[发明专利]具有气动锁紧功能的干涉仪精调机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种气动锁紧功能的干涉仪，尤其是一种干涉仪的精调机构。

背景技术

随着科学技术的不断发展，大尺寸光学系统在天文光学、空间光学、地基探测等高技术领域得到了越来越广泛的应用。大尺寸光学元件的制造需要与之精度相适应的检测仪器与机械调整机构。

干涉仪作为光学元件面形检测的重要手段，已成为企业必不可少的设备。利用干涉仪检测前，通常需要调整干涉仪光轴对光学元件表面的垂直度，以确保检测的准确性。由于干涉仪本身调整光轴位姿范围有限，这就需要机械调整机构进行辅助调整。

利用机械调整机构调整的传统方法是离线调整，即将光学元件从加工机床上取下，放置在机械调整机构上，通过调整光学元件的位姿，来满足干涉仪光轴对光学元件表面的垂直度要求，整个调整过程中干涉仪位姿保持不变。这种方法通用性差且效率低，需要根据光学元件尺寸制造不同的机械调整机构和光学元件搬运装夹机构，显然不适于大尺寸光学元件的检测。为此，需要研制一种干涉仪精调机构，通过直接调整干涉仪位姿，满足干涉仪光轴对光学元件表面的垂直度要求，实现大尺寸光学元件面形的高效率、高准确度在位检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种具有气动锁紧功能的干涉仪精调机构。

为解决上述技术难题，本发明采用下述技术方案：

一种具有气动锁紧功能的干涉仪精调机构，具有一个可绕X轴转动的中座，一个可绕Z轴转动的连接座，一个用于支撑中座的底座，所述中座的凸圆弧导向面与底座的凹圆弧导向面配合连接，构成绕X轴旋转副；所述连接座与中座配合连接，构成绕Z轴旋转副；所述中座与底座之间装有齿轮齿条传动副，用于实现中座绕X轴方向的转动，所述连接座与中座之间装有齿轮齿条传动副，用于实现连接座绕Z轴方向的转动；所述底座两端的圆弧导向面上各布置二套气动锁紧部件，用于锁紧中座绕X轴方向的转动位置，所述中座上均布有四套气动锁紧部件，用于锁紧连接座绕Z轴方向的转动位置。

所述齿轮齿条传动副由丝杆、齿条、扇形齿轮和垫块组成，丝杆一端制成方形，供扳手拧转，齿条一端开有螺纹孔，与丝杆构成丝杆螺母副。

所述气动锁紧部件由气缸、气缸压力板、气缸固定板、蝶形弹簧、夹紧板、夹紧螺栓组成，气缸正面的夹紧区域与气缸压力板相连接，气缸背面则与气缸固定板相连接，夹紧板呈阶梯圆柱形，中心开有螺纹通孔，夹紧板外圆台阶面上装有蝶形弹簧；夹紧螺栓的螺杆部分拧入夹紧板通孔内，其螺栓头呈方形。

所述连接座与中座转动连接处装有滚针轴承，滚针轴承内圈与中座圆形凸台配合连接，外圈与连接座中心孔配合连接，所述中座圆形凸台上安装有用于压紧滚针轴承的轴承压盖。

所述丝杆、垫块安装在底座上，垫块用于固定丝杆位置；扇形齿轮安装在中座上，且与齿条相啮合，构成X轴传动部件。

所述丝杆、垫块安装在中座上，垫块用于固定丝杆位置；扇形齿轮安装在连接座上，且与齿条相啮合，构成Z轴传动部件。

所述气缸固定板安装在底座上，用于固定气缸位置；夹紧板安装在底座内，夹紧螺栓的方形螺栓与中座圆弧导向面上的T形槽相配合。

所述气缸固定板安装在中座上，用于固定气缸位置；夹紧板安装在中座内，夹紧螺栓的方形螺栓与连接座导向面上的T形槽相配合。

所述中座、底座上分别安装X轴角度指示板、X轴角度刻度板；所述连接座、中座上分别安装Z轴角度指示板、Z轴角度刻度板。

本发明的有益效果是：

本发明可使干涉仪绕X轴、Z轴做二自由度位姿调整，调整范围为±5°，调整分辨率为0.1°，满足干涉仪光轴对大尺寸光学元件表面垂直度的调整要求。本发明具有气动锁紧功能，可在调整范围内的任意位置完成自动锁紧，以固定干涉仪位姿，从而实现大尺寸光学元件面形的高效率、高准确度在位检测。

附图说明

图1是本发明的结构立体示意图；

图2是本发明的X轴传动部件结构装配剖视图；

图3是本发明的Z轴传动部件结构装配剖视图；

图4是本发明的X轴气动锁紧部件结构装配剖视图；

图5是图4中Ⅰ处的局部放大图；

图6是本发明的Z轴气动锁紧部件结构装配剖视图；

图7是图6中Ⅱ处的局部放大图；

图8是本发明的安装指示板与刻度板的立体示意图；

图9是图8中Ⅲ处的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。