一長(zhǎng)槽24的第一連接孔21和有第二長(zhǎng)槽26的第二連接孔23相連，第一長(zhǎng)槽24與第二長(zhǎng)槽26成直角，使所述的二維柔性鉸鏈3最小厚度為a的第一弧槽對(duì)35朝向所述的調(diào)整座2的球坑孔22 ;所述的L型基座I的第一螺母固定孔111的中心Al和第二螺母固定孔116的中心A2與基座球坑孔14的中心距離相等為c且構(gòu)成直角；所述的調(diào)整座2在兩個(gè)垂直方向上距離調(diào)整座球坑孔22的中心為c的點(diǎn)Cl和C2與第一連接孔21的中心BI和第二連接孔23的中心B2不重合，在兩個(gè)方向上偏離微小的距離d和e，并且第一連接孔21的中心BI和第二連接孔23的中心B2關(guān)于點(diǎn)C1，C2和調(diào)整座球坑孔22的中心構(gòu)成的直角的角平分線對(duì)稱；所述的球坑7有通孔72和圓錐面71 ;所述的鋼球6有通孔61 ;所述的定位柱8安裝于所述的調(diào)整座2的定位孔29 ;所述的三個(gè)第三固定螺釘11擰入所述的調(diào)整座2的固定螺孔221中，以安裝固定置于所述的調(diào)整座2安裝孔222的調(diào)整對(duì)象。
[0034]所述的調(diào)整座2的安裝孔222的周邊有方便拿取調(diào)整對(duì)象的開口 28。
[0035]所述的L型基座I在第一螺母固定孔111和第二螺母固定孔116上開有開口槽112。
[0036]所述的L型基座上有安裝固定孔16。
[0037]所述的螺母5有定位凸臺(tái)51。
[0038]所述的絲桿4有內(nèi)六角沉孔43。
[0039]如圖3所示，L型基座I的基座球坑孔14的中心與第一螺母固定孔111的中心Al的距離和第二螺母固定孔116的中心A2的距離相等為c且垂直；如圖5所示，調(diào)整座2的第一連接孔21的中心BI和第二連接孔23的中心B2與在兩個(gè)垂直方向上距離調(diào)整座球坑孔22中心為c的點(diǎn)Cl和C2不重合,而是在兩個(gè)方向上偏離微小的偏置距離d和偏置距離e，但是中心點(diǎn)BI和中心點(diǎn)B2關(guān)于點(diǎn)Cl，C2和調(diào)整座球坑孔22的中心構(gòu)成的直角的角平分線對(duì)稱；將二維柔性鉸鏈3底面的凸臺(tái)33裝入長(zhǎng)槽24和長(zhǎng)槽26，如圖1，2所示裝配二維角度調(diào)整架，由于偏置距離d和偏置距離e的存在，使二維柔性鉸鏈3發(fā)生預(yù)變形從而消除了絲桿4與螺母5和二維柔性鉸鏈3之間的螺紋配合間隙；如圖1、2所示，螺母5用螺釘9固定在L型基座I的第一螺母固定孔111和第二螺母固定孔116 ；
[0040]如圖7所示，絲桿4有后螺紋41和前螺紋42，后螺紋41的螺距要大于前螺紋42的螺距；中間的凹槽44裝配彈性擋圈13，防止絲桿4調(diào)整過量脫出；
[0041]如圖8，9，10所示，二維柔性鉸鏈3左端有驅(qū)動(dòng)螺孔31和右端有連接螺孔32及凸臺(tái)33，中段有相互垂直的兩個(gè)方向上有對(duì)稱的第一弧槽對(duì)35和第二弧槽對(duì)36，構(gòu)成二維柔性鉸鏈兩個(gè)方向上的撓性維度，第一弧槽對(duì)35和第二弧槽對(duì)36最小厚度處的厚度分別為a 和 b,且 a < b ;
[0042]如圖11，12，2所示，球坑7的錐面71與鋼球6配合，用螺釘10將兩個(gè)球坑7和鋼球6裝配到L型基座I和調(diào)整座2上作為轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)；
[0043]如圖1所示，驅(qū)動(dòng)任一根絲桿4既可使調(diào)整座2相對(duì)于L型基座I的以球坑孔14中的鋼球6中心和另一絲桿4對(duì)應(yīng)的二維柔性鉸鏈3的厚度最小值為a的弧槽撓性中心的連線為軸產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。
[0044]二維調(diào)整架通過L型基座的安裝固定孔16固定連接到使用平臺(tái)上。
【權(quán)利要求】
1.一種二維角度調(diào)整架，特征在于其構(gòu)成包括L型基座(1)、調(diào)整座(2)、兩根二維柔性鉸鏈(3)、兩根絲桿(4)、兩個(gè)螺母(5)、鋼球(6)、兩個(gè)球坑(7)、三根定位柱(8)、兩個(gè)彈性擋圈(13)、第一連接螺釘(9)、第二連接螺釘(10)、固定螺釘(11)、第三連接螺釘(12)； 所述的L型基座(1)的彎角處具有基座球坑孔(14)，兩端分別具有第一螺母固定孔(111)和第二螺母固定孔(116)，所述的調(diào)整座(2)的中間具有安裝調(diào)整對(duì)象的安裝孔(222)，與所述的L型基座(1)的基座球坑孔(14)、第一螺母固定孔(111)和第二螺母固定孔(116)相對(duì)應(yīng)的位置分別具有調(diào)整座球坑孔(22)、第一連接孔(21)和第二連接孔(23)； 所述的基座球坑孔(14)和所述的調(diào)整座的球坑孔(22)用于安裝所述的球坑(7)，所述的第二連接螺釘(10)依次穿過將所述的基座球坑孔(14)、球坑(7)、鋼球(6)、球坑(7)和調(diào)整座球坑孔(22)和球坑螺孔(25)將所述的L型基座(1)和所述的調(diào)整座(2)連在一起；同時(shí)將所述的螺母(5)通過擰緊第一連接螺釘(9)固定在L型基座(1)的第一螺母固定孔(111)和第二螺母固定孔(116)中；所述的絲桿(4)有后螺紋(41)和前螺紋(42)分別與所述的螺母(5)和二維柔性鉸鏈(3)的驅(qū)動(dòng)螺孔(31)連接，且后螺紋(41)的螺距大于前螺紋(42)，所述的前螺紋(42)和后螺紋(41)之間的凹槽(44)放置所述的彈性擋圈(13);所述的二維柔性鉸鏈(3)割有正交的第一對(duì)稱弧槽對(duì)(35)和第二對(duì)稱弧槽對(duì)(36)，形成兩個(gè)方向最小厚度分別為a和b的二維柔性鉸鏈(3)的兩個(gè)撓性方向，a ( b ;所述的兩個(gè)二維柔性鉸鏈(3)帶有凸臺(tái)(33)和連接螺孔(32)的一端分別與所述的調(diào)整座(2)有第一長(zhǎng)槽(24)的第一連接孔(21)和有第二長(zhǎng)槽(26)的第二連接孔(23)相連，第一長(zhǎng)槽(24)與第二長(zhǎng)槽(26)成直角，使所述的二維柔性鉸鏈(3)最小厚度為a的第一弧槽對(duì)(35)朝向所述的調(diào)整座⑵的球坑孔(22);所述的L型基座⑴的第一螺母固定孔(111)中心(Al)和第二螺母固定 孔(116)中心(A2)與基座球坑孔(14)的中心距離相等為c且構(gòu)成直角；所述的調(diào)整座(2)在兩個(gè)垂直方向上距離調(diào)整座球坑孔(22)的中心為c的點(diǎn)Cl和C2與第一連接孔(21)中心(BI)和第二連接孔(23)中心(B2)不重合，在兩個(gè)方向上偏離微小的距離d和e，并且第一連接孔(21)的中心(BI)和第二連接孔(23)的中心(B2)關(guān)于點(diǎn)Cl，C2和調(diào)整座球坑孔(22)的中心構(gòu)成的直角的角平分線對(duì)稱；所述的球坑(7)有通孔(72)和圓錐面(71);所述的鋼球(6)有通孔(61);所述的定位柱⑶安裝于所述的調(diào)整座(2)的定位孔(29);所述的三個(gè)第三固定螺釘(11)擰入所述的調(diào)整座(2)的固定螺孔(221)中，以安裝固定置于所述的調(diào)整座(2)安裝孔(222)的調(diào)整對(duì)象。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維角度調(diào)整架，其特征在于:所述的調(diào)整座(2)的安裝孔(222)的周邊有方便拿取調(diào)整對(duì)象的開口(28)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維角度調(diào)整架，其特征在于:所述的L型基座(1)在第一螺母固定孔(111)和第二螺母固定孔(116)上開有開口槽(112)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維角度調(diào)整架，其特征在于:所述的L型基座上有安裝固定孔(16) ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維角度調(diào)整架，其特征在于:所述的螺母(5)有定位凸臺(tái)(51)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維角度調(diào)整架，其特征在于:所述的絲桿(4)有內(nèi)六角沉孔(43)。
【文檔編號(hào)】G02B7/00GK103984075SQ201410226509
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】杜李峰, 朱健強(qiáng), 楊曉偉, 劉志剛, 湯更秀 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所