一种点接触式角锥棱镜固定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种点接触式角锥棱镜固定装置，旨在提供一种结构简单、易安装、可拆卸的角锥棱镜固定装置。它包括角锥棱镜、夹具、胶圈、基座和锁紧螺母。夹具内部是一个外接圆直径小于角锥棱镜的底面直径的中空孔，用于安放角锥棱镜，夹具利用夹具中空孔的三个端面顶点与角锥棱镜三个棱边和角锥棱镜以点接触方式装夹在一起；基座内部是一个开口端含有内螺纹的中空孔，用于容纳角锥棱镜和夹具。锁紧螺母与基座通过内外螺纹配合，在轴向方向上顶紧角锥棱镜；紧定螺钉拧入基座外壁的螺纹孔中，顶紧夹具，防止夹具产生径向转动。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种角锥棱镜的安装、调整装置，特别涉及一种带有夹具、 点接触式装夹、用于角锥棱镜的固定装置。
技术介绍
角锥棱镜也称为回归反射器，是一种依据临界角原理制造的内部全反射棱 镜，它不受入射角度大小的影响，把入射光按原方向平行反射回去。美国EDMUND OPTICS公司在2004年公布的光学元件产品样本，提出了 一种角锥棱镜的安装方法及装置(该产品说明书也可以通过如下网址检索得到 http:〃www.edmundoptics.com/onlinecatalog/displayproduct.cfin productID=2056&s rtdescription=D#Products)。参考图1，该产品采用室温硫化胶粘接角锥棱镜的 三个互相垂直反射面，将角锥棱镜沿铝制套筒内壁推入套筒内部，粘接胶固化 后，使角锥棱镜和套筒形成一个整体(附该产品的说明书原文Our mounted corner cubes provide a convenient and durable solution to this otherwise difficult problem. Mounted in an aluminum body and held in place with RTV potting cement, our mounted corner cubes are easily integrated via two 1/4-20 tapped holes. In addition, each prism has silvered reflecting surfaces to decrease polarization effects and increase field of view.)。由于采用粘接胶固定方法，角锥棱镜不可拆卸，不 可重复使用，而且安装不方便；这种方法利用角锥棱镜的圆柱面和套筒内壁配 合安装，所以，采用这种方法固定图2所示的四面体状角锥棱镜，不能保证安 装精度，引入误差。参考图3和图4，日本SIGMA KOKI公司生产的角锥棱镜支架(该产品可 以通过如下网址检索得至U : http:〃www.sigma-koki.com/chinese/C/Holders /PrismHolders/KUA/KUA.html)用于固定角锥棱镜，它采用材质为黑电木的2mm 厚夹爪从3个方向按压角锥棱镜圆柱面，进行固定。该支架利用角锥棱镜的圆 柱面进行装夹，由于它和角锥棱镜在轴向方向上接触距离短，不易紧固，且不 能固定图2所示的四面体状角锥棱镜。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种结构简 单、易安装、可拆卸的角锥棱镜固定装置及方法。该装置通过放入基座中的夹 具，以夹具中空孔的端面顶点和角锥棱镜棱边的点接触方式，固定角锥棱镜。为了解决上述技术问题，本专利技术可以采用以下技术方案来实现 角锥棱镜的固定装置含有角锥棱镜、夹具、基座和锁紧螺母。所述夹具内 部包括一个中空孔，所述中空孔的外接圆直径小于所述角锥棱镜的底面直径， 用于安放所述角锥棱镜；所述基座内部是一个中空孔，在所述中空孔的开口端 包含一内螺纹，用于容纳所述角锥棱镜和所述夹具；所述锁紧螺母与所述基座通过内外螺纹配合，用于顶紧所述角锥棱镜。所述夹具中空孔的三个端面顶点分别和所述角锥棱镜三个棱边以点接触方 式装夹在一起，安放于基座中，由锁紧螺母紧固角锥棱镜。所述基座底部是密闭的；所述基座外壁包含有螺纹孔，用于旋入紧定螺钉， 顶紧夹具，防止夹具产生径向转动。在所述基座和所述角锥棱镜之间加入胶圈，所述胶圈的外径等于基座的内 径，所述胶圈的内径略小于角锥棱镜的底面直径。所述的角锥棱镜固定装置实现的角锥棱镜固定方法，有如下步骤(1) 首先将所述角锥棱镜放于所述夹具内部的中空孔中，使所述角锥棱镜 的三个棱边分别和所述夹具的三个中空孔端面顶点接触；(2) 将装配好的所述角锥棱镜和所述夹具整体放入所述基座中，所述夹具 的底部和基座底部接触，再将所述胶圈置于所述角锥棱镜底部；(3) 将所述锁紧螺母旋入所述基座中，并紧固，使所述基座中的角锥棱镜 和夹具不产生轴向窜动；(4) 将所述紧定螺钉旋入基座外壁的螺纹孔中，并沉头。 改进夹具和基座的结构，可以同时装夹2个角锥棱镜。改进夹具的中空孔是一通孔，改进基座的中空孔是一通孔。改进后的角锥棱镜固定装置实现的角锥棱镜固定方法，有如下步骤(1) 首先将一个胶圈放入基座的底部，再将两个角锥棱镜放于改进夹具内 部的通孔中，使角锥棱镜的三个棱边分别和改进夹具通孔两侧的三个端面顶点 接触；(2) 将装配好的角锥棱镜和改进夹具整体放入基座中，再将另一个胶圈置 于上侧的角锥棱镜底部；(3) 将锁紧螺母旋入基座中，并紧固，使改进基座中的角锥棱镜和改进夹 具不产生轴向窜动；(4) 将两个紧定螺钉旋入改进基座的螺纹孔中，并沉头，以避免改进夹具 产生径向转动。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是1.本固定装置提出了一种夹具，用于装夹角锥棱镜。利用夹具中空孔的端 面顶点和角锥棱镜棱边以点接触方式，将角锥棱镜和夹具装夹在一起，角锥棱 镜的三个互相垂直反射面不和夹具接触，只有角锥棱镜棱边和夹具端面顶点接触，所以，这种固定夹具不会损伤角锥棱镜的三个互相垂直反射面及其镀膜层， 这是区别现有技术的主要创新之一。2. 本固定装置结构简单、安装方便，并可拆卸、重复使用。本固定装置主 要包括角锥棱镜、夹具、基座和锁紧螺母，组成零部件少。角锥棱镜安放于夹 具中，二者装配好之后，放置于基座中，基座和锁紧螺母通过内外螺纹配合，从轴向方向上，顶紧角锥棱镜；同时，通过拧紧基座外壁的紧定螺钉，顶紧夹具，可以防止角锥棱镜产生径向旋转，最终，角锥棱镜在三维空间受到约束， 得以完全固定，这是区别现有技术的主要创新之二。3. 可固定不同结构形式的角锥棱镜。本固定装置利用夹具中空孔的端面顶点与角锥棱镜的棱边实现点接触，不仅可以固定圆柱状角锥棱镜，也可以固定 正四面体状角锥棱镜，这是现有技术所不具备的优势。4. 安装精度高。角锥棱镜与夹具、夹具与基座、基座与锁紧螺母两两互相 配合，保证了安装精度，不会引入人为的安装误差。附图说明图1美国EDMUND OPTICS公司生产的角锥棱镜及固定装置，图中101 一室温硫化胶，102—铝制套筒，103—角锥棱镜。 图2是四面体状角锥棱镜结构图。图3是日本SIGMAKOKI公司生产的角锥棱镜支架，图中301—夹爪，302 一立柱，303—镜架。图4是日本SIGMA KOKI公司生产的角锥棱镜与支架装配图，图中401 一角锥棱镜。图5是单端安装角锥棱镜的固定装置装配图。图中501—锁紧螺母，502 一胶圈，503—角锥棱镜，504—单端夹具，505—基座，506—紧定螺钉。图6是单端夹具的结构图，图中601—中空孔，602—通孔，603—单端夹 具的底部。图7(a)是单端夹具和角锥棱镜的装配图，图7(b)是装配好的单端夹具和角锥 棱镜的接触处横截面图，图中701—单端夹具的正六边形中空孔顶点，702— 角锥棱镜棱边，703—正六边形中空孔的外接圆。图8是安放单端夹具的基座结构图，图中801—内螺纹，802—螺纹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种角锥棱镜固定装置，包括角锥棱镜（５０３），其特征在于还包括：　夹具（５０４），其内部含有一个中空孔（６０１），所述中空孔（６０１）的外接圆直径小于所述角锥棱镜（５０３）的底面直径，用于安放所述角锥棱镜；　基座（５０５），其内 部含有一个中空孔（８０５），在所述中空孔（８０５）的开口端包含一内螺纹（８０１），用于容纳所述角锥棱镜（５０３）和所述夹具（５０４）；以及　锁紧螺母（５０１），所述锁紧螺母（５０１）与所述基座（５０５）的内螺纹（８０１）配合，用于顶紧 所述角锥棱镜（５０３）；　所述夹具（５０４）和所述角锥棱镜（５０３）通过所述夹具（５０４）中空孔的三个端面顶点（７０１）分别与所述角锥棱镜（５０３）三个棱边（７０２）以点接触方式装夹在一起，放置于基座（５０５）中，由锁紧螺母（５０１） 紧固角锥棱镜（５０３）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王利强，任文杰，何永利，郑宏兴，董绍忠，周毅铭，李艾颖，
申请(专利权)人：天津工程师范学院，王利强，任文杰，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]