Устройство для юстировки оптических элементов

 

Изобретение относится к области оптического приборостроения, в частности к юстировочным устройствам. Изобретение направлено на повышение точности юстировки. Указанные цели достигаются благодаря тому, что устройство дополнительно снабжено подвижной платформой и по меньшей мере одним направляющим элементом, для установки которого корпус выполнен с глухим, а платформа - со сквозным пазом. Основание имеет выступ полуцилиндрической формы с концентричной проточкой. Направляющий элемент выполнен в виде сдвоенного ролика с двумя цилиндрическими поверхностями, оси которых расположены параллельно одна другой, причем на одной из цилиндрических поверхностей выполнена концентричная ей проточка. Направляющий элемент установлен с возможностью взаимодействия поверхностью, обращенной к крестовине и содержащей проточку, со сквозным пазом платформы, а другой цилиндрической поверхностью - с глухим пазом корпуса. Каждый из диаметров цилиндрических поверхностей выполнен равным ширине соответствующего паза, а длина направляющего элемента - равной длине паза корпуса. Крестовина выполнена с двумя вогнутыми цилиндрическими поверхностями, расположенными на торцовых выступах. Крестовина соединена как с платформой, так и с основанием двумя парами диаметрально расположенных и накрестлежащих подпружиненных упругими элементами регулировочных винтов, которые обеспечивают как возможность регулирования величины силового замыкания между соединяемыми звеньями, так и с возможностью компенсации перекоса регулировочных винтов относительно последних. Глубина H глухого паза корпуса выполнена удовлетворяющей соотношению H*980,5D<SB POS="POST">1</SB>, где D<SB POS="POST">1</SB> - диаметр цилиндрической поверхности направляющего элемента, взаимодействующей с пазом корпуса. Толщина S платформы определена из соотношения S≥D<SB POS="POST">1</SB>+D<SB POS="POST">2</SB>)/2, где D<SB POS="POST">2</SB> - диаметр цилиндрической поверхности направляющего элемента, выполненной с концентричной проточкой. 3 ил.

ИЫ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕОКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) щ) С 02 В 7/18 з: с- п р r, þ с 4 .. 1 li ° ь

1 . ц-. 3 ll 3i

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4448182/24-10 (22) 28 ° 06 . 88 (46) 30.11.90. Бюл. Ф 44 (72) В.Д.Романенко (53) 68 I 4.072 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 682953, кл. С 12 В 1/00, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ 10СТИРОВКИ ОПТИЧЕСКИХ 3JIEMEHТОВ (57) Изобретение относится к области оптического приборостроения, в частности к юстировочным устройствам.

Изобретение направле :о на повышение точности юстировки. Указанные цели достигаются благодаря тому, что устройство дополнительно снабжено подвижной платформой и по меньшей мере одним направляющим элементом, для установки которого корпус выполнен .с глухим, а платформа — со сквозным пазом. Основание имеет выступ полуцилиндрической формы с концентричной проточкой. Направляющий элемент выполнен в виде сдвоенного ролика с двумя цилиндрическими поверхНосТНМН оси которых расположены параллельно одна другой, причем на одной из цилиндрических поверхностей выполнена концентричная ей проточка.

Направляющий элемент установлен с возможностью взаимодействия поверх9

Изобретение относится к области оптического приборостроения, в частности к юстировочным устройствам.

2 ностью, обращенной к крестовине и содержащей проточку, со сквозным пазом платформы, а другой цилиндрической поверхностью — с глухим пазом корпуса. Каждый из диаметров цилиндрических поверхностей выполнен равным ширине соответствующего паза, а длина направляющего элемента — равной длине паза корпуса. Крестовина выполнена с двумя вогнутыми цилиндрическими поверхностями, расположенными на торцовых выступах. Крестовани соединена как с платформой, так и с основанием двумя парами диаметрально расположенных и накрестлежащих подпружиненных упругими элементами регулировочных винтов, которые обеспечивают как возможность регулирования величины силового замыкания между соединяемыми звеньями, так и с возможностью компенсации перекоса регулировочных винтов относительно последних, Глубина h глухого паза корпуса выполнена удовлетворяющей соотношению h ) 0,5 П), где Р— диаметр цилиндрической по1 верхности направляющего элемента,, взаимодействующей с пазом корпуса.

Толщина S платформы определена из соотношения S «(Dg+D g) /2, где D< — диаметр цилиндрической поверхности направляющего элемента, выполненной с койцентричной проточкой. 4 ил, Цель изобретения - повышение точности юстировкн путем сокращения Ko ,лнчества кинематических пар.

16104 59

На фиг. 1 представлен общий вид устройства с вырывами1 на фиг,2 — вид

А на фиг.1, на фиг.3 — узел E на фиг.2; на фиг.4 — схема взаимодействия, Устройство содержит расположенные соосно друг с другом оптический элемент 1, подвижное основание 2, кресfoBèíó 3, подвижную платформу 4 и не- 10 подвижный корпус 5, а также направляющие элементы 6, регулировочные винты 7 — 10, крепежные элементы 11, регулировочные винты 12 — 15 (фиг.1,2) и крепежные элементы 16. 15

Звенья 2 — 5 выполнены с осевыми отверстиями и установлены с возможностью охвата оптического элемента прикрепленного к подвижному основанию 2 посредством крепежных элемен- 20 тов 16.

Подвижное основание 2 выполнено в

Вице кольца с отверстиями, предназначенными для соединения с крестовиной 3 и с отверстиями для прохода 25

Винтов и инструмен" à,, а та,кже с двумя обращенными к крестовине 3 диаметрально расположенными соосными выступами 17 (фиг, 2) полуцилиндрической формы, каждый из которых выполнен в виде полуролика, закрепленного на основании 2 посредством

Платформа 4 выполнена в виде кольца с реэьбовыми отверстиями, предназначенными для соединения с кресто- 50 виной 3, с отверстиями для соединения с корпусом 5, с двумя парами опорных поверхностей 20 — 23 (фиг. 1), причем Одна пара поверхностей 20,21, расположенных параллельно друг другу,,5 расположена параллельно оси Я вЂ, а другая пара поверхностей 22, 23, также расположенных параллельно друг другу, расположена параллельно оси например заклепок.

Крестовина 3 выполнена в виде кольца с отверстиями, предназначенными для соединения с платформой и с отверстиями для прохода винтов и инструмента, с резьбовыми отверстиями, предназначенными для соединения с основанием 2, а также с двумя торцо- 40 выми выступами 18, каждый из выступов 18 выполнен в виде закрепленного на кольце кронштейна с вогнутой цилиндрической поверхностью 19. Цилиндрические поверхности 19 каждой из пар выступов 18 выполнены соосными.

Y-Y а также с двумя соосными сквозными пазами 24 (фиг. 3), ось которых расположена параллельно оси Y-Y каждый из которых образован боковыми стенками 25 (фиг. 3) . На стороне платформы 4, обращенной к корпусу 5, выполнены углубления 26 (фиг. 3), расположенные параллельно боковым стенкам 25.

Корпус 5 выполнен в виде усеченного по периферии кольца с отверстиями для прохода винтов, с резьбовыми отверстиями для соединения с платформой 4, с четырьмя равномерно расположенными по окружности стойками 27, каждая из которых выполнена в виде шестигранной колонки с резьбовым отверстием, прикрепленной к кольцу крепежным элементом, а также с двумя соосными глухими пазами 28,, ось которых расположена параллельно оси Y-Y, каждый из которых образован днищем 29 и боковыми стенками 30 (фиг ° 3).

Направляющий элемент 6 выполнен в виде сдвоенного ролика с двумя цилиндрическими поверхностями 31, 32 (фиг. 3), оси которых расположены параллельно друг другу, образованного скрепленными посредством, например, заклепок роликами, В средней части одного из роликов выполнена проточка, концентричная поверхность 32 и образованная выпуклой цилиндрической поверхностью 33 и буртиками (фиг. 3), Диаметр вогнутых цилиндрических поверхностей 19 выступов 18 (фиг.3) крестовины 3 выполнен равным диаметрам выпуклых цилиндрических поверхностей проточек выступов основания 2 и диаметрам выпуклых цилиндрических поверхностей проточак направляющих элементов 6, а расстояние между боковыми поверхностями выступов 18 крестовины

3 выполнено равным расстоянию между буртиками проточек выступов основания 2 и расстоянию между буртиками ,проточек направляющих элементов 6.

Расстояние между боковыми стенками 25 пазов платформы 4 выполнено равным диаметру цилиндрических поверхностей 32 (фиг. 3) направляющих элементов 6„

Расстояние между боковыми стенками 30 пазов корпуса 5 выполнено равным диаметру цилиндрических поверхностей 31 (фиг. 3) направляющих элементов 6 °

5 161

Длина сквозных пазов платформы 4 выполнена равной длине направляющих элементов 6.

Длина глухих пазов корпуса 5 выполнена большей, чем длина направляющих элементов 6 на удвоенную величину радиальных переме1цений в направлении оси Y-Y. . Глубина h глухих пазов 28 корпуса 5, т.е ° расстояние от длины 29 до опорной поверхности 34, выполнена не менее половины диаметра 01 цилиндрической поверхности 31 направляющего элемента 6 (фиг, 4) и выбирается из соотношения h > 0,5 D .

Толщина S платформы 4, т ° е. расстояние между боковыми сторонами 34, 35 выполнено равным или больше расстояния Q между осями цилиндрических поверхностей 31, 32, т,е. S а, расстояние между осями может быть выполнено

0(+П у.

2 ) где D — диаметр цилиндрической по2 верхности направляющего эле-. мента, выполненной с концентрической проточкой °

Пазы 24 платформы 4 могут быть образованы накладными регулируемыми угловыми пластинами.

Сборку устройства осуществляют в следующем порядке.

Платформу 4 устанавливают на корпус 5, установив в их пазах 28 направляющие элементы 6, цилиндрическая поверхность 32 должна. быть обращена в сторону платформы. При возможности устраняют радиальные зазоры между цилиндрическими поверхностями 31, 32 и сопряженными с ними боковыми стенками 30., 25, а также осевые зазоры — между направляющим элементом 6 и торцовой стенкой с одной сто. роны и накладной пластиной с другой стороны. Устранение радиальных и осевых зазоров между направляющим элементом 6 и пазом платформы 4 мажет быть достигнуто установкой пластин, а устранение радиальных зазоров между пазом 28 корпуса 5 — установкой пластин.

В резьбовые отверстия стоек 27 корпуса 5 устанавливают регулировочные винты 7 — 10 и ввинчивают их до .контактирования их с опорными поверхностями 20 — 23, после чего фиксируют взаимное расположение звеньев 4, 5

0459

50 !

55 посредством крепежных элементов 11, шайб и других элементов. .Совмещают вогнутые цилиндрические поверхности 19 одной пары выступов

18 крестовины 3 с проточками направляющих элементов 6, путем сближения или раздвигания кронштейнов устраняют осевой люфт в соединении и фиксируют расположение кронштейнов относительно диска крестовины.

Крестовину 3 соединяют с платформой 4 посредством регулировочных винтов 12, 13, упругих элементов и шайб, а крестовину 3 с основанием 2 посред-, I ством регулировочных винтов 14, 15 упругих элементов и шайб, В собранном виде звенья 2 — 5 должны быть расположены соосно друг другу, соосно с общей продольной осью

Х-Х и параллельно друг другу.

Устройство работает следующим образом.

Для осуществления радиальных перемещений как в направлении оси Y-Y так и в направлении оси Z-Z ослабляют крепежные элементы 11, используя часть упругого осевого хода упругих элементов и вращают регулировочные винты 7, 8 или 9, 10. По окончании центрирования оптического элемента крепежные элементы 1 1 завинчивают до упора, выбрав весь осевой ход упругих элементов.

При радиальном перемещении в направлении оси Y-Y платформа 4 совместно с направляющими элементами 6 перемещается относительно корпуса 5, цилиндрическая поверхность 31, сопряженная с днищем 29 и боковыми стенками 30 пазов 28, проскальзывает относительно последних.

При радиальных перемещениях в направлении оси платформа 4 перемещается относительно корпуса 5, разворачивая направляющие элементы 6 относительно осей цилиндрических поверхностей, цилиндрические поверхности 32 проскальзывают бтносительно боковых стенок 25 пазов платформы 4.

Строгая параллельность перемещения платформы 4 относительно корпуса 5 достигается сопряжением их посредством направляющих элементов 6. Регулировочные винты 7 — 10 выполняют лишь регулировочные и ограничительные функции, т.е. при управлении винтами 7, 8 другие винты 9, 10 выполняют ограничительные функции и наоборот.

1610459

Для осуществления угловых перемещений как вокруг оси Y-Y так и вокруг оси Z-Z вращают регулировочные винты

12, 13 или винты 14, 15, воздействующие на упругое сопряжение звеньев 2—

4 посредством упругих элементов. При вращении одного из регулировочных винтов возникает изменение деформации сопряженного с ним упругого элемента. 1g что приводит к неуравновешенности крестовины и в результате к ее развороту до восстановления равновесия.

Соединение каждого из регулировочных винтов с упругим элементом обеспечивает воэможность регулирования величины силового замыкания между звеньями, а также возможность компенсации пЕрекоса каждого из винтов относительно сопряженных звеньев. 20

Дополнение известного устройства

1 подвижной платформой и направляющими элементами, сопряжение подвижной ппатформы с корпусом посредством направляющих элементов, выполнение каж- 2S дого из последних в форме сдвоенного ролика с двумя цилиндрическими поверхностями, оси которых расположены гараллельно друг другу, причем выполнение одной из цилиндрических поверх- 30 ностей с концентричной ей проточкой в средней части, а также выполнение крестовины указанной формы расширяет область применения устройства ввиду независимости радиальных перемещений от угловых и наоборот, Возможность произвольной очередности осуществления перемещения оп-. тического элемента приводит к сокрашению количества попыток установки

его в требуемое положенис, т.е. к снижению трудоемкости юсгировочных работ, Выполнение корпуса, BJlBòôopìû и крестовины составными обеспечивает устранение осевых и радиальных зазоров между направляющими элементами н платформой путем установки накладных угловых пластин, устранение ра,г,иальных зазоров между направляющими

=-лементами и корпусом путем установки накладных пластин, а также устранение радиальных зазоров.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для юстировки. оптических элементов, содержащее соосно установленные подвижное основание для закрепления на нем оптического элемента, связанное с крестовиной с помощью двух цилиндрических шарниров, неподвижный корпус и регулировочные винты подвижного основания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности юстировки путем сокращения количества кинематических пар, оно снабжено подвижной платформой и двумя направляющими элементами, каждый из которых выполнен в виде двух жестко соединенных между собой цилиндрических роликов, оси которых параллельны одна другой, при этом на поверхности одного из роликов выполнена концентричная ей проточка, крестовина выполнена с двумя торцовыми выступами, на ко -орых выполнены вогнутые цилиндрические поверхности, неподвижный корпус выполнен с двумя глухими пазами, расположенными на стороне, обращенной к крестовине,подвижная платформа выполнена с двумя сквозными пазами и расположена между неподвижным корпусом и крестовиной, при этом направляющий элемент установлен одним роликом в глухом пазу корпуса, а другим роликом, содержащим концентричную проточку, в сквозном пазу подвижной платформы, крестовина установлена с возможностью взаимодействия вогнутой цилиндрической поверхностью с проточкой направляющего элемента, оединена с платформой дополнительно введенными регулировочными винтами и подпружинена к направляющему элементу, причем каждый из диаметров цилиндрических роликов направляющего элемента равен ширине соответствующего паза корпуса и платформы, длина направляющего элемента равна длине сквозного паза и меньше длины глухого паза, глубина которого больше половины диаметра ролика, взаимодействующего с пазом корпуса, а толщина платформы больше или равна расстоянию между осями роликов направляющего элемента.

1610459

1610459

ФЬГ. 4

Составитель N.Äpóÿí

Техред N,Õoäàíè÷ Корректор A,Îáðó÷àp.

Редактор О.Спесивых

Заказ 3738

Тираж 453

Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбина- "Патент", ". Ужгород, ул. Гагарина, 101