CN107978958B - 一种激光器固定及多维调整支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光器固定及多维调整支架，涉及光学调整架领域，包括激光器夹具压块、激光器夹具支座、俯仰角粗调转盘、俯仰角微调转盘、连接件、方位角粗调转盘、方位角微调转盘、固定基座、调节螺栓和激光器顶丝，调节螺栓穿过调节板上的通孔与激光器夹具支座侧面相连；所述连接件的竖直部分设有四个通孔，竖直部分的四个通孔与俯仰角粗调转盘上圆孔阵列中的四个螺纹孔相配合；所述调节螺栓穿过调节板上的通孔与连接件水平部分侧面相连，所述固定基座上设有四个通孔，固定基座的四个通孔与方位角粗调转盘上的圆孔阵列中的四个螺纹孔相配合。使得本发明俯仰角度和偏摆角度的调节范围大，可满足多种实验需求。

Description

一种激光器固定及多维调整支架

技术领域

本发明涉及光学调整架领域，更具体的，涉及一种激光器固定及多维调整支架。

背景技术

在光学实验以及光电仪器中，需要通过各种光机械产品来实施对光路中各光学元件的固定以及调整。针对不同光学元件的特性以及重量、自由度、精度、安装空间等需求条件，存在着各种不同结构和规格的光机产品。其中，对激光器进行调整及固定，从而搭建标准光，为光路中其他光学元件的调整提供参考，可以减少整个光路的调整工作量。可见，能方便地对激光器进行多维度调节，并可稳定固定的调整架具有重要意义。

目前，已经商业化的激光器调整架基本为两种，都采用弹簧复位机构。其中一种调整架，通过一个固定手轮顶住激光器来固定直径在一定范围内的圆柱体激光器，并有由弹簧、钢珠、调整螺纹副组成的调整机构，可实现激光器俯仰、偏摆的精细调整。但是该调整机构可调节的角度范围较小，一般为±5°，而且无法实现俯仰方向的粗调，使用较久时间后，弹簧性能下降存在不易复位的缺陷。另外该调整架并无锁死机构，徒手就可能使其偏离原位置，不能满足对标准激光器长期稳定固定的基本需求。另外激光器安装后会遮挡住基座的一个固定孔，若使用该孔固定，想调节调整架的安装位置需将激光器取下，不方便随时调节整体安装位置。另一种调整架，采用前后两个三点可调夹紧机构来夹持满足长度要求且直径在一定范围内的圆柱体激光器，通过对6个夹紧机构的共同调节可进行俯仰和偏摆的粗调，但该调节方式需同时操作6个螺栓，操作繁琐，该类调整架下方也有可精调俯仰和偏摆的结构，同样存在可调节的角度范围偏小以及无锁死机构和调节安装位置不方便的缺陷，且固定基座的下方有突出的调节旋钮，限制了该调整架的可安装方式。

由此可见，现有技术存在无法锁死、调节范围小、安装位置不便调节技术问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种激光器固定及多维调整支架，旨在解决现有技术存在无法锁死、调节范围小、安装位置不便调节技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种激光器固定及多维调整支架，包括激光器夹具压块、激光器夹具支座、俯仰角粗调转盘、俯仰角微调转盘、连接件、方位角粗调转盘、方位角微调转盘、固定基座、调节螺栓和激光器顶丝，

所述激光器顶丝穿过激光器夹具压块上的通孔与激光器夹具支座上的螺纹孔耦合；

所述俯仰角粗调转盘的一侧设置有两个调节板，所述调节螺栓穿过调节板上的通孔与激光器夹具支座侧面相连；所述俯仰角粗调转盘的中心上具有中心通孔，中心通孔周围具有N个均匀分布的螺纹孔组成圆孔阵列，所述俯仰角微调转盘中部设有凸出圆台，用于将俯仰角微调转盘嵌入在俯仰角粗调转盘上，所述连接件为L型，包括水平部分和竖直部分，所述俯仰角粗调转盘通过连接件与方位角微调转盘相连；所述连接件的竖直部分设有四个通孔，竖直部分的四个通孔与俯仰角粗调转盘上圆孔阵列中的四个螺纹孔相配合；

所述方位角粗调转盘的一侧设置有两个调节板，所述调节螺栓穿过调节板上的通孔与连接件水平部分侧面相连，方位角粗调转盘的中心上具有中心通孔，中心通孔周围具有N个均匀分布的螺纹孔组成圆孔阵列，所述方位角微调转盘中部设有凸出圆台，用于将方位角微调转盘嵌入在方位角粗调转盘上，所述固定基座上设有四个通孔，固定基座的四个通孔与方位角粗调转盘上的圆孔阵列中的四个螺纹孔相配合；

其中，N为大于4的偶数。

进一步的，激光器夹具压块具有用于安放激光器的压块弧形凹槽，压块弧形凹槽的凹槽两侧设置有用于将激光器夹具压块与激光器夹具支座连接的通孔，所述激光器夹具支座具有用于安放激光器的压块弧形凹槽，压块弧形凹槽的凹槽两侧设置有用于将激光器夹具支座与俯仰角微调转盘连接的沉头通孔以及和激光器夹具压块两侧通孔相对应的螺纹孔，螺纹孔的螺纹与激光器顶丝的外螺纹相配合。

进一步的，激光器固定及多维调整支架还包括调节顶丝，所述俯仰角粗调转盘上圆孔阵列的外侧设有两组对称的螺纹孔，俯仰角微调转盘上设有两个对称的圆弧孔，调节顶丝穿过俯仰角微调转盘上圆弧孔与俯仰角粗调转盘上两组对称的螺纹孔耦合；所述方位角粗调转盘上圆孔阵列的外侧设有两组对称的螺纹孔，方位角微调转盘上设有两个对称的圆弧孔，调节顶丝穿过方位角微调转盘上圆弧孔与方位角粗调转盘上两组对称的螺纹孔耦合。

进一步的，固定基座两侧有两个沉头直槽口，通过螺栓穿过两个沉头直槽口将固定基座固定于实验光学平台上。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本发明通过调整激光器顶丝与激光器夹具支座的螺纹耦合长度，可固定不同尺寸的圆柱形激光器。本发明通过选择俯仰角粗调转盘上圆形阵列中的不同螺纹孔组与连接件相结合提高粗调角度的精度。通过对两个调节螺栓与俯仰角粗调转盘调节板的螺纹耦合的调整来实现角度细调，两个调节螺栓与激光器夹具支座的侧面相接，可使激光器夹具支座和俯仰角微调转盘一起旋转，增大细调角度的范围。本发明通过选择方位角粗调转盘上圆形阵列中的不同螺纹孔组与固定基座相结合提高粗调角度的精度。通过对两个调节螺栓与方位角粗调转盘调节板的螺纹耦合的调整来实现细调，两个调节螺栓与连接件水平部分的侧面相接，可使连接件和方位角微调转盘一起旋转，增大细调角度的范围。本发明俯仰角度和偏摆角度的调节范围大，可满足多种实验需求。

(2)本发明可以实现俯仰角度和偏摆角度的锁死功能，将连接俯仰角粗调转盘和俯仰角微调转盘的四个调节顶丝锁紧，并配合两个调节螺栓同时顶住激光器夹具支座，可实现激光器俯仰角度的锁死。将连接方位角粗调转盘和方位角微调转盘的四个调节顶丝锁紧，并配合两个调节螺栓同时顶住连接件水平部分，可实现激光器偏摆角度的锁死，保证搭建标准光对激光器固定稳定性的基本要求。

(3)本发明固定基座与实验光学平台的固定通过两个穿过沉头直槽口的螺栓来实现，可实现激光器支架的灵活稳定安装，且调整激光器支架的安装位置时，无需取下激光器即可实现，操作方便，且保证了可重复性。

附图说明

图1本发明实施例提供的激光器固定及多维调整支架的整体效果图；

图2本发明实施例提供的俯仰角粗调转盘、连接件与方位角微调转盘合体前视图；

图3本发明实施例提供的俯仰角粗调转盘、连接件与方位角微调转盘合体上视图；

图4本发明实施例提供的俯仰角粗调转盘、连接件与方位角微调转盘合体右视图；

图5本发明实施例提供的粗调转盘与微调转盘合体前视图；

图6本发明实施例提供的粗调转盘与微调转盘合体后视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

下面结合图1对本发明作进一步说明：

如图1所示一种激光器固定及多维调整支架，包括激光器夹具压块1、激光器夹具支座2、俯仰角粗调转盘3、俯仰角微调转盘4、连接件5、方位角粗调转盘6、方位角微调转盘7、固定基座8、调节顶丝9、调节螺栓10、激光器顶丝11；

所述激光器夹具压块1具有用于安放激光器的压块弧形凹槽，压块弧形凹槽的凹槽两侧设置有用于将激光器夹具压块1与激光器夹具支座2连接的通孔，

所述激光器夹具支座2具有用于安放激光器的压块弧形凹槽，压块弧形凹槽的凹槽的两侧设置有用于将激光器夹具支座2与俯仰角微调转盘3连接的沉头通孔以及和激光器夹具压块1两侧通孔相对应的螺纹孔，螺纹孔的螺纹与激光器顶丝11的外螺纹相配合，激光器顶丝11穿过激光器夹具压块1上的通孔与激光器夹具支座2上的螺纹孔耦合，即可将激光器固定在两夹具之间，且调整激光器顶丝1与激光器夹具支座2的螺纹耦合长度，可适应一定范围内不同直径激光器的安装。所述支座和压块设有固定可调连接装置，用于将不同直径激光器固定在支座弧形凹槽和压块弧形凹槽圆孔中；

如图2所示，所述连接件5为L型，竖直部分有四个通孔，水平部分有两个通孔，如图3所示，所述俯仰角微调转盘4一侧中心有突出的圆柱状结构，圆柱的两侧有与其共圆心的两段相对称的圆弧孔，两段圆弧孔的对称轴线上有与激光器夹具支座2两侧通孔相对应的螺纹孔。螺栓穿过激光器夹具支座2上的通孔与俯仰角微调转盘4上的螺纹孔耦合，将激光器夹具支座2固定到俯仰角微调转盘4上；所述俯仰角粗调转盘3中心设置有与俯仰角微调转盘4连接的通孔，通孔的***一周有多个螺纹孔组成圆形阵列，该圆形阵列与通孔共圆心，且阵列中螺纹孔间距均匀分布，阵列的外侧设置有两组对称的螺纹孔，且螺纹孔分布在与俯仰角微调转盘4上圆弧孔中心线半径相同的圆周上，将俯仰角微调转盘4上突出的圆柱状结构***俯仰角粗调转盘3中心的通孔中，旋转俯仰角微调转盘4，可让俯仰角粗调转盘3外侧对称的两组螺纹孔位于俯仰角微调转盘4的两个对称圆弧孔的范围内，用四个外螺纹与俯仰角粗调转盘3的两组螺纹孔内螺纹相配合的调节顶丝9可将俯仰角微调转盘4与俯仰角粗调转盘3相连接。如图4所示，俯仰角粗调转盘3的一侧设置有两个调节板，每个调节板上设置有一个通孔，通孔内有与所述调节螺栓10外螺纹相配合的内螺纹，将调节螺栓10***孔内并与激光器夹具支座2侧面相接，通过调整两个调节螺栓10与调节板的螺纹耦合可进行激光器俯仰角度的精密调节。所述连接件5为L型，竖直部分有四个通孔，水平部分有两个通孔，竖直部分通孔的位置分布与俯仰角粗调转盘3上圆形阵列螺纹孔相配合，通过四个螺栓穿过连接件上的通孔与俯仰角粗调转盘3的螺纹孔相耦合，可将俯仰角粗调转盘3固定到连接件5上，选择阵列中不同螺纹孔组可实现激光器俯仰角度的粗调。如图5所示，所述方位角微调转盘7与俯仰角微调转盘3结构一致，方位角微调转盘7上的一对螺纹孔与上述连接件5水平部分的通孔位置相配合，用两个螺栓穿过连接件5的通孔与方位角微调转盘7的螺纹孔相耦合，可将方位角微调转盘7固定到连接件5上。所述方位角粗调转盘6与俯仰角粗调转盘3结构一致，用四个调节顶丝9穿过方位角微调转盘7的两个圆弧孔与粗调转盘上的两组螺纹孔相耦合，可将方位角粗调转盘6与方位角微调转盘7连接。所述方位角粗调转盘6的一侧同样设置有两个调节板，将调节螺栓10***孔内并与连接件5水平部分侧面相接，通过调节两个调节螺栓10与调节板的螺纹耦合可进行激光器偏摆角度的精密调节。如图6所示，所述固定基座中间有四个沉头通孔，通孔的位置分布于方位角粗调转盘5上圆形阵列螺纹孔相配合，通过四个螺栓穿过固定基座8上的通孔与方位角粗调转盘7的螺纹孔相耦合，可将方位角粗调转盘6固定到固定基座8上，选择阵列中不同螺纹孔组可实现激光器偏摆角度的粗调。所述固定基座8两侧有两个沉头直槽口，用螺栓穿过两个直槽口可将固定基座8固定于光学面板上。

本实施为激光器固定及多维调整支架，适用于不同尺寸的圆柱形激光器在多种光学平台上的调整及固定。在使用过程中，先根据对激光器所需的俯仰角度的大致预估选择俯仰角粗调转盘3圆形螺纹孔阵列中的四个螺纹孔，用螺栓穿过连接件上的四个通孔与这四个螺纹孔耦合，将俯仰角粗调转盘3固定在连接件5上，粗调俯仰角度的精度由俯仰角粗调转盘3的圆形螺纹孔阵列中螺纹孔的个数决定。然后将俯仰角微调转盘4突出的圆柱状结构放入俯仰角粗调转盘3中心的圆孔中，旋转俯仰角微调转盘4，让俯仰角粗调转盘3上的四个螺纹孔从俯仰角微调转盘4的两个对称的圆弧孔中露出，用四个调节顶丝穿过圆弧孔拧紧，将俯仰角微调转盘4与俯仰角粗调转盘3连接，并用两个螺栓穿过激光器夹具支座2的两个沉头通孔与俯仰角微调转盘4上的两个螺纹孔相耦合，将激光器夹具支座2固定到俯仰角微调转盘4上，然后可根据对激光器所需偏摆角度的大致预估选择方位角粗调转盘6圆形螺纹孔阵列中的四个螺纹孔，用螺栓穿过固定基座8的四个沉头通孔与这四个螺纹孔耦合，将方位角粗调转盘6固定在固定基座8上，粗调偏摆角度的精度由方位角粗调转盘6的圆形螺纹孔阵列中螺纹孔的个数决定。然后将方位角微调转盘7突出的圆柱状结构放入方位角粗调转盘6中心的圆孔中，旋转方位角微调转盘7，让方位角粗调转盘6上的四个螺纹孔从方位角微调转盘7的两个对称的圆弧孔中露出，用四个调节顶丝9穿过圆弧孔拧紧，将方位角微调转盘7与方位角粗调转盘6连接，并用两个螺栓穿过连接件5的两个通孔与方位角微调转盘7上的两个螺纹孔相耦合，将连接件5与方位角微调转盘7固定在一起，然后可将激光器放置在激光器夹具支座2的弧形凹槽中，用激光器顶丝11穿过激光器夹具压块1的四个沉头通孔与激光器夹具支座2的四个螺纹孔相耦合，将激光器固定在激光器夹具支座2和激光器夹具压块1之间，最后用两个螺栓将固定基座8固定到实验光学平台上，即完成了激光器固定与多维调节支架的安装。然后可进行激光器俯仰角度与偏摆角度的精密调节。调节俯仰角度时，可将连接俯仰角微调转盘4和俯仰角粗调转盘3的调节顶丝9拧松，将调节螺栓拧到与激光器夹具支座2侧面相接触，然后通过对两个调节螺栓10的调整，可让激光器夹具支座2和俯仰角微调转盘4一起旋转，其调节精度由调节螺栓10的螺距决定，其调节范围由俯仰角微调转盘4的圆弧孔的弧长决定，调节过程中，最好时时保证两个调节螺栓都与激光器夹具支座侧面相接，将激光器的俯仰角度调节合适时，将四个调节顶丝拧死，配合两个调节螺栓一起顶住激光器夹具支座，即可锁死激光器的俯仰角度；调节偏摆角度时，可将连接方位角微调转盘和方位角粗调转盘的调节顶丝拧松，将调节螺栓拧到与连接件侧面相接触，然后通过对两个调节螺栓的调整，可让连接件和方位角微调转盘一起旋转，其调节精度由调节螺栓的螺距决定，其调节范围由方位角微调转盘的圆弧孔的弧长决定，调节过程中，最好时时保证两个调节螺栓都与连接件侧面相接，将激光器的偏摆角度调节合适时，将四个调节顶丝拧死，配合两个调节螺栓一起顶住连接件，即可锁死激光器的偏摆角度，完成对激光器的多维调整及固定，最终实现标准光的搭建，大大方便了对光路的后续调整。此外，此激光器固定及多维调整支架也可与平移台、升降台等调节机构结合使用。

本发明激光器固定及多维调整架，针对搭建标准光时对激光器调整及稳定固定的需求，实现圆柱形激光器俯仰角度及偏摆角度的大范围的粗调及精密调节，可锁死，且无需去除激光器即可调整支架的安装位置，使用方便，调节精度合理，稳定性高，具有普适性。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种激光器固定及多维调整支架，其特征在于，包括激光器夹具压块(1)、激光器夹具支座(2)、俯仰角粗调转盘(3)、俯仰角微调转盘(4)、连接件(5)、方位角粗调转盘(6)、方位角微调转盘(7)、固定基座(8)、调节螺栓(10)和激光器顶丝(11)，

所述激光器顶丝(11)穿过激光器夹具压块(1)上的通孔与激光器夹具支座(2)上的螺纹孔耦合；

所述俯仰角粗调转盘(3)的一侧设置有两个调节板，所述调节螺栓(10)穿过调节板上的通孔与激光器夹具支座(2)侧面相连；所述俯仰角粗调转盘(3)的中心上具有中心通孔，中心通孔周围具有N个均匀分布的螺纹孔组成圆孔阵列，所述俯仰角微调转盘(4)中部设有凸出圆台，用于将俯仰角微调转盘(4)嵌入在俯仰角粗调转盘(3)上，所述连接件(5)为L型，包括水平部分和竖直部分，所述俯仰角粗调转盘(3)通过连接件(5)与方位角微调转盘(7)相连；所述连接件(5)的竖直部分设有四个通孔，竖直部分的四个通孔与俯仰角粗调转盘(3)上圆孔阵列中的四个螺纹孔相配合；

所述方位角粗调转盘(6)的一侧设置有两个调节板，所述调节螺栓(10)穿过调节板上的通孔与连接件(5)水平部分侧面相连，方位角粗调转盘(6)的中心上具有中心通孔，中心通孔周围具有N个均匀分布的螺纹孔组成圆孔阵列，所述方位角微调转盘(7)中部设有凸出圆台，用于将方位角微调转盘(7)嵌入在方位角粗调转盘(6)上，所述固定基座(8)上设有四个通孔，固定基座(8)的四个通孔与方位角粗调转盘(6)上的圆孔阵列中的四个螺纹孔相配合；

其中，N为大于4的偶数；

所述激光器固定及多维调整支架还包括调节顶丝(9)，所述俯仰角粗调转盘(3)上圆孔阵列的外侧设有两组对称的螺纹孔，俯仰角微调转盘(4)上设有两个对称的圆弧孔，调节顶丝(9)穿过俯仰角微调转盘(4)上圆弧孔与俯仰角粗调转盘(3)上两组对称的螺纹孔耦合；所述方位角粗调转盘(6)上圆孔阵列的外侧设有两组对称的螺纹孔，方位角微调转盘(7)上设有两个对称的圆弧孔，调节顶丝(9)穿过方位角微调转盘(7)上圆弧孔与方位角粗调转盘(6)上两组对称的螺纹孔耦合；

通过调整激光器顶丝与激光器夹具支座的螺纹耦合长度，固定不同尺寸的圆柱形激光器。

2.如权利要求1所述的一种激光器固定及多维调整支架，其特征在于，所述激光器夹具压块(1)具有用于安放激光器的压块弧形凹槽，压块弧形凹槽的凹槽两侧设置有用于将激光器夹具压块(1)与激光器夹具支座(2)连接的通孔，所述激光器夹具支座(2)具有用于安放激光器的压块弧形凹槽，压块弧形凹槽的凹槽两侧设置有用于将激光器夹具支座(2)与俯仰角微调转盘(4)连接的沉头通孔以及和激光器夹具压块(1)两侧通孔相对应的螺纹孔，螺纹孔的螺纹与激光器顶丝(11)的外螺纹相配合。

3.如权利要求1或2所述的一种激光器固定及多维调整支架，其特征在于，所述固定基座(8)两侧有两个沉头直槽口，通过螺栓穿过两个沉头直槽口将固定基座(8)固定于实验光学平台上。