專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于光柵拼接的整體四維高精度調(diào)整裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于光柵拼接的整體四維高精度調(diào)整裝置，屬于光柵拼接的調(diào)整裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高精度大口徑光柵是激光核聚變、天文物理學(xué)以及各種光譜儀器必不可少的元件。近年來(lái)，隨著高能激光脈沖等相關(guān)領(lǐng)域的快速發(fā)展，對(duì)其面積要求已達(dá)到了米量級(jí)甚至更大，采用多塊光柵進(jìn)行拼接是獲取大口徑光柵的有效方法。高能短脈沖激光裝置是實(shí)現(xiàn)慣性約束聚變快點(diǎn)火的必要工具，該裝置內(nèi)部為真空條件，需要多組拼接好的光柵組，各光柵組需要調(diào)整其相對(duì)位置來(lái)實(shí)現(xiàn)高能短脈沖，因此，需要能夠?qū)崿F(xiàn)其相對(duì)位置關(guān)系精確調(diào)整的一種裝置。該裝置同時(shí)需要調(diào)整四個(gè)自由度，并且具有很高的剛度和定位精度，總體穩(wěn)定性要好。高精度調(diào)整裝置涉及精密機(jī)械設(shè)計(jì)、微進(jìn)給及自動(dòng)控制等多個(gè)學(xué)科，是國(guó)防、航空和航天領(lǐng)域中十分重要的關(guān)鍵技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于拼接光柵姿態(tài)調(diào)整裝置的研究還比較少，發(fā)明人前期曾經(jīng)申請(qǐng)過(guò)發(fā)明專(zhuān)利(專(zhuān)利號(hào)為ZL201110080207.0，授權(quán)公告日為2012年5月30日。授權(quán)公告號(hào)為CN102156340)。該裝置采用滾動(dòng)導(dǎo)軌作為支撐，在驅(qū)動(dòng)部分采用彈簧分離式，整體的穩(wěn)定性、剛度以及驅(qū)動(dòng)剛度都受到影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的光柵姿態(tài)調(diào)整裝置驅(qū)動(dòng)剛度低、系統(tǒng)剛度低和整體穩(wěn)定性差的問(wèn)題。進(jìn)而提供一種用于光柵拼接的整體四維高精度調(diào)整裝置
O本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種用于光柵拼接的整體四維高精度調(diào)整裝置，包括偏擺調(diào)整組件、俯仰面內(nèi)組件和平動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件；所述偏擺調(diào)整組件包括偏擺調(diào)整底板、偏擺調(diào)整托板、偏擺旋轉(zhuǎn)軸、角接觸背對(duì)背軸承一、偏擺軸承壓環(huán)、偏擺軸承端蓋、偏擺電機(jī)托框、偏擺驅(qū)動(dòng)彎板、輔助支承組件、偏擺微驅(qū)動(dòng)組件和偏擺鎖緊板，所述角接觸背對(duì)背軸承一裝于偏擺調(diào)整底板的軸承孔之內(nèi)，并通過(guò)偏擺軸承端蓋壓住軸承外環(huán)，偏擺軸承端蓋通過(guò)螺釘與偏擺調(diào)整底板固連，偏擺調(diào)整托板上設(shè)有軸孔，與偏擺旋轉(zhuǎn)軸一端配合安裝，偏擺旋轉(zhuǎn)軸另一端與角接觸背對(duì)背軸承內(nèi)環(huán)配合安裝，并通過(guò)偏擺軸承壓環(huán)固定，以實(shí)現(xiàn)偏擺調(diào)整底板和偏擺調(diào)整托板之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)；偏擺微驅(qū)動(dòng)組件的一側(cè)通過(guò)偏擺電機(jī)托框與偏擺調(diào)整底板的一側(cè)固接，偏擺微驅(qū)動(dòng)組件的另一側(cè)通過(guò)偏擺驅(qū)動(dòng)彎板與偏擺調(diào)整托板固接，輔助支承組件設(shè)置在偏擺調(diào)整底板上，偏擺鎖緊板設(shè)置在偏擺調(diào)整底板的另一側(cè)上；
所述俯仰面內(nèi)組件包括外框組件、中框組件、偏擺托框、旋轉(zhuǎn)軸一、旋轉(zhuǎn)軸二、旋轉(zhuǎn)軸
三、旋轉(zhuǎn)軸四、軸承壓環(huán)一、軸承壓環(huán)二、軸承壓環(huán)三、軸承壓環(huán)四、軸承端蓋一、軸承端蓋二、軸承端蓋三、軸承端蓋四、俯仰角接觸背對(duì)背軸承、面內(nèi)角接觸背對(duì)背軸承、俯仰角接觸面對(duì)面軸承、面內(nèi)角接觸面對(duì)面軸承、整體電機(jī)托板、面內(nèi)驅(qū)動(dòng)彎板、俯仰驅(qū)動(dòng)彎板、俯仰面內(nèi)微驅(qū)動(dòng)器組件一和俯仰面內(nèi)微驅(qū)動(dòng)器組件二，外框組件包括外框左、外框右、外框前和外框后，四部分通過(guò)螺釘固接組成長(zhǎng)方形外框組件；中框組件包括中框左、中框右、中框前和中框后，四部分通過(guò)螺釘固接組成長(zhǎng)方形中框組件；外框左和外框右上開(kāi)有軸承孔，俯仰角接觸面對(duì)面軸承裝于外框右的軸承孔之內(nèi)，并通過(guò)軸承端蓋一壓住軸承外環(huán)，軸承端蓋一通過(guò)螺釘與外框右固連，中框右上設(shè)有軸孔，與旋轉(zhuǎn)軸一的一端配合安裝，旋轉(zhuǎn)軸一另一端與俯仰角接觸面對(duì)面軸承內(nèi)環(huán)配合安裝，并通過(guò)軸承壓環(huán)一固定，俯仰角接觸背對(duì)背軸承裝于外框左的軸承孔之內(nèi)，軸承端蓋二通過(guò)螺釘與外框左固聯(lián)。中框左上設(shè)有軸孔，與旋轉(zhuǎn)軸二的一端配合安裝，旋轉(zhuǎn)軸二的另一端與俯仰角接觸背對(duì)背軸承內(nèi)環(huán)配合安裝，并通過(guò)軸承壓環(huán)二固定；中框前和中框后上均開(kāi)有軸承孔，面內(nèi)角接觸背對(duì)背軸承裝于中框前的軸承孔之內(nèi)，并通過(guò)軸承端蓋四壓住軸承外環(huán)，軸承端蓋四通過(guò)螺釘與中框前固連；偏擺托框前表面上設(shè)有軸孔，旋轉(zhuǎn)軸四的一端配合安裝在偏擺托框前表面軸孔內(nèi)，旋轉(zhuǎn)軸四另一端與面內(nèi)角接觸背對(duì)背軸承內(nèi)環(huán)配合安裝，并通過(guò)軸承壓環(huán)四固定，面內(nèi)角接觸面對(duì)面軸承裝于中框后的軸承孔之內(nèi)，軸承端蓋三通過(guò)螺釘與中框后固連；偏擺托框后表面上設(shè)有軸孔，旋轉(zhuǎn)軸三的一端配合安裝在偏擺托框后表面軸孔內(nèi)，旋轉(zhuǎn)軸三的另一端與面內(nèi)角接觸面對(duì)面軸承的內(nèi)環(huán)配合安裝，并通過(guò)軸承壓環(huán)三固定，形成了十字交叉結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)繞兩個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)，俯仰面內(nèi)微驅(qū)動(dòng)器組件一和俯仰面內(nèi)微驅(qū)動(dòng)器組件二結(jié)構(gòu)相同，俯仰面內(nèi)微驅(qū)動(dòng)器組件一與外框后固接，俯仰面內(nèi)微驅(qū)動(dòng)器組件一的俯仰面內(nèi)推板通過(guò)俯仰驅(qū)動(dòng)彎板與中框后固接，驅(qū)動(dòng)中框組件相對(duì)外框組件繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)；俯仰面內(nèi)微驅(qū)動(dòng)器組件二通過(guò)整體電機(jī)托板與中框左固接，俯仰面內(nèi)微驅(qū)動(dòng)器組件二的俯仰面內(nèi)推板通過(guò)面內(nèi)驅(qū)動(dòng)彎板與偏擺托框固接,驅(qū)動(dòng)偏擺托框相對(duì)中框組件繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)；
所述平動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件包括平動(dòng)底座、長(zhǎng)滾動(dòng)導(dǎo)軌一、長(zhǎng)滾動(dòng)導(dǎo)軌二、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板一、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板二、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板三、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板四和整體調(diào)整微驅(qū)動(dòng)組件，所述長(zhǎng)滾動(dòng)導(dǎo)軌一和長(zhǎng)滾動(dòng)導(dǎo)軌二位于平動(dòng)底座的兩端，對(duì)稱(chēng)布置并與平動(dòng)底座固接，平動(dòng)導(dǎo)軌連接板一、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板二、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板三、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板四分別與長(zhǎng)滾動(dòng)導(dǎo)軌一和長(zhǎng)滾動(dòng)導(dǎo)軌二的四個(gè)滑塊固接，整體調(diào)整微驅(qū)動(dòng)組件位于平動(dòng)底座的中間，并與平動(dòng)底座固接。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明采用了三層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了光柵整體的四個(gè)自由度的復(fù)合調(diào)整，解決了光柵調(diào)整架高度受限的問(wèn)題。同時(shí)，本發(fā)明采用柔性驅(qū)動(dòng)方式，各個(gè)自由度有較大的運(yùn)動(dòng)范圍，三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度采用旋轉(zhuǎn)軸和高精度軸承來(lái)實(shí)現(xiàn)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)整精度高和穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，平動(dòng)自由度中有電磁離合器和光電開(kāi)關(guān)等停止、限位機(jī)構(gòu)，安全性強(qiáng)。因此，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)光柵拼接整體四維的高精度位置姿態(tài)調(diào)整。


圖1是本發(fā)明用于光柵拼接的整體四維高精度調(diào)整裝置的三維視 圖2是偏擺組件的總體結(jié)構(gòu)示意 圖3是偏擺組件視圖之一；
圖4是偏擺組件視圖之二； 圖5是輔助支承組件的結(jié)構(gòu)示意 圖6是偏擺微驅(qū)動(dòng)組件的結(jié)構(gòu)示意 圖7是俯仰面內(nèi)組件總體結(jié)構(gòu)示意 圖8是俯仰面內(nèi)組件視圖一；
圖9是俯仰面內(nèi)組件視圖二；
圖10是俯仰面內(nèi)組件視圖三；
圖11是平動(dòng)調(diào)整組件總體結(jié)構(gòu)示意 圖12是平動(dòng)調(diào)整微驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明:本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述實(shí)施例。如圖f圖12所示，本實(shí)例所涉及的一種用于光柵拼接的整體四維高精度調(diào)整裝置，包括偏擺調(diào)整組件1、俯仰面內(nèi)組件2和平動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件3 ;所述偏擺調(diào)整組件I包括偏擺調(diào)整底板4、偏擺調(diào)整托板5、偏擺旋轉(zhuǎn)軸6、角接觸背對(duì)背軸承一 7、偏擺軸承壓環(huán)8、偏擺軸承端蓋9、偏擺電機(jī)托框10、偏擺驅(qū)動(dòng)彎板11、輔助支承組件12、偏擺微驅(qū)動(dòng)組件13和偏擺鎖緊板14，所述角接觸背對(duì)背軸承一 7裝于偏擺調(diào)整底板4的軸承孔之內(nèi)，并通過(guò)偏擺軸承端蓋9壓住軸承外環(huán)，偏擺軸承端蓋9通過(guò)螺釘與偏擺調(diào)整底板4固連，偏擺調(diào)整托板5上設(shè)有軸孔，與偏擺旋轉(zhuǎn)軸6 —端配合安裝，偏擺旋轉(zhuǎn)軸6另一端與角接觸背對(duì)背軸承7內(nèi)環(huán)配合安裝，并通過(guò)偏擺軸承壓環(huán)8固定，以實(shí)現(xiàn)偏擺調(diào)整底板4和偏擺調(diào)整托板5之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)；偏擺微驅(qū)動(dòng)組件13的一側(cè)通過(guò)偏擺電機(jī)托框10與偏擺調(diào)整底板4的一側(cè)固接，偏擺微驅(qū)動(dòng)組件13的另一側(cè)通過(guò)偏擺驅(qū)動(dòng)彎板11與偏擺調(diào)整托板5固接，輔助支承組件12設(shè)置在偏擺調(diào)整底板4上，偏擺鎖緊板14設(shè)置在偏擺調(diào)整底板4的另一側(cè)上；
所述俯仰面內(nèi)組件2包括外框組件35、中框組件36、偏擺托框37、旋轉(zhuǎn)軸一 38、旋轉(zhuǎn)軸二 39、旋轉(zhuǎn)軸三40、旋轉(zhuǎn)軸四41、軸承壓環(huán)一 42、軸承壓環(huán)二 43、軸承壓環(huán)三44、軸承壓環(huán)四45、軸承端蓋一 46、軸承端蓋二 47、軸承端蓋三48、軸承端蓋四49、俯仰角接觸背對(duì)背軸承50、面內(nèi)角接觸背對(duì)背軸承51、俯仰角接觸面對(duì)面軸承52、面內(nèi)角接觸面對(duì)面軸承53、整體電機(jī)托板54、面內(nèi)驅(qū)動(dòng)彎板55、俯仰驅(qū)動(dòng)彎板56、俯仰面內(nèi)微驅(qū)動(dòng)器組件一 57和俯仰面內(nèi)微驅(qū)動(dòng)器組件二 58，外框組件35包括外框左59、外框右60、外框前61和外框后62，四部分通過(guò)螺釘固接組成長(zhǎng)方形外框組件；中框組件36包括中框左63、中框右64、中框前65和中框后66，四部分通過(guò)螺釘固接組成長(zhǎng)方形中框組件；外框左59和外框右60上開(kāi)有軸承孔，俯仰角接觸面對(duì)面軸承52裝于外框右60的軸承孔之內(nèi)，并通過(guò)軸承端蓋一 46壓住軸承外環(huán)，軸承端蓋一 46通過(guò)螺釘與外框右60固連，中框右64上設(shè)有軸孔，與旋轉(zhuǎn)軸一 38的一端配合安裝，旋轉(zhuǎn)軸一 38另一端與俯仰角接觸面對(duì)面軸承52內(nèi)環(huán)配合安裝，并通過(guò)軸承壓環(huán)一 42固定，俯仰角接觸背對(duì)背軸承50裝于外框左59的軸承孔之內(nèi)，軸承端蓋二 47通過(guò)螺釘與外框左59固聯(lián)。中框左63上設(shè)有軸孔，與旋轉(zhuǎn)軸二 39的一端配合安裝，旋轉(zhuǎn)軸二 39的另一端與俯仰角接觸背對(duì)背軸承50內(nèi)環(huán)配合安裝，并通過(guò)軸承壓環(huán)二 43固定；中框前65和中框后66上均開(kāi)有軸承孔，面內(nèi)角接觸背對(duì)背軸承51裝于中框前65的軸承孔之內(nèi)，并通過(guò)軸承端蓋四49壓住軸承外環(huán)，軸承端蓋四49通過(guò)螺釘與中框前65固連；偏擺托框37前表面上設(shè)有軸孔，旋轉(zhuǎn)軸四41的一端配合安裝在偏擺托框37前表面軸孔內(nèi)，旋轉(zhuǎn)軸四41另一端與面內(nèi)角接觸背對(duì)背軸承51內(nèi)環(huán)配合安裝，并通過(guò)軸承壓環(huán)四45固定，面內(nèi)角接觸面對(duì)面軸承53裝于中框后66的軸承孔之內(nèi)，軸承端蓋三48通過(guò)螺釘與中框后66固連；偏擺托框37后表面上設(shè)有軸孔,旋轉(zhuǎn)軸三40的一端配合安裝在偏擺托框37后表面軸孔內(nèi)，旋轉(zhuǎn)軸三40的另一端與面內(nèi)角接觸面對(duì)面軸承53的內(nèi)環(huán)配合安裝，并通過(guò)軸承壓環(huán)三44固定，形成了十字交叉結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)繞兩個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)，俯仰面內(nèi)微驅(qū)動(dòng)器組件一 57和俯仰面內(nèi)微驅(qū)動(dòng)器組件二 58結(jié)構(gòu)相同，并與偏擺微驅(qū)動(dòng)組件13結(jié)構(gòu)類(lèi)似，只是前端的俯仰面內(nèi)推板67-1結(jié)構(gòu)略有不同。俯仰面內(nèi)微驅(qū)動(dòng)器組件一 57與外框后62固接，俯仰面內(nèi)微驅(qū)動(dòng)器組件一 57的俯仰面內(nèi)推板67-1通過(guò)俯仰驅(qū)動(dòng)彎板56與中框后66固接，驅(qū)動(dòng)中框組件36相對(duì)外框組件35繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)；俯仰面內(nèi)微驅(qū)動(dòng)器組件二 58通過(guò)整體電機(jī)托板54與中框左63固接，俯仰面內(nèi)微驅(qū)動(dòng)器組件二 58的俯仰面內(nèi)推板67-2通過(guò)面內(nèi)驅(qū)動(dòng)彎板55與偏擺托框37固接，驅(qū)動(dòng)偏擺托框37相對(duì)中框組件36繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)；
所述平動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件3包括平動(dòng)底座68、長(zhǎng)滾動(dòng)導(dǎo)軌一 69、長(zhǎng)滾動(dòng)導(dǎo)軌二 70、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板一 71、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板二 72、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板三73、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板四74和整體調(diào)整微驅(qū)動(dòng)組件75，所述長(zhǎng)滾動(dòng)導(dǎo)軌一 69和長(zhǎng)滾動(dòng)導(dǎo)軌二 70位于平動(dòng)底座68的兩端，對(duì)稱(chēng)布置并與平動(dòng)底座68固接，平動(dòng)導(dǎo)軌連接板一 71、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板二 72、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板三73、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板四74分別與長(zhǎng)滾動(dòng)導(dǎo)軌一 69和長(zhǎng)滾動(dòng)導(dǎo)軌二 70的四個(gè)滑塊固接，整體調(diào)整微驅(qū)動(dòng)組件75位于平動(dòng)底座68的中間，并與平動(dòng)底座68固接。所述輔助支承組件12包括偏擺承重轉(zhuǎn)接板15、偏擺調(diào)整軸承座16、滾動(dòng)導(dǎo)軌17和向心球軸承18，所述向心球軸承18設(shè)置在偏擺調(diào)整軸承座16內(nèi)，偏擺承重轉(zhuǎn)接板15與偏擺調(diào)整軸承座16由向心球軸承18傳動(dòng)連接，滾動(dòng)導(dǎo)軌17設(shè)置在偏擺承重轉(zhuǎn)接板15上，滾動(dòng)導(dǎo)軌17上的滑塊與偏擺調(diào)整托板5相連接，偏擺調(diào)整軸承座16與偏擺調(diào)整底板4相連接。這樣可以消除一個(gè)平動(dòng)和一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，所述輔助支承組件12共有兩個(gè)，沿旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)稱(chēng)布置。所述偏擺微驅(qū)動(dòng)組件13包括微驅(qū)動(dòng)器基座19、調(diào)整電機(jī)座20、步進(jìn)電機(jī)21、減速器22、聯(lián)軸器23、滾珠絲杠24、軸承座25、偏擺基準(zhǔn)平面托板26、調(diào)整鎖緊板27、調(diào)整鎖緊墊板28、偏擺推板29、短滾動(dòng)導(dǎo)軌30、驅(qū)動(dòng)鋼片31、驅(qū)動(dòng)鋼片壓板32、驅(qū)動(dòng)鋼片夾板一 33和驅(qū)動(dòng)鋼片夾板二 34，調(diào)整電機(jī)座20位于微驅(qū)動(dòng)器基座19的一端并與之固連，步進(jìn)電機(jī)21通過(guò)減速器22與調(diào)整電機(jī)座20固連，滾珠絲杠24采用一端支撐通過(guò)軸承座25與調(diào)整電機(jī)座20固連，減速器22的軸與滾珠絲杠24的軸之間通過(guò)聯(lián)軸器23相連接，短滾動(dòng)導(dǎo)軌30位于微驅(qū)動(dòng)器基座19的另一端并固連，調(diào)整鎖緊板27與短滾動(dòng)導(dǎo)軌30的滑塊固接，調(diào)整鎖緊墊板28與微驅(qū)動(dòng)器基座19相連，并與調(diào)整鎖緊板27相對(duì)安裝，滾珠絲杠24的螺母通過(guò)偏擺基準(zhǔn)平面托板26與調(diào)整鎖緊板27固接；驅(qū)動(dòng)鋼片31位于驅(qū)動(dòng)鋼片夾板一 33和驅(qū)動(dòng)鋼片夾板二 34之間通過(guò)螺釘固接，驅(qū)動(dòng)鋼片31兩端分別與偏擺基準(zhǔn)平面托板26和偏擺推板29通過(guò)驅(qū)動(dòng)鋼片壓板32連接。驅(qū)動(dòng)鋼片組件有兩個(gè)，沿滾珠絲杠軸線對(duì)稱(chēng)分布。所述整體調(diào)整微驅(qū)動(dòng)組件75包括平動(dòng)調(diào)整電機(jī)座76、平動(dòng)步進(jìn)電機(jī)77、平動(dòng)減速器78、平動(dòng)聯(lián)軸器79、長(zhǎng)滾珠絲杠80、平動(dòng)軸承座一 81、平動(dòng)軸承座二 82、電磁制動(dòng)器83、平動(dòng)連接鋼片84、平動(dòng)連接鋼片壓板85、平動(dòng)連接彎板86、平動(dòng)驅(qū)動(dòng)彎板87、光電開(kāi)關(guān)座88和光電接近開(kāi)關(guān)89，平動(dòng)步進(jìn)電機(jī)77通過(guò)平動(dòng)減速器78與平動(dòng)調(diào)整電機(jī)座76固連，長(zhǎng)滾珠絲杠80采用兩端支撐通過(guò)平動(dòng)軸承座一 81和平動(dòng)軸承座二 82與平動(dòng)調(diào)整電機(jī)座76固連，平動(dòng)減速器78的軸與長(zhǎng)滾珠絲杠80的軸之間通過(guò)平動(dòng)聯(lián)軸器79相連接，長(zhǎng)滾珠絲杠80的螺母與平動(dòng)連接彎板86固接，平動(dòng)連接彎板86通過(guò)平動(dòng)連接鋼片84與平動(dòng)驅(qū)動(dòng)彎板87固接，平動(dòng)連接鋼片84分別被平動(dòng)連接鋼片壓板85和光電開(kāi)關(guān)座88壓緊，兩個(gè)光電接近開(kāi)關(guān)89分別位于光電開(kāi)關(guān)座88的螺紋孔內(nèi)，電磁制動(dòng)器83的內(nèi)環(huán)與長(zhǎng)滾珠絲杠80的末端相連，外環(huán)與平動(dòng)軸承座二 82相固接，整體調(diào)整微驅(qū)動(dòng)組件75通過(guò)平動(dòng)調(diào)整電機(jī)座76與平動(dòng)底座68固接。所述偏擺調(diào)整組件I位于俯仰面內(nèi)組件2之上，偏擺調(diào)整組件I的偏擺調(diào)整底板4與俯仰面內(nèi)組件2的偏擺托框37相固接，俯仰面內(nèi)組件2位于平動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件3之上，外框組件35與平動(dòng)導(dǎo)軌連接板一 71、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板二 72、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板三73和平動(dòng)導(dǎo)軌連接板四74固接，平動(dòng)驅(qū)動(dòng)彎板87也與外框組件35固接。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，這些具體實(shí)施方式
都是基于本發(fā)明整體構(gòu)思下的不同實(shí)現(xiàn)方式，而且本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種用于光柵拼接的整體四維高精度調(diào)整裝置，其特征在于，包括偏擺調(diào)整組件、俯仰面內(nèi)組件和平動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件；所述偏擺調(diào)整組件包括偏擺調(diào)整底板、偏擺調(diào)整托板、偏擺旋轉(zhuǎn)軸、角接觸背對(duì)背軸承一、偏擺軸承壓環(huán)、偏擺軸承端蓋、偏擺電機(jī)托框、偏擺驅(qū)動(dòng)彎板、輔助支承組件、偏擺微驅(qū)動(dòng)組件和偏擺鎖緊板，所述角接觸背對(duì)背軸承一裝于偏擺調(diào)整底板的軸承孔之內(nèi)，并通過(guò)偏擺軸承端蓋壓住軸承外環(huán)，偏擺軸承端蓋通過(guò)螺釘與偏擺調(diào)整底板固連，偏擺調(diào)整托板上設(shè)有軸孔，與偏擺旋轉(zhuǎn)軸一端配合安裝，偏擺旋轉(zhuǎn)軸另一端與角接觸背對(duì)背軸承內(nèi)環(huán)配合安裝，并通過(guò)偏擺軸承壓環(huán)固定，以實(shí)現(xiàn)偏擺調(diào)整底板和偏擺調(diào)整托板之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)；偏擺微驅(qū)動(dòng)組件的一側(cè)通過(guò)偏擺電機(jī)托框與偏擺調(diào)整底板的一側(cè)固接，偏擺微驅(qū)動(dòng)組件的另一側(cè)通過(guò)偏擺驅(qū)動(dòng)彎板與偏擺調(diào)整托板固接，輔助支承組件設(shè)置在偏擺調(diào)整底板上，偏擺鎖緊板設(shè)置在偏擺調(diào)整底板的另一側(cè)上； 所述俯仰面內(nèi)組件包括外框組件、中框組件、偏擺托框、旋轉(zhuǎn)軸一、旋轉(zhuǎn)軸二、旋轉(zhuǎn)軸三、旋轉(zhuǎn)軸四、軸承壓環(huán)一、軸承壓環(huán)二、軸承壓環(huán)三、軸承壓環(huán)四、軸承端蓋一、軸承端蓋二、軸承端蓋三、軸承端蓋四、俯仰角接觸背對(duì)背軸承、面內(nèi)角接觸背對(duì)背軸承、俯仰角接觸面對(duì)面軸承、面內(nèi)角接觸面對(duì)面軸承、整體電機(jī)托板、面內(nèi)驅(qū)動(dòng)彎板、俯仰驅(qū)動(dòng)彎板、俯仰面內(nèi)微驅(qū)動(dòng)器組件一和俯仰面內(nèi)微驅(qū)動(dòng)器組件二，外框組件包括外框左、外框右、外框前和外框后，四部分通 過(guò)螺釘固接組成長(zhǎng)方形外框組件；中框組件包括中框左、中框右、中框前和中框后，四部分通過(guò)螺釘固接組成長(zhǎng)方形中框組件；外框左和外框右上開(kāi)有軸承孔，俯仰角接觸面對(duì)面軸承裝于外框右的軸承孔之內(nèi)，并通過(guò)軸承端蓋一壓住軸承外環(huán)，軸承端蓋一通過(guò)螺釘與外框右固連，中框右上設(shè)有軸孔，與旋轉(zhuǎn)軸一的一端配合安裝，旋轉(zhuǎn)軸一另一端與俯仰角接觸面對(duì)面軸承內(nèi)環(huán)配合安裝，并通過(guò)軸承壓環(huán)一固定，俯仰角接觸背對(duì)背軸承裝于外框左的軸承孔之內(nèi)，軸承端蓋二通過(guò)螺釘與外框左固聯(lián)；中框左上設(shè)有軸孔，與旋轉(zhuǎn)軸二的一端配合安裝，旋轉(zhuǎn)軸二的另一端與俯仰角接觸背對(duì)背軸承內(nèi)環(huán)配合安裝，并通過(guò)軸承壓環(huán)二固定；中框前和中框后上均開(kāi)有軸承孔，面內(nèi)角接觸背對(duì)背軸承裝于中框前的軸承孔之內(nèi)，并通過(guò)軸承端蓋四壓住軸承外環(huán)，軸承端蓋四通過(guò)螺釘與中框前固連；偏擺托框前表面上設(shè)有軸孔，旋轉(zhuǎn)軸四的一端配合安裝在偏擺托框前表面軸孔內(nèi)，旋轉(zhuǎn)軸四另一端與面內(nèi)角接觸背對(duì)背軸承內(nèi)環(huán)配合安裝，并通過(guò)軸承壓環(huán)四固定，面內(nèi)角接觸面對(duì)面軸承裝于中框后的軸承孔之內(nèi)，軸承端蓋三通過(guò)螺釘與中框后固連；偏擺托框后表面上設(shè)有軸孔，旋轉(zhuǎn)軸三的一端配合安裝在偏擺托框后表面軸孔內(nèi)，旋轉(zhuǎn)軸三的另一端與面內(nèi)角接觸面對(duì)面軸承的內(nèi)環(huán)配合安裝，并通過(guò)軸承壓環(huán)三固定，形成了十字交叉結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)繞兩個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)，俯仰面內(nèi)微驅(qū)動(dòng)器組件一和俯仰面內(nèi)微驅(qū)動(dòng)器組件二結(jié)構(gòu)相同，俯仰面內(nèi)微驅(qū)動(dòng)器組件一與外框后固接，俯仰面內(nèi)微驅(qū)動(dòng)器組件一的俯仰面內(nèi)推板通過(guò)俯仰驅(qū)動(dòng)彎板與中框后固接，驅(qū)動(dòng)中框組件相對(duì)外框組件繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)；俯仰面內(nèi)微驅(qū)動(dòng)器組件二通過(guò)整體電機(jī)托板與中框左固接，俯仰面內(nèi)微驅(qū)動(dòng)器組件二的俯仰面內(nèi)推板通過(guò)面內(nèi)驅(qū)動(dòng)彎板與偏擺托框固接,驅(qū)動(dòng)偏擺托框相對(duì)中框組件繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)； 所述平動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件包括平動(dòng)底座、長(zhǎng)滾動(dòng)導(dǎo)軌一、長(zhǎng)滾動(dòng)導(dǎo)軌二、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板一、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板二、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板三、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板四和整體調(diào)整微驅(qū)動(dòng)組件，所述長(zhǎng)滾動(dòng)導(dǎo)軌一和長(zhǎng)滾動(dòng)導(dǎo)軌二位于平動(dòng)底座的兩端，對(duì)稱(chēng)布置并與平動(dòng)底座固接，平動(dòng)導(dǎo)軌連接板一、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板二、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板三、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板四分別與長(zhǎng)滾動(dòng)導(dǎo)軌一和長(zhǎng)滾動(dòng)導(dǎo)軌二的四個(gè)滑塊固接，整體調(diào)整微驅(qū)動(dòng)組件位于平動(dòng)底座的中間，并與平動(dòng)底座固接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光柵拼接的整體四維高精度調(diào)整裝置，其特征在于，所述輔助支承組件包括偏擺承重轉(zhuǎn)接板、偏擺調(diào)整軸承座、滾動(dòng)導(dǎo)軌和向心球軸承，所述向心球軸承設(shè)置在偏擺調(diào)整軸承座內(nèi)，偏擺承重轉(zhuǎn)接板與偏擺調(diào)整軸承座之間由向心球軸承傳動(dòng)連接，滾動(dòng)導(dǎo)軌設(shè)置在偏擺承重轉(zhuǎn)接板上，滾動(dòng)導(dǎo)軌上的滑塊與偏擺調(diào)整托板相連接，偏擺調(diào)整軸承座與偏擺調(diào)整底板相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于光柵拼接的整體四維高精度調(diào)整裝置，其特征在于，所述偏擺微驅(qū)動(dòng)組件包括微驅(qū)動(dòng)器基座、調(diào)整電機(jī)座、步進(jìn)電機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、滾珠絲杠、軸承座、偏擺基準(zhǔn)平面托板、調(diào)整鎖緊板、調(diào)整鎖緊墊板、偏擺推板、短滾動(dòng)導(dǎo)軌、驅(qū)動(dòng)鋼片、驅(qū)動(dòng)鋼片壓板、驅(qū)動(dòng)鋼片夾板一和驅(qū)動(dòng)鋼片夾板二，調(diào)整電機(jī)座位于微驅(qū)動(dòng)器基座的一端并與之固連，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)減速器與調(diào)整電機(jī)座固連，滾珠絲杠采用一端支撐通過(guò)軸承座與調(diào)整電機(jī)座固連，減速器的軸與滾珠絲杠的軸之間通過(guò)聯(lián)軸器相連接，短滾動(dòng)導(dǎo)軌位于微驅(qū)動(dòng)器基座的另一端并固連，調(diào)整鎖緊板與短滾動(dòng)導(dǎo)軌的滑塊固接，調(diào)整鎖緊墊板與微驅(qū)動(dòng)器基座相連，并與調(diào)整鎖緊板相對(duì)安裝，滾珠絲杠的螺母通過(guò)偏擺基準(zhǔn)平面托板與調(diào)整鎖緊板固接；驅(qū)動(dòng)鋼片位于驅(qū)動(dòng)鋼片夾板一和驅(qū)動(dòng)鋼片夾板二之間通過(guò)螺釘固接，驅(qū)動(dòng)鋼片兩端分別與偏擺基準(zhǔn)平面托板和偏擺推板通過(guò)驅(qū)動(dòng)鋼片壓板連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于光柵拼接的整體四維高精度調(diào)整裝置，其特征在于，所述整體調(diào)整微驅(qū)動(dòng)組件包括平動(dòng)調(diào)整電機(jī)座、平動(dòng)步進(jìn)電機(jī)、平動(dòng)減速器、平動(dòng)聯(lián)軸器、長(zhǎng)滾珠絲杠、平動(dòng)軸承座一、平動(dòng)軸承座二、電磁制動(dòng)器、平動(dòng)連接鋼片、平動(dòng)連接鋼片壓板、平動(dòng)連接彎板、平動(dòng)驅(qū)動(dòng)彎板、光電開(kāi)關(guān)座和光電接近開(kāi)關(guān)，平動(dòng)步進(jìn)電機(jī)通過(guò)平動(dòng)減速器與平動(dòng)調(diào)整電機(jī)座固連，長(zhǎng)滾珠絲杠采用兩端支撐通過(guò)平動(dòng)軸承座一和平動(dòng)軸承座二與平動(dòng)調(diào)整電機(jī)座固連，平動(dòng)減速器的軸與長(zhǎng)滾珠絲杠的軸之間通過(guò)平動(dòng)聯(lián)軸器相連接，長(zhǎng)滾珠絲杠的螺母與平動(dòng)連接彎板固接，平動(dòng)連接彎板通過(guò)平動(dòng)連接鋼片與平動(dòng)驅(qū)動(dòng)彎板固接，平動(dòng)連接鋼片分別被平動(dòng)連接鋼片壓板和光電開(kāi)關(guān)座壓緊，兩個(gè)光電接近開(kāi)關(guān)分別位于光電開(kāi)關(guān)座的螺紋孔內(nèi)，電磁制動(dòng)器的內(nèi)環(huán)與長(zhǎng)滾珠絲杠的末端相連，外環(huán)與平動(dòng)軸承座二相固接，整體調(diào)整微驅(qū)動(dòng)組件通過(guò)平動(dòng)調(diào)整電機(jī)座與平動(dòng)底座固接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于光柵拼接的整體四維高精度調(diào)整裝置，其特征在于，所述偏擺調(diào)整組件位于俯仰面內(nèi)組件之上，偏擺調(diào)整組件的偏擺調(diào)整底板與俯仰面內(nèi)組件的偏擺托框相固接，俯仰 面內(nèi)組件位于平動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件之上，外框組件與平動(dòng)導(dǎo)軌連接板一、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板二、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板三和平動(dòng)導(dǎo)軌連接板四固接，平動(dòng)驅(qū)動(dòng)彎板與外框組件固接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于光柵拼接的整體四維高精度調(diào)整裝置，屬于光柵拼接的調(diào)整裝置技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的光柵姿態(tài)調(diào)整裝置驅(qū)動(dòng)剛度低、系統(tǒng)剛度低和整體穩(wěn)定性差的問(wèn)題。所述偏擺調(diào)整組件位于俯仰面內(nèi)組件之上，偏擺調(diào)整組件的偏擺調(diào)整底板與俯仰面內(nèi)組件的偏擺托框相固接，俯仰面內(nèi)組件位于平動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件之上，外框組件與平動(dòng)導(dǎo)軌連接板一、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板二、平動(dòng)導(dǎo)軌連接板三和平動(dòng)導(dǎo)軌連接板四固接，平動(dòng)驅(qū)動(dòng)彎板與外框組件固接。本發(fā)明采用了三層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了光柵整體的四個(gè)自由度的復(fù)合調(diào)整，解決了光柵調(diào)整架高度受限的問(wèn)題。采用柔性驅(qū)動(dòng)方式，各個(gè)自由度有較大的運(yùn)動(dòng)范圍，具有結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)整精度高和穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G02B7/00GK103197397SQ20131012685
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月13日
發(fā)明者劉海濤, 孫雅洲, 梁迎春, 張慶春, 于福利 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)