專利名稱:一維線性微調(diào)機(jī)構(gòu)及其調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明與用于標(biāo)定測(cè)量設(shè)備零位的微調(diào)裝置有關(guān),涉及一種線性調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及其調(diào)節(jié)方法,具體地說,是一種一維線性微調(diào)機(jī)構(gòu)及其調(diào)節(jié)方法。
背景技術(shù):
對(duì)于諸如位移傳感器、光學(xué)檢測(cè)傳感器以及速度或加速度等測(cè)量設(shè)備的零位標(biāo)定,大都是在非常有限的空間里進(jìn)行安裝和調(diào)節(jié)的,要求所用的裝置不僅結(jié)構(gòu)緊湊,調(diào)節(jié)方便,且不會(huì)引起其它方向上的串?dāng)_,這就需要一種微米級(jí)、高可靠性的一維線性微調(diào)機(jī)構(gòu)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種一維線性微調(diào)機(jī)構(gòu),用于高精度定位傳感器的安裝和調(diào)節(jié),可在有限的空間條件下,進(jìn)行高精度的一維線性微調(diào),且在其他五個(gè)方向產(chǎn)生的誤差值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于允許的誤差范圍。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一維線性微調(diào)機(jī)構(gòu),其實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)在于它包括一調(diào)節(jié)支座、與該調(diào)節(jié)支座上半部活動(dòng)連接設(shè)有精密螺紋的調(diào)節(jié)螺柱、設(shè)置在所述調(diào)節(jié)支座下半部的彈性張緊機(jī)構(gòu);所述調(diào)節(jié)螺柱與彈性張緊機(jī)構(gòu)的軸線相互重合;所述的調(diào)節(jié)支座包括固定部、與該固定部連為一體的多層彈片機(jī)構(gòu)、與多層彈片機(jī)構(gòu)連為一體的可動(dòng)部;所述調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部的一端懸空設(shè)置,懸空一端的可動(dòng)部上水平設(shè)有固定被調(diào)節(jié)件的通槽;所述調(diào)節(jié)螺柱的底端與所述可動(dòng)部的頂部緊密接觸;所述調(diào)節(jié)支座固定部上設(shè)有將其整體固定的通孔;其底部均布有固定彈性張緊機(jī)構(gòu)的螺孔,螺孔內(nèi)穿設(shè)有固定螺絲。
上述的一維線性微調(diào)機(jī)構(gòu),其中,所述的彈性張緊機(jī)構(gòu)包括截面呈倒T形的壓簧導(dǎo)柱和套設(shè)在該壓簧導(dǎo)柱上的壓簧;該壓簧的頂端與所述可動(dòng)部的底部緊密接觸。
上述的一維線性微調(diào)機(jī)構(gòu),其中,所述可動(dòng)部上的通槽大體上呈矩形條狀。
上述的一維線性微調(diào)機(jī)構(gòu),其中,所述調(diào)節(jié)支座上的多層彈片機(jī)構(gòu)包括上、下對(duì)稱設(shè)置的多層薄板。
上述一維線性微調(diào)機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)方法,其調(diào)節(jié)方法和步驟大致如下(1)利用固定螺釘將上述一維線性微調(diào)機(jī)構(gòu)整體固定在特定支座上;(2)利用粘合劑將被調(diào)節(jié)件固定在調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部的水平槽壁上;(3)順時(shí)針旋擰(旋緊)調(diào)節(jié)螺柱,調(diào)節(jié)螺柱向調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部的頂部施加一個(gè)向下的力,使調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部的懸空端沿軸線下移,與其連為一體的多層彈片機(jī)構(gòu)的上層彈片同步向下拉伸變形,從而使得調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部整體沿軸線下移;調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部下移的同時(shí)使彈性張緊機(jī)構(gòu)的壓簧受到壓縮,壓簧的反向力使調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部與調(diào)節(jié)螺柱緊壓在一起,并以此限制調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部朝其它任意方向的旋轉(zhuǎn)或移動(dòng);(4)逆時(shí)針旋擰(旋松)調(diào)節(jié)螺柱時(shí),彈性張緊機(jī)構(gòu)的壓簧及壓簧導(dǎo)柱向可動(dòng)部的底部施加一個(gè)向上的力,使調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部的懸空端沿軸線上移,與其連為一體的多層彈片機(jī)構(gòu)的下層彈片同步向上拉伸變形,從而使得調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部整體沿軸線上移;調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部上移的同時(shí)使彈性張緊機(jī)構(gòu)的壓簧受到拉伸,壓簧的作用力仍使調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部與調(diào)節(jié)螺柱緊壓在一起,并以此限制調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部朝其它任意方向的旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)。
本發(fā)明一維線性微調(diào)機(jī)構(gòu)及其調(diào)節(jié)方法由于采用了上述的技術(shù)方案,使之與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、由于本發(fā)明在調(diào)節(jié)支座的上方活動(dòng)連接了一帶有精密螺紋的調(diào)節(jié)螺柱,因而可實(shí)現(xiàn)很高的調(diào)節(jié)精度和對(duì)調(diào)節(jié)精度的有效控制。
2、本發(fā)明利用帶有特殊的多層彈片機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)支座確保了微調(diào)機(jī)構(gòu)在滿足單向調(diào)節(jié)精度的同時(shí),不會(huì)在其它方向上產(chǎn)生大的誤差。還可通過改變彈片層數(shù)和每個(gè)彈片的尺寸來改變整個(gè)彈片機(jī)構(gòu)的彈性。
3、本發(fā)明在調(diào)節(jié)方向上通過壓簧和壓簧導(dǎo)柱反向施加一彈性阻力,進(jìn)一步保證了被調(diào)節(jié)件單向調(diào)節(jié)的精度,并使得調(diào)節(jié)更加穩(wěn)定可靠。
利用本發(fā)明一維線性微調(diào)機(jī)構(gòu)及其調(diào)節(jié)方法,將被調(diào)節(jié)件裝配在調(diào)節(jié)支座上,在滿足空間裝配尺寸要求的同時(shí),可達(dá)到微米級(jí)別的一維線性微調(diào)精度,不僅穩(wěn)定可靠,且在其它五個(gè)方向不會(huì)產(chǎn)生超出允許范圍的誤差。
通過以下對(duì)本發(fā)明一維線性微調(diào)機(jī)構(gòu)及其調(diào)節(jié)方法的一實(shí)施例結(jié)合其附圖的描述,可以進(jìn)一步理解其發(fā)明的目的、具體結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)點(diǎn)。其中,附圖為圖1為本發(fā)明一維線性微調(diào)機(jī)構(gòu)的裝配結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為圖1中調(diào)節(jié)支座的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中1-調(diào)節(jié)支座;11-調(diào)節(jié)支座的固定部;12-調(diào)節(jié)支座的多層彈片機(jī)構(gòu);121-多層彈片機(jī)構(gòu)的薄板;13-調(diào)節(jié)支座的可動(dòng)部;131-可動(dòng)部上的通槽;14-調(diào)節(jié)支座底部的螺孔;151、152-調(diào)節(jié)支座固定部上的通孔;2-調(diào)節(jié)螺柱;3-彈性張緊機(jī)構(gòu);31-壓簧導(dǎo)柱;32-壓簧;4-固定螺絲。
具體實(shí)施例方式
如圖1、2所示,本發(fā)明一維線性微調(diào)機(jī)構(gòu)主要包括調(diào)節(jié)支座1、與調(diào)節(jié)支座1活動(dòng)連接的調(diào)節(jié)螺柱2、與調(diào)節(jié)支座1固定連接的彈性張緊機(jī)構(gòu)3;調(diào)節(jié)螺柱2上帶有精密螺紋并與調(diào)節(jié)支座1的上半部活動(dòng)連接、彈性張緊機(jī)構(gòu)3設(shè)置在調(diào)節(jié)支座1的下半部;調(diào)節(jié)螺柱2與彈性張緊機(jī)構(gòu)3的軸線相互重合;本發(fā)明的調(diào)節(jié)支座1包括固定部11、與該固定部11連為一體的多層彈片機(jī)構(gòu)12、與多層彈片機(jī)構(gòu)12連為一體的可動(dòng)部13;調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部11的一端懸空設(shè)置,懸空一端的可動(dòng)部13上水平設(shè)有用于固定被調(diào)節(jié)件的通槽131,該通槽131大體上呈矩形條狀。
本發(fā)明的彈性張緊機(jī)構(gòu)3包括壓簧導(dǎo)柱31和壓簧32;壓簧導(dǎo)柱31的截面呈倒T形的,壓簧32套設(shè)在該壓簧導(dǎo)柱31上,壓簧32的頂部與調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部13的底面緊密接觸。利用本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)被調(diào)節(jié)件在Y向微米級(jí)(調(diào)節(jié)范圍為±1mm)的精調(diào),調(diào)節(jié)前,先用黏合劑將被調(diào)節(jié)件粘合在調(diào)節(jié)支座1可動(dòng)部13的通槽131內(nèi)壁上以使其固定。
帶有精密螺紋的調(diào)節(jié)螺柱2帶動(dòng)調(diào)節(jié)支座1的可動(dòng)部13沿Y向反向微動(dòng)時(shí),調(diào)節(jié)支座1的多層彈片機(jī)構(gòu)12保證了被調(diào)節(jié)件只沿Y的反向移動(dòng),在其它方向不產(chǎn)生偏差。
調(diào)節(jié)支座1的多層彈片機(jī)構(gòu)12包括上、下對(duì)稱設(shè)置的多層薄板121??赏ㄟ^改變多層彈片機(jī)構(gòu)12的彈片層數(shù)和每個(gè)彈片的尺寸來改變整個(gè)彈片結(jié)構(gòu)的彈性。壓簧32通過壓簧導(dǎo)柱31壓緊在調(diào)節(jié)支座1的可動(dòng)部13上,進(jìn)一步保證了不在其它方向產(chǎn)生偏差,并使調(diào)節(jié)更穩(wěn)定可靠。松動(dòng)調(diào)節(jié)螺柱2時(shí),壓簧32使被調(diào)節(jié)件沿Y正向微動(dòng)。
本發(fā)明一維線性微調(diào)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)支座1固定部11的底部均布有螺孔14,螺孔14內(nèi)穿設(shè)有固定螺絲4,用于將壓簧導(dǎo)柱31固定在調(diào)節(jié)支座1上。
在調(diào)節(jié)支座1上的兩個(gè)通孔151和152用于通過螺釘將調(diào)節(jié)支座1固定在特定支座上。
利用本發(fā)明一維線性微調(diào)機(jī)構(gòu)對(duì)各類傳感器進(jìn)行調(diào)節(jié),其調(diào)節(jié)方法和步驟大致如下(1)利用固定螺釘將上述一維線性微調(diào)機(jī)構(gòu)整體固定在特定支座上;(2)利用粘合劑將被調(diào)節(jié)件固定在調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部13的槽壁上;(3)順時(shí)針旋擰(旋緊)調(diào)節(jié)螺柱2時(shí),調(diào)節(jié)螺柱2向調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部13的頂部施加一個(gè)向下的力,使調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部13的懸空端沿軸線下移,與其連為一體的多層彈片機(jī)構(gòu)12的上層彈片121同步向下拉伸變形,從而使得調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部13整體沿軸線下移;調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部13下移的同時(shí)使彈性張緊機(jī)構(gòu)3的壓簧32受到壓縮,壓簧32的反向力使調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部13與調(diào)節(jié)螺柱2緊壓在一起,并以此限制調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部13朝其它任意方向的旋轉(zhuǎn)或移動(dòng);(4)逆時(shí)針旋擰(旋松)調(diào)節(jié)螺柱2時(shí),彈性張緊機(jī)構(gòu)3的壓簧32及壓簧導(dǎo)柱31向調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部13的底部施加一個(gè)向上的力,使調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部13的懸空端沿軸線上移,與其連為一體的多層彈片機(jī)構(gòu)12的下層彈片121同步向上拉伸變形,從而使得調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部13整體沿軸線上移;調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部13上移的同時(shí)使彈性張緊機(jī)構(gòu)3的壓簧32自動(dòng)拉伸,壓簧32的作用力仍使調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部13與調(diào)節(jié)螺柱2緊壓在一起,并以此限制調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部13朝其它任意方向的旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一維線性微調(diào)機(jī)構(gòu),其特征在于它包括一調(diào)節(jié)支座、與該調(diào)節(jié)支座上半部活動(dòng)連接設(shè)有精密螺紋的調(diào)節(jié)螺柱、設(shè)置在所述調(diào)節(jié)支座下半部的彈性張緊機(jī)構(gòu);所述調(diào)節(jié)螺柱與彈性張緊機(jī)構(gòu)的軸線相互重合;所述的調(diào)節(jié)支座包括固定部、與該固定部連為一體的多層彈片機(jī)構(gòu)、與多層彈片機(jī)構(gòu)連為一體的可動(dòng)部;所述調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部的一端懸空設(shè)置,懸空一端的可動(dòng)部上水平設(shè)有固定被調(diào)節(jié)件的通槽;所述調(diào)節(jié)螺柱的底端與所述可動(dòng)部的頂部緊密接觸;所述調(diào)節(jié)支座固定部上設(shè)有將其整體固定的通孔;其底部均布有固定彈性張緊機(jī)構(gòu)的螺孔,螺孔內(nèi)穿設(shè)有固定螺絲。
2.如權(quán)利要求1所述的一維線性微調(diào)機(jī)構(gòu),其特征在于所述的彈性張緊機(jī)構(gòu)包括截面呈倒T形的壓簧導(dǎo)柱和套設(shè)在該壓簧導(dǎo)柱上的壓簧;該壓簧的頂端與所述調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部的底部緊密接觸。
3.如權(quán)利要求1所述的一維線性微調(diào)機(jī)構(gòu),其特征在于所述調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部上的通槽大體上呈矩形條狀。
4.如權(quán)利要求1所述的一維線性微調(diào)機(jī)構(gòu),其特征在于所述調(diào)節(jié)支座上的多層彈片機(jī)構(gòu)包括上、下對(duì)稱設(shè)置的多層薄板。
5.如權(quán)利要求1所述的一維線性微調(diào)機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)方法,其特征在于其調(diào)節(jié)方法和步驟大致如下(1)利用螺釘將上述一維線性微調(diào)機(jī)構(gòu)整體固定在特定支座上;(2)利用粘合劑將被調(diào)節(jié)件固定在調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部的水平槽壁上;(3)順時(shí)針旋擰(旋緊)調(diào)節(jié)螺柱,調(diào)節(jié)螺柱向調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部的頂部施加一個(gè)向下的力,使調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部的懸空端沿軸線下移,與其連為一體的多層彈片機(jī)構(gòu)的上層彈片同步向下變形,從而使得可動(dòng)部整體沿軸線下移;調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部下移的同時(shí)使彈性張緊機(jī)構(gòu)的壓簧受到壓縮,壓簧的反向力使可動(dòng)部與調(diào)節(jié)螺柱緊壓在一起,并以此限制可動(dòng)部朝其它任意方向的旋轉(zhuǎn)或移動(dòng);(4)逆時(shí)針旋擰(旋松)調(diào)節(jié)螺柱時(shí),彈性張緊機(jī)構(gòu)的壓簧及壓簧導(dǎo)柱向可動(dòng)部的底部施加一個(gè)向上的力,使調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部的懸空端沿軸線上移,與其連為一體的多層彈片機(jī)構(gòu)的下層彈片同步向上變形,從而使得可動(dòng)部整體沿軸線上移;調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部上移的同時(shí)使彈性張緊機(jī)構(gòu)的壓簧受到拉伸,壓簧的作用力仍使可動(dòng)部與調(diào)節(jié)螺柱緊壓在一起,并以此限制可動(dòng)部朝其它任意方向的旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一維線性微調(diào)機(jī)構(gòu)及其調(diào)節(jié)方法,用于高精度傳感器的安裝和調(diào)節(jié),包括調(diào)節(jié)支座、與該調(diào)節(jié)支座上半部活動(dòng)連接帶精密螺紋的調(diào)節(jié)螺柱、設(shè)置在調(diào)節(jié)支座下半部的彈性張緊機(jī)構(gòu);調(diào)節(jié)螺柱與彈性張緊機(jī)構(gòu)的軸線相互重合;調(diào)節(jié)支座包括固定部、與該固定部連為一體的多層彈片機(jī)構(gòu)、與多層彈片機(jī)構(gòu)連為一體的可動(dòng)部;調(diào)節(jié)支座可動(dòng)部的一端懸空設(shè)置,懸空一端的可動(dòng)部上水平設(shè)有固定被調(diào)節(jié)件的通槽;調(diào)節(jié)螺柱的底部與可動(dòng)部的頂面緊密接觸;固定部的底部均布有螺孔,螺孔內(nèi)穿設(shè)有固定螺絲。將被調(diào)節(jié)件裝配在調(diào)節(jié)支座上進(jìn)行調(diào)節(jié),可在有限的空間條件下,達(dá)到微米級(jí)別的一維線性微調(diào)精度,且在其它五個(gè)方向產(chǎn)生的誤差值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于允許的誤差范圍。
文檔編號(hào)G01D11/00GK1884980SQ20061002735
公開日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2006年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月7日
發(fā)明者李生強(qiáng), 齊芊楓 申請(qǐng)人:上海微電子裝備有限公司