CN2359554Y - 二维转动微调调整架 - Google Patents
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Abstract
一种二维转动微调调整架,它包括调整架主体和四只调整螺钉。调整架的主体是由同一种材料构成的一体化结构,它含有基座,两层弹性层和两细颈部。两细颈部结构形状相同,它们相互垂直置放且两者之间隔有一层弹性层。细颈部与基座和弹性层连接的部位有半径为R的圆弧。均匀分布在基座上的四只调整螺钉,两两相对地分别顶在两层弹性层上。本实用新型具有结构简单、元件少、静态漂移小,稳定性好的特点。
Description
本实用新型是一种二维转动微调调整架。主要应用于精密光学和精密机械的调整机构中。如激光器的谐振腔架或者光纤光学的调整架。
已有技术：在二维转动调整架中，调节部分和固定部分是两个分立的部件，它们通过三个高副支承点进行联结，这三个点中一个为调节支点，另外两个为调节点，依靠这二个调节点的调节和一个调节支点来实现二维调整。这类调整架已广泛应用于各类精密光学和精密机械的调整结构中，并已有系列化产品(参见文献：1.Newport Catalog，1992，P.D1-E16.2.Micro Control Catalog，1992，P.7.90-7.140.3.精密仪器结构设计手册，机械工业出版社，1987，P.945)。上述调整架的元件较多，制造精度要求高，装配复杂，生产效率低；同时很难控制调整架的尺寸，不适用于那些要求体积小，调节空间小的场合；并且由于调整部件和调整支座之间靠高副连接，静态漂移较大，在实际使用中常常会导致稳定性的下降。
本实用新型的目的是为了克服上述已有技术的不足，提供一种结构简单、加工装配方便，体积小，稳定性好，造价低廉的二维转动微调调整架。
本实用新型调整架的结构如图1、图2、图3所示，它主要包括两种元件，调整架主体1和调整螺钉2、3、4、5。调整架主体1是由同一种材料构成的一体化结构，它含有两个细颈部102和104，两弹性层101和103以及基座105。
调整架主体1的具体结构是调整架主体1含有基座105，基座105的上面有细颈部104，细颈部104的上面有弹性层103，弹性层103的上面有细颈部102，细颈部102的上面有弹性层101。
两细颈部102和104结构形状相同，它们相互垂直置放且两者之间隔有弹性层103。四只调整螺钉2、3、4和5均匀分布在基座105上，也就是说，两对螺钉2、4和3、5的连线是相互垂直的。其中两调整螺钉2和4顶在弹性层101上，如图1所示。两调整螺钉3和5顶于弹性层103上，如图2所示。沿调整架的主体1中心轴线上有中心通孔106。当本实用新型的调整架用在激光谐振腔调节时光束可通过中心通孔106不会受到遮拦。
所说的细颈部102和104的最细部分的宽度t＜2mm，通常取t＝0.3～1.5mm。细颈部102的两端分别与弹性层101和103连接的部位以及细颈部104的两端分别与弹性层103和基座105连接的部位有半径为R的圆弧，如图4、图5所示。
所说的弹性层103的宽度w小于两调整螺钉2与4之间的距离D，如图3所示。
利用细颈部102，通过调节调整螺钉2和4，可以使弹性层101绕细颈部102相对于弹性层103作一维(左右或上下)的转动。通过调节调整螺钉3和5，可以使弹性层103绕细颈部104相对于基座105作另一维(上下或左右)的转动。因为细颈部102、104和弹性层101、103以及基座105是一体的，这样就可实现弹性层101相对于基座105的两维转动调节。调整架主体1可采用有良好弹性的耐磨材料如QSn4-3。调整螺钉采用50号钢或GCr15或T10等材料制造，淬火后磨削。根据调节所需的分辨率确定调整螺钉的螺距。在设计过程中，上述调整架主体1的各个部分可根据使用要求设计关键尺寸，一般选取t＝0.3～1.5mm，R＝1～3mm，若调整架主体1的外径为d1，也就是说基座105、弹性层101以及弹性层103长度方向上外弧的直径为d1，如图3所示。通常取d1＝10t～20t，弹性层103的宽度w＝1/3d1～2/3d1，中心通孔106的直径d2＝1/3w～2/3w，基座105的厚度h0＝5～20t，弹性层103的厚度h1＝5～15t，弹性层101的厚度h2＝5～20t，调整螺钉2和4之间的距离D＞2/3d1。
本实用新型的优点：本二维转动微调调整架的结构简单，元件少，对制造和装配的要求较低，对调整架的主体1可实现数控加工，一次性加工即成，而且装配方便，便于批量生产。因此能大大提高生产效率和降低调整架造价。同时可通过适当地设计调整架的关键尺寸来满足不同场合下的使用要求，特别是那些要求体积小，调节空间小的场合。另外由于基座105与调节部分的弹性层101和103为一体化结构，大大减小了静态漂移，增加了调整架的稳定性。因此在诸如光纤光学以及各种小型激光器的谐振腔的腔镜的调节器件中，具有极大的优越性和推广价值。
附图说明：
图1为本实用新型二维转动微调调整架的半剖正视简图
图2为本实用新型二维转动微调调整架的半剖左视简图
图3为本实用新型二维转动微调调整架的A-A剖视简图
图4为图1圆圈O1内细颈部102的部分剖视示意图
图5为图2圆圈O2内细颈部104的部分剖视示意图
实施例：将上述图1、图2所示的结构投入实际使用中，应用于半导体激光器的谐振腔反射镜的调整机构上。该调整架中的结构特征尺寸为t＝0.4mm，R＝1mm，d1＝20mm，w＝10mm，d2＝5mm，h0＝8mm，h1＝2mm，h2＝4mm，D＝14mm二维转动的调整范围±5°。该调整架稳定性好，实际使用中稳定时间大于24小时，是已有技术稳定时间的5～10倍，并且该调整架的造价仅有已有技术中常规二维转动调整架的1/10，因此本新型具有很高的推广价值和使用价值。
Claims (4)
1.一种二维转动微调调整架，包括调整架的主体(1)和调整螺钉(2)、(3)、(4)和(5)，其特征在于具体结构是：
<1>调整架的主体(1)含有基座(105)，基座(105)的上面有细颈部(104)，细颈部(104)的上面有弹性层(103)，弹性层(103)的上面有细颈部(102)，细颈部(102)的上面有弹性层(101)；
<2>上述调整架主体(1)的基座(105)，两细颈部(102)和(104)以及两弹性层(101)和(103)均是同一种材料构成的一体化结构；
<3>两细颈部(102)和(104)的结构形状相同，相互垂直置放且两者之间隔有弹性层(103)；
<4>四只调整螺钉(2)、(3)、(4)和(5)均匀分布在基座(105)上，其中两调整螺钉(3)和(5)顶在弹性层(103)上，两调整螺钉(2)和(4)顶在弹性层(101)上；
<5>沿调整架的主体(1)中心轴线上有中心通孔(106)。
2.根据权利要求1的二维转动微调调整架，其特征在于细颈部(102)或细颈部(104)的最细部分的宽度t＜2mm。
3.根据权利要求1的二维转动微调调整架，其特征在于细颈部(102)的两端分别与弹性层(101)和(103)连接的部位以及细颈部(104)的两端分别与弹性层(103)和基座(105)连接的部位有半径为R的圆弧。
4.根据权利要求1的二维转动微调调整架，其特征在于弹性层(103)的宽度w小于两调整螺钉(2)与(4)之间的距离D。
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| CN102073117A (zh) * | 2010-12-27 | 2011-05-25 | 蓝莫德(天津)科学仪器有限公司 | 整体式二维光学调整架 |
| CN102566078A (zh) * | 2010-12-28 | 2012-07-11 | 上海神典信息科技有限公司 | 多重激光平面精确调节装置 |
| CN103759578A (zh) * | 2013-12-05 | 2014-04-30 | 卢同心 | 基于关节轴承的模拟射击激光万向调整器 |
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