一种精细角度调整机械装置论文和设计-廖欣

全文摘要

本实用新型提供了一种精细角度调整机械装置。该技术方案将待调节的光学镜片设置于一镜片底座上，利用固定座承载镜片底座，并在固定座与镜片底座设置钢珠作为支点；在此基础上，利用位于固定座中的第二螺钉顶压镜片底座后端，从而通过调整第二螺钉的伸出量来调整镜片底座角度；此外，本实用新型在固定座中增设了第三螺钉，当调整完毕后，将第三螺钉楔入衬套上的凹陷部中，对调整完毕的状态加以固定。应用本实用新型，可实现光学元器件角度的便捷微调，最小调节角度可达0.019度(0.3mrad)；同时，在调整完毕后可对结构进行有效固定，保证光学元器件在工作过程中结构的稳定。

主设计要求

1.一种精细角度调整机械装置，其特征在于包括固定座(1)，镜片底座(2)，第一螺钉(3)，光学镜片(4)，衬套(5)，第二螺钉(6)，螺纹部(7)，螺孔(8)，凹陷部(9)，第三螺钉(10)，钢珠(11)，弹簧(12)，其中镜片底座(2)通过第一螺钉(3)连接在固定座(1)的前端，在镜片底座(2)的前端连接有光学镜片(4)；衬套(5)固定连接在第二螺钉(6)的外周，在衬套(5)的表面上具有螺纹部(7)，在固定座(1)上具有螺孔(8)，衬套(5)通过所述螺纹部(7)丝接在螺孔(8)中，所述第二螺钉(6)的前端顶压在镜片底座(2)的后端；在衬套(5)的表面上还具有凹陷部(9)，第三螺钉(10)丝接在固定座(1)中，所述第三螺钉(10)的末端卡接在所述凹陷部(9)中；在镜片底座(2)与固定座(1)之间垫置有钢珠(11)；在第一螺钉(3)的螺帽与镜片底座(2)之间垫置有弹簧(12)。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种精细角度调整机械装置，其特征在于所述第二螺钉(6)为精密螺钉；所述衬套(5)为精密衬套。

3.根据权利要求1所述的一种精细角度调整机械装置，其特征在于所述第二螺钉(6)有若干个。

4.根据权利要求1所述的一种精细角度调整机械装置，其特征在于所述凹陷部(9)为一环形的凹槽。

5.根据权利要求1所述的一种精细角度调整机械装置，其特征在于第三螺钉(10)的轴线与第二螺钉(6)的轴线相互垂直。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及机械结构技术领域，进一步涉及激光器中镜片或晶体的角度微调，具体涉及一种精细角度调整机械装置。

背景技术

在当今固体激光器的光路设计当中，由于固体激光器空间光路的高精度，空间光路上的相关器件位置或者角度的一点点变化都会造成激光器在功率上或者性能上由很大的区别。而固体激光器光路大部分由一些晶体、镜片组成，在安装这些晶体与镜片时存在着安装误差与机械加工偏差，这就导致了某些关键部件有需要微调角度的需求。现有技术中，可调的镜片调整架衬套与机架之间属于过盈配合，在衬套损坏或者更换过程中拆卸不容易，一旦损坏，只能换新的，维护成本较大。此外，现有技术的相关调节机构在调节完毕后，缺乏有效的固定手段，在震动或者长期使用过程中会造成角度的变化。

发明内容

本实用新型旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种精细角度调整机械装置，以解决现有技术中光学元器件角度微调不便进行的技术问题。

本实用新型要解决的另一技术问题是如何对调整完毕的状态进行有效固定。

为实现以上技术目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种精细角度调整机械装置，包括固定座，镜片底座，第一螺钉，光学镜片，衬套，第二螺钉，螺纹部，螺孔，凹陷部，第三螺钉，钢珠，弹簧，其中镜片底座通过第一螺钉连接在固定座的前端，在镜片底座的前端连接有光学镜片；衬套固定连接在第二螺钉的外周，在衬套的表面上具有螺纹部，在固定座上具有螺孔，衬套通过所述螺纹部丝接在螺孔中，所述第二螺钉的前端顶压在镜片底座的后端；在衬套的表面上还具有凹陷部，第三螺钉丝接在固定座中，所述第三螺钉的末端卡接在所述凹陷部中；在镜片底座与固定座之间垫置有钢珠；在第一螺钉的螺帽与镜片底座之间垫置有弹簧。

作为优选，所述第二螺钉为精密螺钉；所述衬套为精密衬套。

作为优选，所述第二螺钉有若干个。

作为优选，所述凹陷部为一环形的凹槽。

作为优选，第三螺钉的轴线与第二螺钉的轴线相互垂直。

在以上技术方案中，固定座用于承载装置的主体结构；镜片底座用于承载光学镜片；第一螺钉用于将镜片底座连接在固定座上；衬套通过其表面的螺纹部连接在螺孔中，由于衬套和第二螺钉保持固定，因而可通过上述丝接结构来调整第二螺钉的伸出量，从而调整镜片底座的角度；第三螺钉用于楔入衬套上的凹陷部中，从而通过卡接作用将调整完毕的结构加以固定；钢珠在若干第二螺钉的顶压作用中起到支点作用，从而调整镜片底座的摆角；弹簧起到缓冲减震作用。

附图说明

图1是本实用新型整体结构的爆炸图；

图2是本实用新型安装完毕的状态图；

图3是本实用新型中第二螺钉与镜片底座贴合处的局部结构示意图；

图4是本实用新型中第二螺钉与钢珠的位置关系图；

图中：

1、固定座 2、镜片底座 3、第一螺钉 4、光学镜片

5、衬套 6、第二螺钉 7、螺纹部 8、螺孔

9、凹陷部 10、第三螺钉 11、钢珠 12、弹簧。

具体实施方式

以下将对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本实用新型所属领域技术人员普遍理解的相同含义。

实施例1

一种精细角度调整机械装置，如图1～4所示，包括固定座1，镜片底座2，第一螺钉3，光学镜片4，衬套5，第二螺钉6，螺纹部7，螺孔8，凹陷部9，第三螺钉10，钢珠11，弹簧12，其中镜片底座2通过第一螺钉3连接在固定座1的前端，在镜片底座2的前端连接有光学镜片4；衬套5固定连接在第二螺钉6的外周，在衬套5的表面上具有螺纹部7，在固定座1上具有螺孔8，衬套5通过所述螺纹部7丝接在螺孔8中，所述第二螺钉6的前端顶压在镜片底座2的后端；在衬套5的表面上还具有凹陷部9，第三螺钉10丝接在固定座1中，所述第三螺钉10的末端卡接在所述凹陷部9中；在镜片底座2与固定座1之间垫置有钢珠11；在第一螺钉3的螺帽与镜片底座2之间垫置有弹簧12。

该装置的工作原理如下：固定座1用于承载装置的主体结构；镜片底座2用于承载光学镜片4；第一螺钉3用于将镜片底座2连接在固定座1上；衬套5通过其表面的螺纹部7丝接在螺孔8中，由于衬套5和第二螺钉6保持固定，因而可通过上述丝接结构来调整第二螺钉6的伸出量，从而调整镜片底座2的角度；第三螺钉10用于楔入衬套5上的凹陷部9中，从而通过卡接作用将调整完毕的结构加以固定；钢珠11在若干第二螺钉6的顶压作用中起到支点作用，从而调整镜片底座2的摆角；弹簧12起到缓冲减震作用。

实施例2

在该实施例中，如图3所示，精密衬套结构形式特殊，衬套的前端为螺纹形式，能与固定座采取螺纹形式的配合。安装于拆卸方便，并且能承受比较大的力。衬套的中间有一个凹槽，紧定螺钉能从固定座上拧紧，调节完毕后能够通过拧锁紧螺钉给衬套施加力，从而使精密螺钉无法在衬套内前后移动，起到锁紧作用，提高抗干扰稳定性。

如图4所示，实际使用中能够通过增大L1和L2的长度来实现更小角度的调节，或者采用更小螺距的精密螺钉和精密衬套来实现。

在整机结构图中，通过精密螺钉的前后移动来顶住镜片固定座实现角度的偏移，采用的是杠杆原理。精密螺钉的螺距可根据实际情况来加工设定。在实际的光路过程中，如果调至正确的角度位置时，采用紧定螺钉对衬套槽进行固定，精密螺钉将不能在精密衬套中前后移动。精密衬套与固定座采取螺纹形式配合，能够承受更大的力，并且在安装上区别于市面上一般的过盈配合。衬套未易损件，一旦衬套损坏，过盈配合调整机构将无法使用。但是本结构能够便于拆卸与安装，方便更换衬套。此外，可以根据设计实际情况控制衬套与钢珠的距离来实现更精细的角度调节。

本实施例在现有技术基础上通过精密衬套与精密螺钉的配合方式，将其固定在固定座上。通过精密螺钉的调节能实现光学镜片的角度调节，调节完成后会对整个调整结构实现锁紧，防止调节完成后的位置变化。此结构在安装与拆卸过程中方便，属于纯机械实现，不需要附加的其他工具。此外，可以改变衬套安装位置与钢珠的距离来控制调整的角度，此结构可根据实际情况来控制距离来实现更加精细的角度调节。

其技术优势集中体现在以下方面：

1、实现更小角度上的调节；

2、调节完成后可实现对整个系统的锁紧，提高稳定性；

3、便于安装、拆卸与维护；

4、可以根据实际的情况控制衬套安装位置与钢珠的距离来控制调整的角度；

本实施例主要目的是对反射镜片进行微调角度，最小的调节角度可以达到0.019度(0.3mrad)，这样的角度在激光调节过程中相当的小。本结构带有锁紧装置，能够确保在使用过程中不会发生角度的变化。易安装，易维护，可靠性高。可以根据实际的情况控制衬套安装位置与钢珠的距离来控制调整的角度。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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