CN102829816A - 杠杆型微位移调节机构 - Google Patents

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Abstract

一种杠杆型微位移调节机构，包括粗调整旋钮、球型顶点、杠杆、精调整旋钮，其特征在杠杆则采用特制的高硬度钢材，并将其左边距离端面长度N分之一的位置（N=正无穷），加工出一球形的顶点，粗精调整旋钮分别置于杠杆的左右两端，旋钮轴中心与杠杆的断面切线保持相同位置。当左边粗调整旋钮正向转动时其轴向前移动，顶点同向移动，到达所需大致位置后，改由精调整旋钮转动，此时，精调整旋钮轴每移动一个单位的距离，杠杆的顶点只移动1/N单位的距离，此时可以将顶点极为精密的移动到所需的位置。使用此项技术可以将市面上任何一款调整旋钮改装为高精度的调整旋钮。

Description

杠杆型微位移调节机构
技术领域
本发明属于一种精密移动调整装置，适合应用在光学精密加工调整领域及其他微加工领域。
背景技术
许多微动测量仪器在工作时，特别是应用在低温条件或真空条件下，需要细微和精确的调节，以保障探测***的灵敏度或空间分辨率，因此需要一种操作简单，调节可靠，调节精度非常高的调节装置。但是现有的调节装置多为单螺纹调节装置，其调节精度与螺距直接相关，为了提高调节精度，就必须减小螺距，不仅加工的难度极大，而且，螺距太小还导致螺纹的机械强度下降，无法承受较大力矩，使用寿命也随之缩短。另有一种使用差动螺纹方式调节的旋钮，即用两组螺纹互相转动，靠两组螺纹螺距之差来进行精密调节，这种方式虽然调节精度能达到非常高，但是两组螺纹加工的匹配精度非常难控制，加工难度同样高。对螺纹本身材料的机械强度也要求较高。制造的成品率低，不宜实现大规模批量化生产制造。并且一旦损坏，基本无法维修。
发明内容
本发明针对上述技术问题，提供了一种简便实用的方法，通过两只普通螺纹旋钮组合，中间以杠杆连接，根据杠杆的工作原理及三角函数原理获得一种精密的微移动调节装置。
本发明的技术解决方案为：
一种杠杆型微位移调节机构，其杠杆主体为直杆状结构；顶点设在距杠杆左端面长度N分之一的位置，用于支撑货物；旋钮轴支点为两个，其相对于顶点处于杠杆的另外一侧接近杠杆两端的位置；调整旋钮置于支点下方，向远离杠杆的方向延伸；调整旋钮转动时，其作用于与其接触的旋钮轴支点，杠杆会以该旋钮轴支点以外的其它旋钮轴支点作为杠杆支点进行转动，同时，顶点根据杠杆的运动情况产生相应位移推动货物运动。
所述的杠杆采用特制的高精度钢材，调节旋钮为市面上任意一款普通旋钮。
优选的是，所述杠杆型微位移调节机构，在调整旋钮远离杠杆的一端安装有支脚，用于固定、支撑调整旋钮。
优选的是，旋钮轴支点为两个，分别处于杠杆的左下端和右下端。
优选的是，以顶点所处的杠杆一端为近端，所述支点近端装配的为粗调整旋钮，该旋钮安装与杠杆垂直；支点远端安装精调整旋钮，精调整旋钮的安装位置与粗调整旋钮呈0~89度夹角，当左边粗调整旋钮正向移动时，支点同向同距离移动，到达所需位置后，改由精调整旋钮移动，因为精调整旋钮与杠杆之间存在夹角，根据三角函数原理可知，此夹角越小，则调整旋钮轴的位移量越容易通过旋钮控制，即移动精密度越高。此时，精调整旋钮每移动一个单位的距离，杠杆的支点只移动N分之一单位的距离，即精调整旋钮轴每移动一毫米，则支点只移动N分之一毫米。
优选的是，所述两个调整旋钮，均可进行螺纹旋转，其运动方式均为中心轴径向运动。
优选的是，所述粗调整旋钮轴及精调整旋钮轴上方的旋钮轴支点为半球面体。
本发明与现有的精密位移装置相比，具备如下优点：
（1）结构简单，使用、维护方便，不需要专门培训，即可掌握其使用方法。
（2）对于微位移所处环境的要求不高，可直接应用于生产现场。
（3）制造方便，加工成本低廉。本装置对于材料，加工精度及加工设备等没有苛刻的要求。一般机械制造厂家都可以完成本装置的制造，同时可以直接在原有的位移装置基础上进行改造。
可进行多级组合使用，极大提高微位移的移动精度。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中1为杠杆，2为粗调旋钮轴支点，3为顶点，4为精调旋钮轴支点，5为粗调旋钮，6为精调旋钮，7为支脚。
具体的实施方式
如图所示，包括1杠杆，2粗调旋钮轴支点，3顶点，4精调旋钮轴支点，5粗调旋钮，6精调旋钮，7支脚。其具体工作方式如下：
（1）旋动左边粗调旋钮，其旋钮轴做径向移动，运动力通过球型支点作用于杠杆，带动杠杆顶点移动。此时杠杆的活动固定点在精调整旋钮的支点位置。顶点的位移量大致等于粗调整旋钮支点的位移量。
（2）当移动到大致所需位置后，停止粗调整旋钮的移动，此时该旋钮轴将停止在固定位置。
（3）旋动右边精调整旋钮，其旋钮轴做径向移动，运动力通过球型支点作用于杠杆，带动杠杆顶点移动。此时杠杆的活动固定点在粗调整旋钮的支点位置。顶点的位移量将等于精调整旋钮位移量的N分之一。

Claims (8)

1.一种杠杆型微位移调节机构，其特征在于：
杠杆主体为杆状结构；
顶点设在距杠杆端面某一长度的杠杆上表面，用于支撑货物；
旋钮轴支点为多个，其相对于顶点处于杠杆的另外一侧；
调整旋钮置于支点下方，向远离杠杆的方向延伸；
以上所述的调整旋钮转动时，其作用于与其接触的旋钮轴支点，杠杆会以该旋钮轴支点以外的其它旋钮轴支点作为杠杆支点进行转动，同时，顶点根据杠杆的运动情况产生相应位移推动目标物运动。
2.根据权利要求1所述的杠杆型精密微调节机构，其特征在于：在调整旋钮远离杠杆的一端安装有支脚，用于固定、支撑调整旋钮。
3.根据权利要求1所述的杠杆型精密微调节机构，其特征在于：杠杆为一条直杆。
4.根据权利要求1所述的杠杆型精密微调节机构，其特征在于：顶点处在离杠杆左端面长度N分之一处的位置。
5.根据权利要求1所述的杠杆型精密微调节机构，其特征在于：旋钮轴支点为两个，分别处于杠杆的左下端和右下端。
6.根据权利要求1所述的杠杆型精密微调节机构，其特征在于：以顶点所处的杠杆一端为近端，支点近端装配的为粗调整旋钮，该旋钮安装与杠杆垂直；支点远端安装精调整旋钮，精调整旋钮的安装位置与粗调整旋钮呈0~89度夹角。
7.根据权利要求1所述的杠杆型精密微调节机构，其特征在于：两个调整旋钮，均可进行螺纹旋转，其运动方式均为中心轴径向运动。
8.根据权利要求1所述的杠杆型精密微调节机构，其特征在于：粗调整旋钮轴及精调整旋钮轴上方的旋钮轴支点为半球面体。
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