[發明專利]光學檢測用四維調整臺

無效

• 申請號: 201210429660.2
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN102937457A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 王鵬;李華;楊賓宏
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01D11/30
• 分類號: G01D11/30;G01B11/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 陳廣民

技術領域

本發明涉及一種光學檢測用多維調整平臺。

背景技術

在光學檢測與裝調過程中，經常會用到各種位姿調整機構，如平移臺、升降臺、旋轉臺、角位移臺，目前國內外市場上有許多致力于該類產品研發的企業，這些企業的產品種類多、但其多維調整平臺大多數臺面尺寸較小，難以滿足中尺度光學件檢測與裝調的需要。長期以來，中尺度光學件檢測與裝調中所用的多維調整臺均是由單自由度調節機構通過簡單拼接而成，這樣雖然勉強滿足了工作需要，卻帶來許多新問題，比如：由于單自由度調節機構的接口形式不同，組合成多自由度調節機構時接口難以匹配；簡單拼接而成的多自由度調整平臺的穩定性差，特別是在激光干涉法面型檢測中由于調節機構抗干擾性差致使干涉條紋抖動，數據采樣困難，數據可靠性降低；同時工作效率受到嚴重影響。

發明內容

本發明提供一種光學檢測用四維調整臺，以滿足多維度精確調整工作的需求。

為實現以上發明目的，本發明提供以下技術方案。

光學檢測用四維調整臺，包括自下而上依次設置的底座、縱向位移臺、橫向位移臺、云臺座、云臺以及工作臺；

所述工作臺通過俯仰關節與所述云臺連接，俯仰關節采用兩個同軸安裝的圓柱回轉鉸鏈結構實現；在工作臺與云臺的水平延伸段設置有俯仰角調節機構；

所述云臺與橫向位移臺通過偏擺關節相連，所述偏擺關節由十字交叉圓柱滾子軸承、與軸承外圈相配的軸承安裝法蘭、與軸承內圈相配的云臺座以及起軸向定位作用的上、下壓圈組成；所述云臺與軸承安裝法蘭通過止口配合定位并以螺釘固定連接，十字交叉圓柱滾子軸承通過上壓圈和下壓圈緊定位于其內側的云臺座，云臺座與橫向位移臺通過另一止口定位并以螺釘固定連接；俯仰關節與偏擺關節構成的整體的重心位于工作臺的幾何中心；在云臺與橫向位移臺的水平延伸段設置有偏擺角調節機構；

在橫向位移臺與縱向位移臺之間兩側設置有橫向直線位移關節，在橫向位移臺與縱向位移臺之間中部設置有橫向直線位移調節機構；

在縱向位移臺與底座之間兩側設置有縱向直線位移關節，在縱向位移臺與底座之間中部設置有縱向直線位移調節機構；

所述橫向直線位移關節和縱向直線位移關節均采用相匹配的滑塊與直線導軌的結構形式，其中，橫向直線位移關節的直線導軌與縱向直線位移關節的直線導軌相互垂直，在豎直方向形成矩形框的投影。

基于上述基本技術方案，本發明還進行了如下優化限定和改進。

上述俯仰角調節機構包括細牙絲桿螺母副、俯仰螺母安裝架和俯仰絲桿頂板；細牙絲桿螺母副的螺母通過俯仰螺母安裝架與云臺緊固連接，俯仰絲桿頂板與工作臺緊固連接，細牙絲桿螺母副中的絲桿的下端安裝有俯仰角調節手輪，絲桿的上端為球面，該球面與俯仰絲桿頂板形成高副接觸。

在工作臺與云臺之間在靠近俯仰角調節機構一端設置有拉簧，拉簧兩端分別固定連接工作臺和云臺。

上述偏擺角調節機構包括細牙絲桿螺母副、偏擺螺母安裝架、上支架、下支架、偏擺絲桿頂板和復位彈性組件；細牙絲桿螺母副的螺母通過偏擺螺母安裝架及下支架與橫向位移臺緊固連接，偏擺絲桿頂板通過上支架與云臺緊固連接，細牙絲桿螺母副中的絲桿的一端安裝有偏擺角調節手輪，絲桿的另一端為球面，該球面與偏擺絲桿頂板的一側形成高副接觸，偏擺絲桿頂板的另一側與復位彈性組件的球面一端形成高副接觸；

上述復位彈性組件包括滑套和位于滑套內并自滑套底部依次連接的壓簧、滑竿，所述復位彈性組件的球面一端即滑竿朝外的一端，滑套通過滑套安裝架最終與橫向位移臺緊固連接。這樣，滑桿在滑套內壓簧的作用下在滑套內能夠往復滑動。

上述橫向直線位移調節機構采用滾珠絲桿螺母副，該滾珠絲桿螺母副端部設置有橫向直線位移調節手輪；上述縱向直線位移調節機構采用滾珠絲桿螺母副，該滾珠絲桿螺母副端部設置有縱向直線位移調節手輪。

在上述十字交叉圓柱滾子軸承中，多個圓柱滾子在成90°的V型溝槽滾動面上通過隔離塊被相互垂直地排列。所以交叉滾子軸承可承受徑向載荷、軸向載荷及力矩負載等多方向的負荷。

上述俯仰關節偏置于工作臺長度的五分之四處。

在工作臺上設置有用以安裝檢測支架的的多個通用接口。

本發明的光學檢測用四維調整臺結構簡明，能夠實現四維調節，俯仰角調節范圍：±7°、偏擺角調節范圍：±7°、橫向直線位移調節范圍：±100mm、縱向直線位移調節范圍：±100mm；并具有很高的穩定性和調節精度，能夠滿足光學檢測工程的實踐需要。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖(正剖視圖)。