一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置。包括一個光學平臺、一個合光棱鏡調(diào)整機構及待裝配光學元件,合光棱鏡調(diào)整機構安裝在光學平臺左側，待裝配光學元件放置在光學平臺右側；所述合光棱鏡調(diào)整機構內(nèi)有直線驅動桿驅動其運動，并有四個微型電機驅動對待裝配元件的夾持，從而實現(xiàn)合光棱鏡的調(diào)整。本發(fā)明采用電機和直線驅動桿聯(lián)合控制的方法建立的合光棱鏡調(diào)整機構運動輸出軌跡靈活、工作空間大、可操作性好、定位精度高，有助于提高合光棱鏡的角度、位置調(diào)整功能，進而提高激光陀螺合光工藝的質量和效率。
【專利說明】 一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及激光陀螺合光領域，特別是一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置。
技術背景
[0002]激光陀螺具有快速反應能力強、動態(tài)測量范圍寬、線性度好、動態(tài)誤差小、高精度、可靠性高等優(yōu)點，廣泛應用于捷聯(lián)式慣性導航系統(tǒng)中。激光陀螺的合光是指在激光陀螺的制造過程中精確調(diào)整合光棱鏡及光電管的位置，使得諧振腔體內(nèi)運行的激光束輸出時產(chǎn)生干涉，準確得到對應于陀螺角速度的頻差信息。合光棱鏡的調(diào)整是激光陀螺合光的重要組成部分，目前國內(nèi)激光陀螺的合光裝配中的合光棱鏡調(diào)整工藝主要采用人工操作方式，由于受到操作人員的經(jīng)驗、技巧等諸多因素的影響，人工調(diào)整合光棱鏡的質量和效率已無法滿足激光陀螺生產(chǎn)的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有的采用人工操作的合光棱鏡調(diào)整工藝中存在的問題，提供一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置，定位精度高、可操作性好、輸出軌跡靈活、工作空間大，有助于提高激光陀螺合光工藝的質量和效率。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明的思路如下:
考慮機械結構完成合光裝配的方便性，諧振腔體應豎直放置，即裝配合光棱鏡的平面反射鏡與水平面平行。為完成合光任務，合光棱鏡需在平面反射鏡所在平面內(nèi)進行X、Y向移動及繞Z軸的轉動，同時，為適應不同尺寸的諧振腔體，還需Z向的上下平移運動，且平移運動精度要求低，旋轉精度要求高，此外在正式的應用場合應要求大行程與小行程相結合，因此，合光棱鏡調(diào)整機構由一個二維回轉機構、一個一維回轉機構和一個合光棱鏡夾持機構串聯(lián)組成，用以實現(xiàn)合光棱鏡的運動。
[0005]基于以上思路，本發(fā)明采用如下技術方案:
一種合光棱鏡合光棱鏡調(diào)整裝置，包括一個光學平臺、一個合光棱鏡調(diào)整機構及待裝配光學元件，所述合光棱鏡調(diào)整機構安裝在光學平臺左側，待裝配光學元件放置在光學平臺右側；所述合光棱鏡調(diào)整機構內(nèi)有直線驅動桿驅動其運動，并有四個微型電機驅動對待裝配元件的夾持，從而實現(xiàn)合光棱鏡的調(diào)整。
[0006]所述一種合光棱鏡合光棱鏡調(diào)整機構由一個二維回轉機構、一個一維回轉機構和一個合光棱鏡夾持機構串聯(lián)組成，所述的底板固定在光學平臺的左側，二維回轉機構通過虎克鉸鏈與底板連接，一維回轉機構通過回轉副與二維回轉機構連接，合光棱鏡夾持機構通過虎克鉸鏈與一維回轉機構連接。合光棱鏡的位置調(diào)整由二維回轉機構、一維回轉機構完成，角度調(diào)整由一維回轉機構和合光棱鏡夾持器完成，合光棱鏡的夾持、定位由合光棱鏡夾持器實現(xiàn)。
[0007]所述的二維回轉機構由二維動臂、第一直線驅動桿和第二直線驅動桿組成，二維動臂通過虎克鉸與底板相連接，第一直線驅動桿一端通過球鉸與二維動臂相連接，第一直線驅動桿另一端通過球鉸與底板相連接，第二直線驅動桿一端通過球鉸與二維動臂相連接，第二直線驅動桿另一端通過球鉸與底板相連接。第一直線驅動桿和第二直線驅動桿可混合驅動二維動臂運動，實現(xiàn)二維動臂繞虎克鉸兩條軸線的二維轉動，可實現(xiàn)合光棱鏡夾持器的大行程控制。
[0008]所述的一維回轉機構由一維動臂和第三直線驅動桿組成，一維動臂通過回轉副與二維動臂相連接，第三直線驅動桿一端通過球鉸與一維動臂相連接，第三直線驅動桿另一端通過球鉸與二維動臂相連接。第三直線驅動桿驅動一維動臂運動，實現(xiàn)一維動臂繞回轉副軸線的一維轉動，可實現(xiàn)合光棱鏡的小行程控制。
[0009]所述的合光棱鏡夾持機構由合光棱鏡夾持器、第四直線驅動桿、第五直線驅動桿組成，合光棱鏡夾持器通過虎克鉸連接到一維動臂上，第四直線驅動桿一端通過球鉸與到一維動臂相連接，第四直線驅動桿另一端通過球鉸與合光棱鏡夾持器相連接，第五直線驅動桿一端通過球鉸與一維動臂相連接，第五直線驅動桿另一端通過球鉸與合光棱鏡夾持器相連接。第四直線驅動桿和第五直線驅動桿也可混合驅動合光棱鏡夾持器運動，實現(xiàn)合光棱鏡夾持器繞虎克鉸兩軸線的二維轉動。
[0010]所述的合光棱鏡夾持器由一個合光棱鏡調(diào)整腔框架、四個微型電機、四個帶有力傳感器的螺釘組成，所述的螺釘?shù)囊欢伺c微型電機連接，另一端配置力傳感器，均勻分布在合光棱鏡調(diào)整腔框架兩側，通過力傳感器的反饋信息控制微型電機的轉向和進給量，進而實現(xiàn)合光棱鏡的自動夾緊和釋放。
[0011]合光棱鏡的位置調(diào)整由二維回轉機構、一維回轉機構完成，角度調(diào)整由一維回轉機構和合光棱鏡夾持器完成，合光棱鏡的夾持、定位由合光棱鏡夾持器實現(xiàn)。
[0012]本發(fā)明較現(xiàn)有技術而言，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著技術進步:結構簡單，可操作性好，定位精度高，輸出軌跡靈活，工作空間大，能夠有效地提高合光棱鏡調(diào)整效率，進而提高激光陀螺合光工藝的質量和效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明所述一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置結構示意圖
圖2為本發(fā)明所述一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置的待裝配的光學元器件示意圖 圖3為本發(fā)明所述一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置的合光棱鏡調(diào)整機構結構示意圖 圖4為本發(fā)明所述一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置的二維回轉機構結構示意圖 圖5為本發(fā)明所述一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置的一維回轉機構結構示意圖 圖6為本發(fā)明所述一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置的合光棱鏡夾持機構結構示意圖 圖7為本發(fā)明所述一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置的合光棱鏡夾持器結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖及優(yōu)選實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步說明。
[0015]實施例一:
對照圖1，本新型合光棱鏡調(diào)整裝置，包括一個光學平臺(I)、一個合光棱鏡調(diào)整機構
(2)及待裝配光學元件(3)。其特征在于:合光棱鏡調(diào)整機構(2)安裝在光學平臺(I)左側，待裝配光學元件(3)放置在光學平臺(I)右側；所述合光棱鏡調(diào)整機構(2)內(nèi)有直線驅動桿(16、19、23、27、30)驅動其運動，并有四個微型電機(35)驅動對待裝配元件(3)的夾持，從而實現(xiàn)合光棱鏡的調(diào)整。
[0016]實施例二:本實施例與實施例一基本相同，特別之處如下:
對照圖1、2，所述的待裝配光學元件(3)由激光陀螺(5)、平面鏡(6)、合光棱鏡(7)組成。所述的平面鏡(6 )水平放置在激光陀螺(5 )激光束出射口，合光棱鏡(7 )水平放置在平面鏡(6)上。
[0017]對照圖1、3，所述的合光棱鏡調(diào)整機構(2)由一個底板(9)、一個二維回轉機構
(10)、一個一維回轉機構(11)及一個合光棱鏡夾持機構(12)組成。所述的底板(9)固定在光學平臺(I)的左側，二維回轉機構(10)通過虎克鉸鏈(14)與底板(9)連接，一維回轉機構(11)通過回轉副(21)與二維回轉機構(10)相連接，合光棱鏡夾持機構(12)通過虎克鉸鏈(32)與一維回轉機構(11)相連接。合光棱鏡(7)的位置調(diào)整由二維回轉機構(10)、一維回轉機構(11)完成，角度調(diào)整由一維回轉機構(11)和合光棱鏡夾持器(23)完成,合光棱鏡
(7)的夾持、定位由合光棱鏡夾持器(23)實現(xiàn)。
[0018]對照圖1、3、4，所述的二維回轉機構(10)由二維動臂(13)、第一直線驅動桿(16)和第二直線驅動桿(19)組成，二維動臂(13)通過虎克鉸(14)與底板(9)相連接，第一直線驅動桿(16) 一端通過球鉸(17)與二維動臂(13)相連接，第一直線驅動桿(16)另一端通過球鉸(15)與底板(9)相連接，第二直線驅動桿(19) 一端通過球鉸(20)與二維動臂(13)相連接，第二直線驅動桿(12)另一端通過球鉸(18)與底板(9)相連接。
[0019]對照圖1、3、5，所述的一維回轉機構(11)由一維動臂(25 )和第三直線驅動桿(23 )組成，一維動臂(25)通過回轉副(21)與二維動臂(13)相連接，第三直線驅動桿(23) —端通過球鉸(24 )與一維動臂(25 )相連接，第三直線驅動桿(23 )另一端通過球鉸(22 )與二維動臂(13)相連接。
[0020]對照圖1、3、6，所述的合光棱鏡夾持機構(12)由合光棱鏡夾持器(33)、第四直線驅動桿(27 )和第五直線驅動桿(30 )組成，合光棱鏡夾持器(33 )通過虎克鉸(32 )連接到一維動臂(25)上，第四直線驅動桿(27)—端通過球鉸(26)與到一維動臂(25)相連接，第四直線驅動桿(27 )另一端通過球鉸(28 )與合光棱鏡夾持器(33 )相連接，第五直線驅動桿(30 )一端通過球鉸(29 )與一維動臂(25 )相連接，第五直線驅動桿(30 )另一端通過球鉸(31)與合光棱鏡夾持器(33)相連接。
[0021]對照圖1、3、6、7，所述的合光棱鏡夾持器(33)由一個合光棱鏡調(diào)整腔框架(34)、四個微型電機(35)、和四個帶有力傳感器螺釘(36)組成。所述螺釘(36)與微型電機(35)連接，均勻分布在合光棱鏡調(diào)整腔框架(34)兩側，由傳感器的反饋信息控制微型電機(35)的轉向和進給量，進而實現(xiàn)合光棱鏡(7 )的自動夾緊和釋放。
【權利要求】
1.一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置，包括一個光學平臺(I)、一個合光棱鏡調(diào)整機構(2)及待裝配光學元件(3)，其特征在于:合光棱鏡調(diào)整機構(2)安裝在光學平臺(I)左側，待裝配光學元件(3)放置在光學平臺(I)右側；所述合光棱鏡調(diào)整機構(2)內(nèi)有直線驅動桿(16、19、23、27、30 )驅動其運動，并有四個微型電機(35 )驅動對待裝配元件(3 )的夾持，從而實現(xiàn)合光棱鏡的調(diào)整。
2.根據(jù)權利要求1所述的新型合光棱鏡調(diào)整裝置，其特征在于:所述的合光棱鏡調(diào)整機構(2 )包括一個底板(9 )、一個二維回轉機構(10 )、一個一維回轉機構(11)及一個合光棱鏡夾持機構(12)，所述的底板(9 )固定在光學平臺(I)臺面的左側，二維回轉機構(10 )下端通過一個虎克鉸鏈(14)與底板(9 )鉸連，一維回轉機構(11)中部通過一個回轉副(21)與二維回轉機構(10)上端轉動連接，合光棱鏡夾持機構(12)的一端通過另一個虎克鉸鏈(32)與一維回轉機構(11)的一端鉸連。
3.根據(jù)權利要求2所述的新型合光棱鏡調(diào)整裝置，其特征在于:所述的二維回轉機構(10)包括一個二維動臂(13)、一個第一直線驅動桿(16)和一個第二直線驅動桿(19)，所述二維動臂(13)通過虎克鉸(14)與底板(9)鉸連，第一直線驅動桿(16) 一端通過一個球鉸(17)與二維動臂(13)鉸連，第一直線驅動桿(16)另一端通過另一個球鉸(15)與底板(9)鉸連；第二直線驅動桿(19)一端通過一個球鉸(20)與二維動臂(13)鉸連，第二直線驅動桿(12)另一端通過另一個球鉸(18)與底板(9)鉸連。
4.根據(jù)權利要求3所述的新型合光棱鏡調(diào)整裝置，其特征在于:所述的一維回轉機構(11)包括一個一維動臂(25)和一個第三直線驅動桿(23)，所述一維動臂(25)中部通過回轉副(21)與二維動臂(13)上端鉸連，第三直線驅動桿(23) —端通過一個球鉸(24)與一維動臂(25)的一端鉸連，第三直線驅動桿(23)另一端通過球鉸(22)與二維動臂(13)鉸連。
5.根據(jù)權利要求4所述的新型合光棱鏡調(diào)整裝置，其特征在于:所述的合光棱鏡夾持機構(12)包括一個合光棱鏡夾持器(33)、一個第四直線驅動桿(27)和一個第五直線驅動桿(30),合光棱鏡夾持器(33) —端通過一個虎克鉸(32)連接到一維動臂(25)末端上,第四直線驅動桿(27)—端通過一個球鉸(26)與到一維動臂(25)中部鉸連，第四直線驅動桿(27)另一端通過另一球鉸(28)與合光棱鏡夾持器(33)另一端鉸連,第五直線驅動桿(30)一端通過一個球鉸(29)與一維動臂(25)中部鉸連，第五直線驅動桿(30)另一端通過另一球鉸(31)與合光棱鏡夾持器(33)末端鉸連。
6.根據(jù)權利要求5所述的新型合光棱鏡調(diào)整裝置，其特征在于:所述的合光棱鏡夾持器(33)包括一個合光棱鏡調(diào)整腔框架(34)、四個微型電機(35)和四個帶有力傳感器螺釘(36)，所述螺釘(36)與微型電機(35)輸出軸連接，均勻分布安裝在合光棱鏡調(diào)整腔框架(34)兩側。
7.根據(jù)權利要求1所述的新型合光棱鏡調(diào)整裝置，其特征在于:所述的待裝配光學元件(3)由激光陀螺(5)、平面鏡(6)、合光棱鏡(7)組成，所述的平面鏡(6)水平放置在激光陀螺(5)激光束出射口，合光棱鏡(7)水平放置在平面鏡(6)上；所述合光棱鏡(7)放置在光學平臺(I)右側。
【文檔編號】G02B7/18GK104006826SQ201410223828
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權日:2014年5月26日
【發(fā)明者】馬立, 周輔君, 榮偉彬, 孫立寧 申請人:上海大學