[发明专利]一种四自由度微调机构

说明书

本发明提供了一种四自由度微调机构，所述底座上设置有线性无油滑板，所述平动板可滑动的安装在所述线性无油滑板上；所述倾斜调节组件包括倾斜调节件和安装在所述动平台和平动板之间的球状体，所述动平台可围绕所述球状体相对于所述平动板旋转，所述倾斜调节件用于驱动所述动平台围绕所述球状体旋转。本发明提供的四自由度微调机构，通过水平调节组件和倾斜调节组件实现了水平移动和动平台在平动板上的旋转，结构紧凑、占用空间小，上下安装面平整，方便在光学系统检测时设备台面上的安装；该四自由度微调机构，操作时调整方便、快捷、准确，从而提高了工作效率。

技术领域

本发明属于精密调节机构的领域，尤其涉及一种四自由度微调机构。

背景技术

现有技术中，对于四自由度微调机构的使用越来越普遍；尤其应用于光机组件集成及光学检测过程中，所检测的光学元件其偏心与倾斜的四自由度微量调整，从而实现检测过程中对待检测元件位置精度的要求，进一步来实现检测的需求。

为了能将所安装的光机组件及待检光学元件准确的调整到指定位置，同时对工装的高度以及最大直径都有严格的要求，所使用的微调机构必须满足以下要求：1、调节机构整体结构紧凑、尺寸满足指标要求；2、调节机构中水平调节和倾斜调节之间避免耦合；3、调节机构调整时应方便省力、快速且有自锁功能；4、调节机构具有一定的承载能力。

现阶段一般的精密机械调节机构虽然可以实现相应维度的调整要求，但其整体尺寸通常较大而且占用较多空间，有时调节自由度之间耦合严重以至于需要反复多次调节才可达到目的，无形之中增加了大量的无用工作量，既浪费了工作量又降低了工作效率；特别是在承受较重的光机组件或者光学元件时，由于所需调整力较大而使得调整难度大幅度的提高，因此一般的精密机械调节机构在节省空间、调节精度及操作性方面并不十分理想。

现有专利中的四自由度调节机构的调节形式十分局限，一般的平动自由度的机构选取，很多专利中以导轨滑块(直线导轨)或滚珠丝杠为主要传动装置。在大行程的调节机构中上述装置可以提升工作效率，但在小行程精密调节机构中，直线导轨或滚珠丝杠的使用，分辨力较低，在空间有限的情况下，不能更大幅度的压缩使用空间；而在现有专利中，竖直方向上的倾斜调节，一般采用球铰，装备比较困难，使用不便，不利于加工和后期操作人员的使用。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一，提供一种外形尺寸紧凑、实用性强、承载能力较大、操作便捷，同时行程小、分辨力更高，能够更大幅度压缩使用空间，并且加工和操作使用方便的四自由度微调机构。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种四自由度微调机构，包括底座、平动板、动平台、水平调节组件和倾斜调节组件，所述平动板可滑动的设置在底座上，所述水平调节组件固定在底座上，所述倾斜调节组件安装在所述动平台上；所述水平调节组件用于驱动所述平动板在所述底座上滑动；所述水平调节组件为两组，两组所述水平调节组件驱动所述平动板沿相互垂直的水平方向移动；所述动平台可旋转的安装在所述平动板上，所述倾斜调节组件用于驱动所述动平台在所述平动板上旋转；所述底座上设置有线性无油滑板，所述平动板可滑动的安装在所述线性无油滑板上；所述倾斜调节组件包括倾斜调节件和安装在所述动平台和平动板之间的球状体，所述动平台可围绕所述球状体相对于所述平动板旋转，所述倾斜调节件用于驱动所述动平台围绕所述球状体旋转。

一些实施例中，所述平动板上设置有可与所述线性无油滑板滑动连接的垫板。

一些实施例中，所述底座上安装有四个平面基准面，线性无油滑板通过螺钉固定在所述平面基准面上。

一些实施例中，所述平动板与底座之间采用台阶螺栓连接，所述台阶螺栓与平动板上螺栓安装孔的内壁之间预留有水平运动间隙。

一些实施例中，所述台阶螺栓与底座之间设置有蝶形垫片。