CN109654342A - 一种组合式光学仪器多向接头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式光学仪器多向接头，主要解决光学实验中，连接件功能单一，通用性差，难满足后续实验要求，易造成浪费的问题。其包括多个基础安装板、固定夹头和支撑杆，每个基础安装板由主体和连接凸缘构成，主体侧面设有连接螺孔，其上表面设有支架连接通孔，中心设有通孔，通孔的四周设有仪器安装孔；固定夹头上设有支架安装孔，且中心设有支撑杆安装孔；两个固定夹头对称安装在基础安装板上，形成最小组合单元；将多个最小组合单元进行组合，形成不同形状的基础安装板组件，再通过支撑杆连接这些组件，形成组合式光学多向接头，以安装光学仪器。本发明具有良好的稳定性、灵活性、通用性，更符合实际需要，可用于不同环境下的光学实验。

Description

一种组合式光学仪器多向接头

技术领域

本发明属于机械部件技术领域，具体为一种多向接头，可用于不同环境下的光学实验。

背景技术

在光学实验中，常常需要将不同长度的直杆进行拼接和组合架设，以安装不同的光学仪器，如相机、透镜等。为了便于安装，需要将不同长度的支撑杆进行平行延伸和直角转向，满足不同光学实验的要求。

传统的光学实验中，由于每个连接件通常只具有单一的功能，往往需要多种专用的连接件以完成不同的功能，其通用性差，不仅不能根据实验人员的意愿及时调整，且在试验完成后相关零件较难满足后续实验的要求，进而造成浪费。由于在一次光学实验中，所需专用连接件较多，会给采购、组装等环节带来较大的压力，当出现零件损坏、遗失等情况时，由于零件通用性差，可能导致实验的延误。

公开号为CN 106287126 A的中国专利申请，公开了一种相机固定装置及具有该相机固定装置的视觉识别设备，该相机固定装置包括用于固定相机的第一支架、第二支架和手动位置调节部件。安装有相机的第一支架与配有一段弧形轨道的第二支架相配合，通过锁定螺栓将相机固定在一定的角度上。手动位置调节部件包括：第一方向的第一导轨、第一滑块，第二方向的第二导轨、第二滑块，第三方向的第三导轨、第三滑块。第一导轨、第二导轨、第三导轨呈圆柱状，三个导轨方向两两互相垂直，第一滑块设置有套于第一导轨的第一孔位，第二滑块设置有套于第二导轨的第二孔位，第三滑块设置有套于第三导轨的第三孔位，三组滑块与导轨通过滑动连接，通过锁紧螺栓来固定相机的空间位置。该设备可以根据不同的视场调节相机的角度及位置，可靠性高。但该设备的不足是，结构比较复杂，操作步骤繁琐，且相机位置及视场调节范围有限。

公开号为CN 104865777 A的中国专利申请，公开了一种相机支架。其包括主支架组件、副支架组件、压杆组件、拉杆组件以及微调组件。主支架组件包括主支架以及相机座。主支架具有立板、侧板以及主支架侧定位套。相机座具有第一板以及第二板。副支架组件包括副支架、副支架侧定位套以及光源支座。压杆组件包括螺纹套、压杆套筒、螺母套、压杆圆螺母、以及压杆轴。拉杆组件包括拉杆套筒、拉杆套、拉杆圆螺母、螺母盖、拉杆、挡块、滚花螺母。微调组件包括螺母柱、压紧块、锁紧螺母以及调整螺杆。该装置在从工件的耳片上拆下相机支架时只需松脱相机支架而无需完全拆解相机支架，从而方便再次安装，进而降低相机支架的拆卸和再安装的工作量，缩短拆卸和再安装的耗时，提高工作效率。但其相机安装位置相对固定单一，并未针对多工况的条件来设计，所以不能很好地应用于不同的光学实验或者工业生产中。

公开号为CN 206817083 U的中国专利申请，公开了一种相机固定装置，包括依序连接的伸缩装置、第一关节臂、第二关节臂和相机固定座，使用时通过设置伸缩装置、两个关节臂和方向盘对物体进行全方位的摄影测量。但该装置的关节臂仅靠转轴连接固定，在工作过程中由于重力作用很难保证相机位置不产生变化，结构的稳定性不好，进而影响实验结果的精度。

公开号为CN 207366476 U的中国专利申请，公开了一种用于圆管状承印物的印刷视觉检测装置，包括补光机构、相机角度调整机构、光源高度调整机构。使用时需要将补光机构调到需要的高度，通过紧固螺钉固定光源和相机的位置。而该装置专用于圆管状承印物的印刷视觉检测，相机安装位置固定，只适用于该专利所提出的类似工况，且由于专用零件结构的不规则性，对装置进行二次开发不太容易，通用性差。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种组合式光学仪器多向接头，以在保证精度的前提下，提高光学实验连接件的稳定性和通用性，满足多种光学实验需求。

本发明的思路是：通过少量、通用的部件取代通常的专用光学连接件，其主体为一个多用途的基础安装板，将相应的固定夹头安装在基础安装板上，用来与不同方向的支撑杆连接。并通过连接通孔和连接螺孔对两个或多个基础安装板进行组合，构成不同形状的组合结构。通过这些组合结构，以满足各种实验需求。并通过基础安装板上设有的标准间距安装孔，安装成各种光学实验仪器。

为实现上述目的，本发明的组合式光学多向接头，用于架设光学实验中的光学仪器，其特征在于，包括N个基础安装板，M个固定夹头，H个支撑杆，其中M>N>H，H≥1，且M、N、H均为正整数；

每一个基础安装板的主体为一个正方体，该正方体的一个侧面设有连接凸缘，且连接凸缘的上表面沿中心线对称地设有的两个连接通孔，另三个侧面分别沿中心线对称地设有两个连接螺孔；该正方体的上表面四周设有八个支架连接通孔，且任意相邻的两个支架连接通孔中点的连线与该正方体上表面的同向侧边平行；该正方体上表面的中心设有通孔，且通孔的四周均分布有四个仪器安装孔；

每一个固定夹头的下表面沿长边方向设有两个对称的支架安装孔，中心部分设有一个直径可调的支撑杆安装孔，并在支撑杆安装孔旁边设有紧固孔；

两个固定夹头对称安装在基础安装板的上表面，并通过螺栓和支架连接孔连接，形成最小组合单元；

将单个最小组合单元的基础安装板凸缘与另一基础安装板通过连接通孔和连接螺孔连接固定，再在已经固定的这两个基础安装板的侧面，根据需要通过同样的方法连接更多的基础安装板，形成不同形状的基础安装板组合，再通过在安装孔中嵌入支撑杆，实现对已经组装好基础安装板组合的支撑，形成组合式光学多向接头。

进一步，所述连接凸缘的宽度为5mm-7mm。

进一步，两个基础安装板的连接，是将一个基础安装板的连接凸缘部分与另一基础安装板的一侧边连接，即通过固定一个基础板上的连接通孔与另一个基础安装板上的连接螺孔来实现。

进一步，所述凸缘的上表面的两个连接通孔的间距与基础安装板主体的每一个侧面上两个连接螺孔的间距相同。

进一步，固定夹头上的两个支架安装孔间距与两个关于基础安装板的主体上表面中线对称的支架连接孔的间距相同。

进一步，所述光学仪器，被安装在基础安装板组合的末端基础安装板上，且通过光学仪器上的安装螺栓与四个仪器安装孔配合实现固定连接。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

本发明由于设置了多个基础安装板，可以根据需要组合成不同形状的基础安装板组件，如L形、正方形以及复杂的立体结构；

本发明由于通过不同长度、不同方向的支撑杆将不同形状的基础安装板组件连接到一起，能满足光学实验中支撑杆平行连接，直角连接的不同功能；

本发明由于在基础安装板上设有标准的仪器安装孔，可以安装不同的光学仪器；

综上，本发明具有良好的稳定性、灵活性、通用性，可适应不同光学实验的需求，取代了功能单一的专用连接件，极大地减少了光学实验中所需专用连接件的数目，节省了实验成本。

附图说明

图1为本发明中的基础安装板结构示意图；

图2为本发明中的固定夹头结构示意图；

图3为本发明中的支撑杆结构示意图；

图4为本发明中的最小组合单元示意图；

图5为本发明在光学实验中的第一实施例结构图；

图6为本发明在光学实验中的第二实施例结构图；

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步详细描述：

参照图1，图2和图3，本发明包括基础安装板1，固定夹头2，支撑杆3。每一个基础安装板1的主体10为正方体，该正方体的一个侧面设有连接凸缘11，且连接凸缘的上表面沿中心线对称地设有的两个连接通孔12，另三个侧面分别沿中心线对称地设有两个连接螺孔13，凸缘的上表面的两个连接通孔12的间距与基础安装板主体的每一个侧面上两个连接螺孔13的间距相同。使用时，若干个基础安装板可通过连接通孔12和连接螺孔13构成不同的形状组合，如L形、正方形以及复杂的立体结构，以适应不同的实验需求；该正方体的上表面四周设有八个支架连接通孔14，其内部设有螺纹，同时相邻每两个支架连接孔14连线的中点还设有同样的支架连接孔，即在基础安装板上表面共有8个支架连接孔14。通过这些支架连接孔，可将固定夹头2以不同方式安装在基础安装板1上。该正方体上表面的中心设有通孔16，便于进行复杂拼接时扳手的操作，通孔的四周均分布有四个仪器安装孔15，用以对各种光学仪器进行固定。

参照图4，两个固定夹头2对称安装在基础安装板的上表面，并通过螺栓和支架连接孔14连接，形成最小组合单元。

根据需要利用支撑杆3将不同数量的最小组合单元进行连接，并在这些最小组合单元的基础安装板的不同侧面连接基础安装板1，从而形成组合式光学仪器多向接头。

下面给出用最小组合单元组合成光学仪器多向接头的两个实例。

实例1，能在水平面内对称安装且视角可调的两个工业相机多向接头。

参照图5，本实例是在一个最小组合单元1.1的基础安装板正面垂直安装一根支撑杆3，即将支撑杆3端部嵌入两个对称安装在基础安装板正面的固定夹头2的支撑杆安装孔22中，再在该最小组合单元的基础安装板的凸缘处，垂直安装第二个基础安装板6，即将第二个基础安装板6的一个侧面上的两个连接螺孔13与最小组合单元1.1的基础安装板的凸缘上的连接通孔12对齐，并通过螺栓固定两个基础安装板。再在最小组合单元的基础安装板的左侧面，垂直安装第三个基础安装板7，即将第三个基础安装板7的凸缘上的两个连接通孔12与最小组合单元1.1的基础安装板的左侧面上的两个连接螺孔13对齐，并通过螺栓固定两个基础安装板。接下来，在第二个基础安装板6的上侧面，水平安装第四个基础安装板8，即将第四个基础安装板8的凸缘上的两个连接通孔12与第二个基础安装板的上侧面上的两个连接螺孔13对齐，并通过螺栓固定两个基础安装板。再在第三个基础安装板7的上侧面，水平安装第五个基础安装板9，即将第五个基础安装板9的凸缘上的两个连接通孔12与第三个基础安装板的上侧面上的两个连接螺孔13对齐，并通过螺栓固定两个基础安装板。这样，第四基础安装板8、第五基础安装板9在水平面内形成对称结构。最后，在第四、第五个基础安装板上分别安装相机5.1、5.2，即将两个工业相机5.1、5.2底座4.1、4.2的四个安装孔与第四、第五基础安装板上的四个仪器安装孔15对齐，并通过螺栓固定相机底座与基础安装板，再将工业相机5.1，5.2通过其底面的转动副安装在相机底座上，相机可以在水平面内调整视角，形成能在水平面内对称安装且视角可调的两个工业相机多向接头。

实例2，能安装一个纵向视角可调的相机多向接头。

参照图6，本实例中是在第一个基础组合单元1.1，第二个基础组合单元1.2的基础安装板的背面中间各垂直安装一个固定夹头2.1,2.2，即固定夹头2.1、2.2的两个支架安装孔21与对应的基础组合单元的基础安装板背面中间的两个支架连接孔14对齐，并通过螺栓固定。再分别在这两个基础组合单元的基础安装板的正面各安装一个等长的支撑杆3.1，3.2，即将支撑杆3.1、3.2的端部分别嵌入两个对称安装在基础安装板正面的固定架头2的支撑杆安装孔22中，并通过锁紧螺栓与紧固孔20连接固定。接着，在第三个基础组合单元1.3的基础安装板的上侧面垂直安装另一个基础安装板6，即将另一个基础安装板6的凸缘上的两个连接通孔12与第三个基础组合单元1.3的基础安装板的上侧面上的两个连接螺孔13对齐，并通过螺栓固定这两个基础安装板。再将第三根支撑杆3.3横向嵌入到第三个基础组合单元1.3的基础安装板正面的两个对称安装的固定夹头2的支撑杆安装孔22中，并将第三个基础安装单元1.3移至第三个支撑杆3.3的中间部位，再将第三个基础组合单元1.3绕第三根支撑杆3.3的轴线转动到需要的角度，并用锁紧螺栓固定其位置。接着，在第三根支撑杆3.3的两端分别安装第一个最小组合单元1.1和第二个最小组合单元1.2，即将第三根支撑杆3.3的左端嵌入第一最小组合单元1.1的基础安装板背面的固定夹头2的支撑杆安装孔22，并用锁紧螺栓固定；将第三根支撑杆3.3的右端嵌入第二最小组合单元1.2的基础安装板背面的固定夹头2的支撑杆安装孔22，并用锁紧螺栓固定；最后，在第三个基础组合单元1.3的基础安装板的上侧面所安装的基础安装板的上表面安装工业相机5，即将工业相机底座4的四个安装孔与该基础安装板上的四个仪器安装孔15对齐，并通过螺栓固定相机底座4与基础安装板，再将工业相机5安装在相机底座4上，形成能安装一个纵向视角可调的相机的多向接头。

以上描述和实施例，仅为本发明的两个优选实例，不构成对本发明的任何限制，显然对于本领域的专业人员来说，在了解本发明的内容和设计原理后，都可能在基于本发明的原理和结构的情况下，进行形式上和细节上的各种修正和改变，但是这些基于本发明思想的修正和改变仍在本发明的权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种组合式光学多向接头，用于架设光学实验中的光学仪器，其特征在于，包括N个基础安装板(1)，M个固定夹头(2)，H个支撑杆(3)，其中M>N>H，H≥1，且M、N、H均为正整数；

每一个基础安装板(1)的主体(10)为一个正方体，该正方体的一个侧面设有连接凸缘(11)，且连接凸缘的上表面沿中心线对称地设有的两个连接通孔(12)，另三个侧面分别沿中心线对称地设有两个连接螺孔(13)；该正方体的上表面四周设有八个支架连接通孔(14)，且任意相邻的两个支架连接通孔中点的连线与该正方体上表面的同向侧边平行；该正方体上表面的中心设有通孔(16)，且通孔的四周均分布有四个仪器安装孔(15)；

每一个固定夹头(2)的下表面沿长边方向设有两个对称的支架安装孔(21)，中心部分设有一个直径可调的支撑杆安装孔(22)，并在支撑杆安装孔(22)旁边设有紧固孔(20)；

两个固定夹头对称安装在基础安装板(1)的上表面，并通过螺栓和支架连接孔(14)连接，形成最小组合单元；

将单个最小组合单元的基础安装板凸缘与另一基础安装板通过连接通孔(12)和连接螺孔(13)连接固定，再在已经固定的这两个基础安装板的侧面，根据需要通过同样的方法连接更多的基础安装板，形成不同形状的基础安装板组件，再通过在安装孔(22)中嵌入支撑杆(3)，实现对已经组装好基础安装板组件的支撑，形成组合式光学多向接头。

2.根据权利要求1所述的组合式光学多向接头，其特征在于，所述连接凸缘(11)的宽度为5mm-7mm。

3.根据权利要求1所述的组合式光学多向接头，其特征在于，两个基础安装板(1)的连接，是将一个基础安装板的连接凸缘部分(11)与另一基础安装板的一侧边连接，即通过固定一个基础板上的连接通孔(12)与另一个基础安装板上的连接螺孔(13)来实现。

4.根据权利要求1所述的组合式光学多向接头，其特征在于，所述凸缘的上表面的两个连接通孔(12)的间距与基础安装板主体的每一个侧面上两个连接螺孔(13)的间距相同。

5.根据权利要求1所述的组合式光学多向接头，其特征在于，固定夹头(2)上的两个支架安装孔(21)间距与两个关于基础安装板的主体上表面中线对称的支架连接孔(14)的间距相同。

6.根据权利要求1所述的组合式光学多向接头，其特征在于，光学仪器被安装在基础安装板组合的末端基础安装板上，且通过光学仪器上的安装螺栓与四个仪器安装孔(15)配合实现固定连接。