SU1167564A1 - Устройство дл юстировки оптических элементов - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЮСТИРОВКИ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ, содержащее корпус с регулировочными элементами и подвижное основание с желобками полукруглого сечени , посредством трех шаров, размещенных в желобках, и регулировочных элементов механически св занное с корпусом , отличающеес  тем, что, с целью упрощени  конструкции, повыщени  точности и чувствительности регулировки, оно снабжено втулками, кажда  из которых выполнена с зубчатым черв чным колесом и эксцентричным отверстием, снабжена упорным винтом, размещенным в эксцентричном отверстии, и установлена в корпусе, регулировочные элементы выполнены в виде черв ков и кинематически соединены с зубчатыми черв чными колесами, желобки выполнены цилиндрической формы на подвижном основании с ос ми симметрии, лежащими в одной плоскости , при этом щары, один из которых подпружинен , установлены в эксцентричных отверсти х втулок и взаимодействуют с упорными винтами.

Description

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности креплени  шаров в эксцентричных отверсти х втулок, упорными винтами и шарами, дополнительно введены разрезные упругие кольца с конической внутренней поверхностью.

3. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что подвижное основание снабжено прокла-. дочными кольцами из эластичного материала , установленными на оптическом элементе на его торцовых сторонах по периметру.

Изобретение относитс  к оптико-механическому приборостроению и может быть использовано дл  прецизионной юстировки зеркал автоколлиматоров в труднодоступных местах.

Известно устройство дл  юстировки зеркала объектива коллиматора, содержащее подвижное основание, образующее кинематическую св зь с корпусом-стойкой посредством втулки с щаровым щарниром и трех юстировочных винтов со сферическими шайбами 1.

Недостатками указанного устройства  вл ютс  сложность конструкции, недостаточно высока  точность и чувствительность регулировки , особенно при воздействии внешних факторов (температуры, тр ски, вибрации и ударов), вли ющих на разъюстировку , и неудобство эксплуатации в труднодоступных местах, обуслрвленные большим числом кинематических св зей, консольным креплением подвижного основани -оправы с оптическим элементом, задним расположением регулировочных элементов и их взаимовли нием при юстировке.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  юстировочное устройство, содержащее подвижное основание, образующее кинематическую св зь с корпусом посредством трех щаров, контактирующих с желобками полукруглого сечени , и регулировочные элементы, установленные в корпусе и кинематически св занные с шарами 2.

Недостатками этого устройства  вл ютс  сложность конструкции, недостаточно высокие точность и чувствительность регулировки . Особенно при воздействии внещнйх фактор91В (температуры, тр ски, вибрации и ударов) вли ющнх на разъюстировку, и неудобство эксплуатации в труднодоступных местах, обусловленные недостаточной жесткостью конструкции из-за пружинного силового замыкани  составных элементов, невозможностью обеспечени  углового совпадени  желобков полукруглого сечени , расположенных на подвижном основании (на сфере) и корпусе, консольным креплением подвижного основани  с оптическим элементом , а также задним расположением регулировочных элементов, имеющих ограниченный угол поворота.

Цель изобретени  - упрощение конструкции , повышение точности и чувствительности регулировки.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  юстировки оптических элементов , содержащее корпус с регулировочными элементами и подвижное основание с желобками полукруглого сечени  посредством трех шаров, размещенных в желобках , и регулировочных элементов механически св занное с корпусом, снабжено втулками , кажда  из которых выполнена с зубчатым черв чным колесом и эксцентричным отверстием , снабжена упорным винтом, размещенным в эксцентричном отверстии, и установлена в корпусе, регулировочные элементы выполнены в виде черв ков и кинематически соединены с зубчатыми черв чными колесами, желобки выполнены цилиндрической формы на подвижном основании с ос ми симметрии, лежащими в одной плоскости , при этом 1йары, один из которых подпружинен , установлены в эксцентричных отверсти х втулок и взаимодействуют с упорными винтами.

Целесообразно с целью повышени  надежности креплени  щаров в эксцентричных отверсти х втулок, между упорными винтами и шарами дополнительно введены разрезные упругие кольца с конической внутренней поверхностью.

Целесообразно подвижное основание снабдить прокладочными кольцами из эластичного материала, установленными на оптическом элементе на его торцовых сторонах по периметру.

На фиг. 1 показано устройство, вид спереди; на фиг; 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1.

Устройство дл  юстировки оптических элементов содержит подвижное основание 1 с оптическим элементом 2, установленное в корпусе 3 на трех шарах 4, контактирующих с желобками 5, выполненными в подвижном основании 1, причем желобки 5 имеют полукруглое сечение с радиусом, равным радиусу щара 4, цилиндрическую форму и расположены радиально в одной плоскости. Шары 4 размещены в эксцентричных отверсти х втулок 6, снабженных зубчатыми черв чными колесами 7 и установленных в корпусе 3 при помощи подп тников 8. В эхсценгриковых втулках 6 в осевом направлении шары 4 удерживаютс  упорными винтами 9 посредством разрезных упругих колец 10 с конической внутренней поверхностью через распорные втулки 11, причем один из шаров 4 через пружину 12. Регулировочные элементы 13 выполнены в виде черв ков 14, вход щих в зубчатое зацепление с черв чными колесами 7 втулок 6, и установлены в корпусе 3 при помощи штифта 15, шайбы 16 с пазом 17, пружинной шайбы 18 и гайки 19.

Оптический элемент 2 закреплен в подвижном основании при помощи прокладочных колец 20 из эластичного материала, например , фторопласта, установленных с обеих сторон по периметру, и при помощи прижимного кольца 21.

Работа устройства основана на положении стереометрии о том, что три точки пространства , не лежащие на одной пр мой, определ ют пространственное положение плоскости, а также на преобразовании вращательного движени  эксцентриковых втулок 6 с эксцентриситетом и шарами 4 в угловое или поступательное перемещение подвижного основани  1 относительно корпуса 3.

Перед началом регулировани  подпружиненный шар 4 освобождают от упорного винта 9 путем его вывинчивани  с поворотом , например на 180°, при этом на щарик 4 через разрезное упругое цилиндроконическое кольцо 10 воздействует усилие пружины 12, и подвижное основание 1 получает пружинное силовое замыкание через шарики 4 с корпусом 3.

Юстировку по двум взаимно перпендикул рным направлени м производ т путем попеременного вращени  регулировочных элементов 13, добива сь заданного направлени  оси оптического элемента 2, например зеркала автоколлиматора, при этом поворот подвижного основани  1 происходит вокруг оси, проход щей через центры двух неподвижных противоположных шаров 4.

Дл  получени  плоскопараллельного перемещени  оптического элемента 2 в пределах ±е необходимо выставить эксцентриковые втулки 6 в исходное положение, при котором максимальные значени  эксцентриситетов -е должны быть расположены в одном направлении в одной плоскости.

„.

Например по риске, нанесенной на видимый торец эксцентриковой втулки 6 в процессе изготовлени , движение происходит при одновременном повороте в одну сторону всех трех регулировочных элементов 13.

После выставленного положени  оптического элемента 2 необходимо повернуть упорный винт 9 до замыкани  с подпружиненным шаром 4, тем самым обеспечив жесткое си..(овое замыкание подвижного основани  1 с корпусом 3.

Устройство дл  юстировки оптических элементов  вл етс  прецизионным и обеспечивает ориентировку в двух взаимно перпендикул рных направлени х юстируемого элемента в небольшом диапазоне углов в зависимости от величины прин того эксцентриситета -е эксцентриковых втулок 6 и от выбранного рассто ни  между центрами шаров 4.

По сравнению с прототипом данное устройство обладает следующими преимуществами:

более простой конструкцией и технологией изготовлени  за счет применени  в подвижном основании желобков полукруглого сечени  цилиндрической формы и их радиального расположени  в одной плоскости;

более удобной эксплуатацией за счет применени  в кинематической св зи регулировочных элементов с шарами самотормоз шейс  черв чной передачи и эксцентриковых втулок, позвол ющих производить более плавную регулировку путем вращени  без ограничени  и в любую сторону;

обеспечивает устойчивость в отъюстированном положении и стабильность при динамических нагрузках за счет силового замыкани  подвижного основани  с корпусом посредством упорного винта, фиксирующего положение подпружиненного щара, и за счет применени  разрезных упругих цилиндроконических колец, которые, разжима сь, заклиниваютс  в эксцентричных отверсти х эксцентриковых втулок и устран ют возможные люфты шаров;

обеспечивает возможность регулировки в труднодоступных местах за счет переднего расположени  регулировочных элементов;

обеспечивает сравнительно небольшие габариты (компактность) и вес за счет внешнего расположени  регулировочных механизмов;

позвол ет сравнительно просто установить электроприводы к регулировочным элементам дл  дистанционного управлени .

В качестве базового объекта можно прин ть устройство дл  юстировки зеркала типа М 9702-01, изготавливаемое заводом ВНИИ Метрологии, имеющее следуюшие основные параметры:

диаметр юстируемого

зеркала, мм100

диапазон юстировки по

двум плоским углам±3°

точность юстировки по

двум плоским углам0,5

диапазон дополнительной

регулировки в плоскости

измерени Отсутствует

врем  юстировки (сред-с

нее), мин.

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЮСТИРОВКИ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ, содержащее корпус с регулировочными элементами и подвижное основание с желобками полукруглого сечения, посредством трех шаров, >

сл

Фи&.1 элементов механически связанное с корпусом, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения точности и чувствительности регулировки, оно снабжено втулками, каждая из которых выполнена с зубчатым червячным колесом и эксцентричным отверстием, снабжена упорным винтом, размещенным в эксцентричном отверстии, и установлена в корпусе, регулировочные элементы выполнены в виде червяков и кинематически соединены с зубчатыми червячными колесами, желобки выполнены цилиндрической формы на подвижном основании с осями симметрии, лежащими в одной плоскости, при этом шары, один из которых подпружинен, установлены в эксцентричных отверстиях втулок и взаимодействуют с упор1167564 ‘

2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности крепления шаров в эксцентричных отверстиях втулок, упорными винтами и шарами, дополнительно введены разрезные упругие кольца с конической внутренней поверхностью.

3. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что подвижное основание снабжено прокладочными кольцами из эластичного материала, установленными на оптическом элементе на его торцовых сторонах по периметру.