[实用新型]一种四维板簧式光学调整架

说明书

本实用新型属于多维精密机械量位移调整技术装置。

多维机械位移量调整装置在科学技术和生产实践中是广泛使用的零部件，例如，激光器等光学仪器及实验中使用的各种反射镜调整架，电子仪器中使用的各种探测器件的精密定位调整架，

图1和图2是现有技术中广泛使用的一种多层板块的四维调整架装配原理图。其中图1是正视图，图2是左视图。

图1和图2的零件标号为：底座（1），固定框板（2），转动框板（3），水平滑块（4），燕尾垂直滑块（5），俯仰转动调节柄（6），左右转动调节柄（7），水平滑动调节柄（8），垂直滑动调节柄（9），钢球（10），钢丝拉簧（11）和（12），拉簧绊杆（13），（14），（15），和（16），卡簧（17），水平顶簧（18）和（19），垂直顶簧（20）和（21），外卡圈（22），内卡圈（23）。

下面结合图1和图2说明多层构件中的“板块对”相对运动如何实现调节。

以底座（1）和固定框板（2）作调整参照物。

以支撑钢球（10）为支点，转动框板（3）相对于固定框板（2）上下俯仰和左右转动。俯仰转动调节柄标号为（6），左右转动调节柄标号为（7）。为使往复转动无晃动间隙，卡簧（17）在钢球（10）傍边直接卡住固定框板（2）和转动框板（3），另外还通过两个钢丝拉簧（30）和（31）以及四个拉簧绊杆（13），（14），（15），（16）分别拉住固定框板（2）和转动框板（3）。

转动水平滑动调节柄（8），可以实现水平滑块（4）相对于转动框板（3）的水平往复滑动。两个水平顶簧（18）和（19）用于消除往复调节中的间隙。

转动垂直滑动调节柄（9），可以实现垂直滑块（5）相对于水平滑块（4）的往复垂直滑动。两个垂直顶簧（20）和（21）用于消除往复调节中的间隙。

外卡圈（22）一端带有内螺纹，另一端带有外螺纹，中部有一个凸台。外卡圈的凸台平面与转动框板（3）是平面滑动配合。外卡圈（22）的外螺纹端与垂直块（5）中部的内螺纹配合。

内卡圈（23）上的外螺纹，从外卡圈的反方向，与垂直滑块（5）的内螺纹配合。由于内外两个卡圈分别从两个方向螺旋固定在垂直滑块（5）中部的内螺纹上，使外卡圈（22）的凸台平面与转动框板（3）的外平面之间有适当的滑动间隙，并以转动框板（3）为载体，承载起水平滑块（4）和垂直滑块（5），而被调整物通过外卡圈（22）的内螺纹端来联接。

上述多层结构的调节原理是：以底座（1）和固定框板（2）作为调整参照物不动。转动框板（3）相对于固定框板（2）上下俯仰和右转动。水平滑块（4）相对于转动框板（3）水平方向滑动。垂直滑块（5）相对于水平垂直方向滑动。外卡圈（22）固定在垂直滑块（5）上，被调整物固定在外卡圈（22）上。

上述多层板块式结构的主要缺点是：

1）为达到调整量，相对移动的板块之间必须有原理性几何间隙，而几何间隙造成往复调节不稳定和不可靠。更重要的是不宜实现微米～亚微米级的高精度调节。

2）当进行二个角度调节时，转动轴心不在调整架的中心轴线上，因而角度调节的同时又带来不需要的平移量偏移。

3）可调维数多，相对移动的板块对数多，要求机械加工精度高，装配精度高，不易批量生产，成本高。

本实用新型的目的是：

1）消除多层板块结构相对移动造成的原理性几何间隙，从而可实现亚微米级高精度调节。

2）消除角度调节时造成的伴随平移量偏移。

3）消除多层板块结构，以一块整件为主体达到四维调节，更便于机械加工和生产装配，降低成本。

图3和图4是本实用新型的装配原理图。其中图3是前视图，图4是左视图。

图3和图4中的零件标号为：底板（24），主板（25），辅助板（26），俯仰转动调节螺丝（27），左右转动调节螺丝（28），水平滑动调节螺丝（29），垂直滑动调节螺丝（30），拉簧（31），两个拉簧绊杆（32），底板（24）和主板（25）之间的固定螺丝（33），（34），（35），主板（25）和辅助板（26）之间的固定螺丝（36）和（37）。

图3中，主板（25）作为一个整体零件的各部分标号为：中心板（38），右边框（39），上边框（40），左上边框（41），左下边框（42），下左边框（43），下右边框（44），底边框（45）。

图3和图4中，标注A和B是两块长方体状板弹簧结构，C和D是L形条状板弹簧结构。

主板（25）作为一个整体，各部分承载关系可由下列顺序说明：