[实用新型]三约束重力复位装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械复位装置，尤其是三约束重力复位装置。

背景技术

在激光全息干涉计量以及其它光学实验中，经常需要将一些元、器件从原来的位置移开，然后再放回原来的位置，即复位，并且要求有一定的复位精度。例如，在全息干涉实验中，全息干板在曝光后通常需要离开曝光位置进行显影和定影处理，然后再将其放回原位观察再现象。为了获得比较理想的再现效果，干板必须有足够高的复位精度。然而现有的定位、复位装置存在定位原理不明确、复位精度低或者结构复杂等问题，不能很好地满足实验或测量的要求。

发明内容

本实用新型的目的是为激光全息等光学实验提供一种结构简单、定位和复位精度高、使用方便的三约束重力复位装置。

本实用新型的三约束重力复位装置，包括下支座和上支座，下支座上有由三只嵌于顶面的刚球构成的三球托座和一个垂直于顶面的园柱形盲孔，园柱形盲孔中置有头部为V型槽的台阶轴，台阶轴与盲孔转动配合，上支座的底面嵌有三个突出于底面并按三角形布置的刚球，上支座支承在下支座上，其中上支座上的一只钢球座落于下支座的三球托座上，另一只钢球座落于台阶轴的V型槽中，第三只钢球与下支座的顶面接触。

本实用新型的定位和复位原理是：上支座依靠重力支承在下支座的顶部，其中上支座上的座落在三球托座上的一只刚球与三球托座的三个刚球有三个接触点，座落于V型槽中的一只刚球与V型槽的斜面有两个接触点，上支座底面的另一个刚球与下支座的顶面有一个接触点。于是，上支座与下支座共有六个接触点，形成下支座对上支座的六个约束。这六个约束可以简化为下支座对上支座底面三个刚球的三点约束，限制上支座相对于下支座的全部六个运动自由度，并且没有多余约束。由于六个接触点均为光滑接触，且V型槽可以在园柱形盲孔中自由转动，因此定位或复位具有自调整性，即在定位或复位过程中，上支座能够在重力作用下自动落入预定位置。

本实用新型的有益效果在于：

该装置结构简单、借助上支座的重量实现上支座相对于下支座的定位和复位，使用方便，由于无多余约束，并且具有自调整性，因此可以保证定位和复位的准确性、可靠性。该装置可用于激光全息实验中元、器件的定位和复位及其它需要准确机械定位和复位的场合。

附图说明

图1是三约束重力复位装置的构成示意图；

图2是下支座的顶面示意图；

图3上支座的底面示意图；

图4是头部为V型槽的台阶轴示意图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型。

参照图1，本实用新型的三约束重力复位装置，包括下支座1和上支座2，下支座上具有由三只嵌于顶面的刚球3构成的三球托座和一个垂直于顶面的园柱形盲孔5，园柱形盲孔中置有头部为V型槽的台阶轴4(见图2、图4)，台阶轴4与盲孔5转动配合，转动配合间隙和摩擦力直接影响定位精度，因此应根据精度要求进行设计。上支座的底面嵌有三个突出于底面并按三角形布置的刚球6、7、8(见图3)，上支座支承在下支座上，其中上支座上的一只钢球6座落于下支座的三球托座上，另一只钢球7座落于台阶轴的V型槽中，第三只钢球8与下支座的顶面接触。为方便制造，构成三球托座的三只刚球3一般按等边三角形布置。使构成三球托座三角形的形心到台阶轴4轴线的距离等于刚球6与刚球7的中心距，以获得良好的定位性能。