发明名称 大承载的二维角度调整机构
摘要 一种顶面中心安装或偏心安装的大承载的二维角度调整机构,包括顶板、底板、第一支撑柱调整机构、第二支撑柱调整机构、支撑柱、定位钢球、第一限位机构、第二限位机构和挡块。本发明通过调节第一支撑柱调整机构、第二支撑柱调整机构使顶板和底板之间的相对距离发生改变,从而实现整个机构的俯仰、偏摆角度调整和锁紧的功能。本发明适用于顶面中心安装或偏心安装的较大质量的光机元件,无需任何配重结构进行二维角度调整,本发明结构简单,操作方便,整体结构稳定可靠紧凑。
申请公布号 CN103760655B 申请公布日期 2016.02.10
申请号 CN201410030120.6 申请日期 2014.01.23
申请人 中国科学院上海光学精密机械研究所 发明人 徐世福;王向朝;唐锋
分类号 G02B7/00(2006.01)I 主分类号 G02B7/00(2006.01)I
代理机构 上海新天专利代理有限公司 31213 代理人 张泽纯
主权项 一种大承载的二维角度调整机构,其特征在于:包括顶板(1)、底板(2)、第一支撑柱调整机构(3)、第二支撑柱调整机构(4)、支撑柱(5)、定位钢球(6)、第一限位机构(7)、第二限位机构(8)和挡块(9),在顶板(1)和底板(2)相对应的一侧,在顶板(1)和底板(2)之间,安装有第一支撑柱调整机构(3),在顶板(1)的中部,与底板(2)的另一侧相对应,分别安装第二支撑柱调整机构(4)和支撑柱(5)、定位钢球(6)、挡块(9),通过调节第一支撑柱调整机构(3)、第二支撑柱调整机构(4),以改变所述的顶板(1)和底板(2)之间的相对距离,从而实现整个机构的俯仰、偏摆角度调整和锁紧的功能;所述的支撑柱(5)、定位钢球(6)和挡块(9)共同作为整个调整机构的支点;所述的顶板(1)是一个板形结构,包括上顶板(1‑1)和下顶板(1‑2),所述的下顶板(1‑2)为所述的上顶板(1‑1)的一半大小;所述的下顶板(1‑2)的对边的中间各有一个相对的U形沉头槽(2‑3),中心具有中孔(1‑2‑3),周边的六个螺纹孔(1‑2‑5),在下顶板(1‑2)的三个角上分别开有第一调整孔(1‑2‑1)、第二调整孔(1‑2‑2)和挡块固定螺孔(1‑2‑6);所述的上顶板(1‑1)一半的顶面具有第一固定安装孔(1‑1‑1)、第二固定安装孔(1‑1‑2)和第三固定安装孔(1‑1‑3),第三固定安装孔(1‑1‑3)是位于上顶板(1‑1)的一半顶面的中心位置的螺纹孔,第一固定安装孔(1‑1‑1)和第二固定安装孔(1‑1‑2)分别由四个位于上顶板(1‑1)的一半的相对于所述的第三固定安装孔(1‑1‑3)呈中心对称的两个角上和中部两侧的螺纹孔,所述的上顶板(1‑1)另一半的顶面还具有第四固定安装孔(1‑1‑9),所述的上顶板(1‑1)的一侧和中部各有两个U形槽(1‑1‑4)与所述的下顶板(1‑2)的对边的中间各有一个相对的U形沉头槽(2‑3)相对应,所述的上顶板(1‑1)和下顶板(1‑2)利用螺钉通过位于上顶板(1‑1)上六个沉头孔(1‑1‑5)与下顶板(1‑2)的六个螺纹孔(1‑2‑5)而固定;所述的底板(2)也是一个板形结构,与所述的下顶板(1‑2)的尺寸相当,所述的底板(2)的两对边侧面有U形沉头槽(2‑3),另外两个侧面,分别有两个限位片安装孔(2‑4),两对角位置具有第一螺柱孔(2‑1)和第二螺柱孔(2‑2),第三角的沉头孔(2‑5);所述的U形沉头槽(2‑3)与下顶板(1‑2)两侧面的U型槽(1‑2‑4)和上顶板(1‑1)的一侧和中部的两个U形槽(1‑1‑4)相对应,以便底板(2)、上顶板(1‑1)和下顶板(1‑2)相对固定时,将整个调整机构进行固定,此时,下顶板(1‑2)的中孔(1‑2‑3)与上顶板(1‑1)的第三固定安装孔(1‑1‑3)轴线重合,且中孔(1‑2‑3)直径大于第三固定安装孔(1‑1‑3);在上顶板(1‑1)的不同于U形槽结构(1‑1‑4)的另外两个侧面,开有两个限位螺纹孔(1‑1‑6);在上顶板(1‑1)与下顶板(1‑2)相对应的两个对角上,分别有第一调整槽(1‑1‑7)和第二调整槽(1‑1‑8);在下顶板(1‑2)上开有第一调整孔(1‑2‑1)、第二调整孔(1‑2‑2)和挡块固定螺孔(1‑2‑6);所述的第一支撑柱调整机构(3),包括调整块(3‑1)、下调整螺柱(3‑2)、顶柱(3‑3)、上调整螺柱(3‑4)和调整钢珠(3‑5),所述的调整块(3‑1)的调整柱(3‑1‑2)具有球面(3‑1‑1)和中螺孔(3‑1‑3);下调整螺柱(3‑2)包括一个螺柱体(3‑2‑1)、接触球面(3‑2‑2)和沿着圆周方向均布的四个固定螺孔(3‑2‑3);所述的顶柱(3‑3)是一个具有外螺纹的柱体;所述的上调整螺柱(3‑4)包括沿着圆周方向均布的四个固定沉头孔(3‑4‑1)、中间螺纹孔(3‑4‑2)和通孔(3‑4‑3);所述调整块(3‑1)的中螺孔(3‑1‑3)与螺柱体(3‑2‑1)配合,并沿着螺柱体(3‑2‑1)上下运动,在球面(3‑1‑1)和接触球面(3‑2‑2)之间为顶板(1),并通过两个球面与顶板的两个面从环形接触到点接触相互转换,实现调整和锁紧功能;所述的沿着圆周方向均布的四个固定螺孔(3‑2‑3)与四个固定沉头孔(3‑4‑1)配合,通过外接螺钉将下调整螺柱(3‑2)和上调整螺柱(3‑4)完全固定;所述顶柱(3‑3)通过外螺纹与中间螺纹孔(3‑4‑2)螺纹配合,压紧调整钢珠(3‑5),调整钢珠(3‑5)通过通孔(3‑4‑3)伸出整个上调整螺柱(3‑4),并与顶板(1)接触;所述第一支撑柱调整机构(3)的调整过程为:通过旋转固定在一起的下调整螺柱(3‑2)和上调整螺柱(3‑4),通过调整钢珠(3‑5)与顶板(1)的接触,完成角度调整,此时顶板(1)与接触球面(3‑2‑2)接触,通过旋转调整块(3‑1),通过球面(3‑1‑1)与顶板(1)的接触,实现整个二维调整机构相应位置的固定锁紧;所述的第二支撑柱调整机构(4)与第一支撑柱调整机构(3)具有相同的结构;所述支撑柱(5)是一个圆柱体,包括一个位于柱体顶面中心的螺纹孔(5‑1)和位于柱体底面中心的锥形孔(5‑2);所述的螺纹孔(5‑1)和底板(2)的沉头孔(2‑5)配合,通过外接的螺钉将支撑柱(5)与底板(2)固定,锥形孔(5‑2)与定位钢球(6)接触,起到固定定位钢球(6)的作用,该结构在整个二维调整机构中起到一个支点的作用;所述第一限位机构(7)包括第一固定螺钉(7‑1)、第二固定螺钉(7‑2)、限位螺柱(7‑3)和限位片(7‑4),所述的限位片(7‑4)的底端有第一固定通孔(7‑4‑2)和第二固定通孔(7‑4‑3),在顶端有限位孔(7‑4‑1);所述第一固定螺钉(7‑1)、第二固定螺钉(7‑2),分别穿过第一固定通孔(7‑4‑2)和第二固定通孔(7‑4‑3),通过螺纹固定在底板(2)的两个限位片安装孔(2‑4)上,将限位片(7‑4)与底板(2)相对固定;所述限位螺柱(7‑3)通过限位孔(7‑4‑1)与顶板(1)的限位螺纹孔(1‑10)固定,限位螺柱(7‑3)随着顶板(1)运动,使得限位螺柱(7‑3)的非螺纹固定端可以沿着限位孔(7‑4‑1)滑动,在限位孔(7‑4‑1)的边缘停止,达到限位作用;所述限位片(7‑4)是一个具有一定挠性的片体,能够承受一定的弯曲,并能恢复原位;所述第二限位机构(8)与第一限位机构(7)具有相同的结构;所述挡块(9)是一个具有阶梯形结构的圆柱体,包括具有外螺纹的小柱体(9‑1)和具有平底面的大柱体(9‑2),所述的小柱体(9‑1)与顶板(1)的挡块固定螺孔(1‑2‑6)通过螺纹固定,大柱体(9‑2)的底面与定位钢球(6)接触,定位钢球(6)与大柱体(9‑2)的底面点接触,并能轻微转动,实现定位钢球(6)的支点作用。
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