一种二维正交旋转电动镜架制造技术

本实用新型专利技术公开了一种二维正交旋转电动镜架，旨在解决现有技术中存在的进行光学元件的正交旋转调节时，采用的俯仰台和偏摆台体积过大，且需组合使用，难以实现光学元件的正交调节，而使用的镜架一般只能手动调节，导致调节精度较低的技术问题。本实用新型专利技术包括支撑单元和驱动单元；支撑单元包括由下至上依次设置的X轴支撑框架、Y轴支撑框架以及安装板；所述X轴、Y轴，分别为Y轴支撑框架、安装板旋转之轴线，X轴、Y轴相互垂直；驱动单元包括X轴直线电机和Y轴直线电机；Y轴支撑框架在X轴直线电机的驱动下能够在X轴支撑框架上实现绕X轴前后翻转；安装板在Y轴直线电机的驱动下能够在Y轴支撑框架上实现绕Y轴左右翻转。

【技术实现步骤摘要】
一种二维正交旋转电动镜架
本技术涉及一种在光学工程实验中所使用的镜架，具体涉及一种二维正交旋转电动镜架。
技术介绍
在光学实验中，实现光学元件的正交旋转调节通常采用俯仰台或偏摆台，但实际应用中，俯仰台和偏摆台体积过大，且需组合使用，难以实现光学元件的正交调节。而目前使用的镜架多数是手动调节，其精度较差，重复定位精度低，因此亟需设计一种结构紧凑，调节精度高，可实现二维正交调节的电动镜架。
技术实现思路
本技术旨在解决现有技术中存在的进行光学元件的正交旋转调节时，采用的俯仰台和偏摆台体积过大，且需组合使用，难以实现光学元件的正交调节，而使用的镜架一般只能手动调节，导致调节精度较低的技术问题，而提供一种二维正交旋转电动镜架。本技术所提供的技术解决方案是，一种二维正交旋转电动镜架，其特殊之处在于：包括支撑单元和驱动单元；所述支撑单元包括由下至上依次设置的X轴支撑框架、Y轴支撑框架以及安装板；所述X轴、Y轴，分别为Y轴支撑框架、安装板旋转之轴线，X轴、Y轴相互垂直；所述驱动单元包括X轴直线电机和Y轴直线电机；所述Y轴支撑框架在X轴直线电机的驱动下能够在X轴支撑框架上实现绕X轴前后翻转；所述安装板在Y轴直线电机的驱动下能够在Y轴支撑框架上实现绕Y轴左右翻转。进一步地，所述X轴支撑框架的左右两侧分别设有第一固定轴座；所述Y轴支撑框架的左右两侧设有与第一固定轴座分别对应的第一旋转轴座；所述第一固定轴座与对应的第一旋转轴座之间穿设有第一转轴；所述Y轴支撑框架的前后两侧分别设有第二固定轴座；所述安装板的前后两侧设有与第二固定轴座分别对应的第二旋转轴座；所述第二固定轴座与对应的第二旋转轴座之间穿设有第二转轴。进一步地，所述第一旋转轴座上设有第一螺纹孔，第一螺纹孔内设有第一螺钉；第一螺钉的头部伸入第一转轴内；所述第二旋转轴座上设有第二螺纹孔；第二螺纹孔内设有第二螺钉；第二螺钉的头部伸入第二转轴内。进一步地，所述第一转轴与第一固定轴座之间设有聚四氟转套；所述第二转轴与第二固定轴座之间设有聚四氟转套。进一步地，所述X轴直线电机安装于X轴支撑框架上，并位于第一转轴的一侧；所述X轴直线电机的输出端与Y轴支撑框架的底面接触；所述Y轴直线电机安装于Y轴支撑框架上，并位于第二转轴的一侧；所述Y轴直线电机的输出端与安装板的底面接触。进一步地，所述X轴直线电机通过X轴电机安装座安装于X轴支撑框架上；所述X轴直线电机的输出端与固定于Y轴支撑框架上的顶块底面接触；所述Y轴直线电机通过Y轴电机安装座安装于Y轴支撑框架上。进一步地，所述X轴直线电机的输出端通过电机顶头与所述顶块底面接触；所述Y轴直线电机的输出端通过电机顶头与安装板的底面接触；所述电机顶头的顶面为弧面。进一步地，所述驱动单元还包括处于拉伸状态的两个第一拉簧和两个第二拉簧；所述两个第一拉簧分别位于X轴直线电机的输出端两侧，每个第一拉簧的下端固定设置于X轴支撑框架上，其上端与Y轴支撑框架连接；所述两个第二拉簧分别位于Y轴直线电机的输出端两侧，每个第二拉簧的下端固定设置于Y轴支撑框架上，其上端与安装板连接。进一步地，所述X轴支撑框架与Y轴支撑框架间的前后两侧还设有两个第一微动开关；所述第一微动开关用于反馈信息并传输给X轴直线电机；所述Y轴支撑框架与安装板间的左右两侧还设有两个第二微动开关；所述第二微动开关用于反馈信息并传输给Y轴直线电机。进一步地，安装板的左侧和右侧分别固定安装有微动开关压片；所述第二微动开关设置于微动开关压片与Y轴支撑框架之间。本技术的有益效果是：1.本技术采用驱动单元与支撑单元相结合，支撑单元采用X轴支撑框架、Y轴支撑框架以及安装板三者叠加安装；再通过驱动单元的X轴直线电机和Y轴直线电机分别驱动Y轴支撑框架和安装板转动，使Y轴支撑框架在X轴支撑框架上前后翻转、安装板在Y轴支撑框架上左右翻转，由此实现镜架的二维正交旋转；其整体结构简单、体积小，而且容易制作；使用中只需要驱动X轴直线电机和Y轴直线电机即可，相比手动调节，其调节精度大大提高。2.本技术通过第一固定轴座、第一旋转轴座以及第一转轴实现Y轴支撑框架的旋转；并通过第二固定轴座、第二旋转轴座以及第二转轴实现安装板的旋转；该方法简单可靠，Y轴支撑框架和安装板的旋转更稳定。3.本技术在第一转轴与第一固定轴座之间、第二转轴与第二固定轴座之间均设置了聚四氟转套；聚四氟转套起到了自润滑的作用，进而减小了二者之间的摩擦力。4.本技术在Y轴支撑框架上设置了顶块，该顶块伸出X轴支撑框架；又通过X轴电机安装座将X轴直线电机安装于X轴支撑框架的外侧，再使X轴直线电机的输出端与顶块的底面接触，实现X轴直线电机对Y轴支撑框架的驱动；由此避免了X轴直线电机与其他组件之间的相互阻碍。5.本技术X轴直线电机和Y轴直线电机的输出端均设置了电机顶头，电机顶头的顶端设置为弧面结构，使该弧面结构与Y轴支撑框架或安装板接触，由此使得Y轴支撑框架或安装板的翻转更加平稳，避免忽缓忽快。6.本技术在X轴直线电机的输出端两侧设置了处于拉伸状态的第一拉簧，并在和Y轴直线电机的输出端两侧设置了处于拉伸状态的第二拉簧；当X轴直线电机的输出端伸出时，Y轴支撑框架向前侧或后侧翻转；而X轴直线电机的输出端回缩时，Y轴支撑框架则在第一拉簧的拉力作用下，向后侧或前侧翻转；使得Y轴支撑框架向后侧或前侧翻转时，可消除X轴直线电机的回程间隙，提高了Y轴支撑框架的旋转精度；第二拉簧的作用效果亦同；同时第一拉簧和第二拉簧的设置使得二维正交旋转电动镜架无论平放、躺放或其他方向的放置均可双向稳定旋转。7.本技术在X轴支撑框架与Y轴支撑框架之间设置了第一微动开关，并在Y轴支撑框架与安装板之间设置了第二微动开关；第一微动开关与第二微动开关可分别对X轴直线电机和Y轴直线电机的伸缩行程起到限制作用，避免其伸缩过量。附图说明图1是本技术一种二维正交旋转电动镜架的结构示意图；图2是图1的侧视图；图3是图2的俯视；图4是本技术一种二维正交旋转电动镜架的局部剖视图。图中：1-支撑单元，11-X轴支撑框架，111-第一微动开关，12-Y轴支撑框架，121-顶块，122-第二微动开关，13-安装板，131-微动开关压片，14-第一固定轴座，15-第一旋转轴座，151-第一螺纹孔，152-第一螺钉，16-第一转轴，17-第二固定轴座，18-第二旋转轴座，181-第二螺纹孔，182-第二螺钉，19-第二转轴，20-聚四氟转套；2-驱动单元，21-X轴直线电机，22-Y轴直线电机，23-X轴电机安装座，24-Y轴电机安装座，25-电机顶头，26-第一拉簧，27-第二拉簧，具体实施方式为使本技术的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二维正交旋转电动镜架，其特征在于：包括支撑单元(1)和驱动单元(2)；/n所述支撑单元(1)包括由下至上依次设置的X轴支撑框架(11)、Y轴支撑框架(12)以及安装板(13)；所述X轴、Y轴，分别为Y轴支撑框架(12)、安装板(13)旋转之轴线，X轴、Y轴相互垂直；/n所述驱动单元(2)包括X轴直线电机(21)和Y轴直线电机(22)；/n所述Y轴支撑框架(12)在X轴直线电机(21)的驱动下能够在X轴支撑框架(11)上实现绕X轴前后翻转；所述安装板(13)在Y轴直线电机(22)的驱动下能够在Y轴支撑框架(12)上实现绕Y轴左右翻转。/n

【技术特征摘要】
1.一种二维正交旋转电动镜架，其特征在于：包括支撑单元(1)和驱动单元(2)；
所述支撑单元(1)包括由下至上依次设置的X轴支撑框架(11)、Y轴支撑框架(12)以及安装板(13)；所述X轴、Y轴，分别为Y轴支撑框架(12)、安装板(13)旋转之轴线，X轴、Y轴相互垂直；
所述驱动单元(2)包括X轴直线电机(21)和Y轴直线电机(22)；
所述Y轴支撑框架(12)在X轴直线电机(21)的驱动下能够在X轴支撑框架(11)上实现绕X轴前后翻转；所述安装板(13)在Y轴直线电机(22)的驱动下能够在Y轴支撑框架(12)上实现绕Y轴左右翻转。


2.根据权利要求1所述的一种二维正交旋转电动镜架，其特征在于：
所述X轴支撑框架(11)的左右两侧分别设有第一固定轴座(14)；所述Y轴支撑框架(12)的左右两侧设有与第一固定轴座(14)分别对应的第一旋转轴座(15)；所述第一固定轴座(14)与对应的第一旋转轴座(15)之间穿设有第一转轴(16)；
所述Y轴支撑框架(12)的前后两侧分别设有第二固定轴座(17)；所述安装板(13)的前后两侧设有与第二固定轴座(17)分别对应的第二旋转轴座(18)；所述第二固定轴座(17)与对应的第二旋转轴座(18)之间穿设有第二转轴(19)。


3.根据权利要求2所述的一种二维正交旋转电动镜架，其特征在于：
所述第一旋转轴座(15)上设有第一螺纹孔(151)，第一螺纹孔(151)内设有第一螺钉(152)；第一螺钉(152)的头部伸入第一转轴(16)内；
所述第二旋转轴座(18)上设有第二螺纹孔(181)；第二螺纹孔(181)内设有第二螺钉(182)；第二螺钉(182)的头部伸入第二转轴(19)内。


4.根据权利要求3所述的一种二维正交旋转电动镜架，其特征在于：
所述第一转轴(16)与第一固定轴座(14)之间设有聚四氟转套(20)；
所述第二转轴(19)与第二固定轴座(17)之间设有聚四氟转套(20)。


5.根据权利要求2所述的一种二维正交旋转电动镜架，其特征在于：
所述X轴直线电机(21)安装于X轴支撑框架(11)上，并位于第一转轴(16)的一侧；所述X轴直线电机(21)的输出端与Y轴支撑框架(12...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军宁，张敏，李奇，高炜，薛艳博，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：新型
国别省市：陕西;61