Устройство для юстировки оптических элементов

 

Изобретение относится к области оптического приборостроения. Целью изобретения является повьшение точности юстировки и расширение функциональных возможностей путем увеличения степеней свободы узла крепления оптических элементов. На основании 1 установлен с предварительньм натягом узел 4 крепления (УК) с посадочными местами 5 под юстируемые элементы, выполненный из сочлененных по сферическим поверхностям опоры (0)6, цапфы 10 и шаровой пяты 14, жестко соединенной с пружинящими лапками 3. Неразъемность УК 4 обеспечивается стяжками 17 в виде винтов, размещенных в отверстиях цапфы и пяты с зазором и ввернутых в опору. Юстировка положения УК 4 производится установочными винтами, а подпружиненный упор 29, постоянно прижимая через скосы 8 О 6 к наконечнику установочного винта, выбирает люфт между ними . Наконечник с двумя сферическими упорами фиксируется от поворота относительно основания цилиндрическими направляющими. Угловое перемещение цапфы 10 относительно О 6 в двух ортогональных плоскостях производится диаметрально -расположенными регулировочными винтами 33, 3 ил. § (Л 6,7 6 262928 S7 II I ,у

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Е,7 д ЕЮ 29 28 27

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3775237/24-10 (22) 31.07.84 (46) б7.02.86. Бюп. У 5 (72) И.А.Сеславинский (53) 681.44(088.8) (56) Ельников Н.И. и др. Сборка и юстировка оптико-механических приборов. M. Машиностроение, 1974, с. 320, рис. 207 °

Там же, с, 116, рис. 60. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЮСТИРОВКИ ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ (57) Изобретение относится к области оптического приборостроения. Целью изобретения является повышение точности юстировки и расширение функциональных возможностей путем увеличения степеней свободы узла крепления оптических элементов. На основании 1 установлен с предварительным натягом узел 4 крепления (УК) с посадочными

„„SU„„1210113 А (51)4 6 02 В 7/00 местами 5 под юстируемые элементы, выполненный из сочлененных по сферическим поверхностям опоры (О) 6, цапфы 10 и шаровой пяты 14, жестко соединенной с пружинящими лапками 3 °

Неразъемность УК 4 обеспечивается стяжками 17 в виде винтов, размещенных в отверстиях цапфы и пяты с зазором и ввернутых в опору. Юстировка положения УК 4 производится установочными винтами, а подпружиненный упор 29, постоянно прижимая через скосы 8 О 6 к наконечнику установочного винта, выбирает люфт между ними, Наконечник с двумя сферическими упорами фиксируется от поворота относительно основания цилиндрическими направляющими. Угловое перемещение цапфы 10 относительно О 6 в двух ортогональных плоскостях производится диаметрально расположенными регулировочными винтами 33. 3 ил.

12101

Изобретение относится к оптичес" кому приборостроению и может быть ,использовано для юстирования, в част ности оптических элементов переналаживаемых оптических трактов измерительных схем.

Целью изобретения является повышение точности юстировки и расширение функциональных воэможностей путем увеличения степеней свободы узла крепления оптических элементов.

На фиг.l схематично приведс но предлагаемое устройство, продольное сечение; на фиг,2 — то же, вид сверху; на фиг.3 — схема изменения угла наклона узла крепления оптических элементов в процессе юстировки по одной из ортогональных осей, лежащих в плоскости наклона узла, при отсутствии силового замыкания и линейноro контакта с одним из установочных винтов опоры.

Устройство состоит из основания 1 с плоской опорной площадкой 2, на которой установлен с предварительным натягом через, например, пружинный элемент в виде лапок 3 узел 4 крепле- ния с посадочными местами 5 под юстируемые элементы.

Узел 4 состоит из опоры 6 с нагну- 30 той сферической направляющей 7, скосами 8 и резьбовыми отверстиями 9 и цапфы 10 с выпуклой сферическои направляющей 11, ответной вогнутой сферической направляющей 7, вогнутой сферической направляющей 12, эквидистантной выпуклой сферической направляющей. 11, отверстиями 13. Illapoвая пята 14 жестко соединена с пружинящими лапками 3, а ее выпуклая сфе- 1 рическая направляющая 15 ответна вог" нутой сферической направляющей 12 цапфы 10, при этом в пяте 14 выполнены отверстия (пазы) 16, Через отверстия lá пяты 14 и отверстия 13 цапфы

10 пропущены стяжки 17, которь|е выполнены, например, в ниде винтов и ввернуты в опору 6 узла 4 крепления, обеспечивая при этом одновременно его неразъемность с пружинным элементом 3 и посадку скольжения цапфы 10 относительно опоры б и пяты 14 (при сборке) .

В основание 1 ввернуты две пары ориентированных по ортогональным 55 осям диаметрально расположенных установочных винтов, которые контактируют со скосами 8 опоры . При этом

13 2 установочные винты 18 одной иэ пар винто:в выполнены со сферическими кон. цами, Конец одного из установочных винто:в 19 второй пары винтов выполнен в виде соединеннога в ним с помощью, например, цилиндрического шарнира 20 наконечника 21 с двумя, например, сферическими упорами 22, образующими со скосами 8 опоры 6 контакт в двух точках по линии, параллельной плоской опорной площадке 2 основания 1, цилиндрическими направляющими 23, фиксирующими наконечник

2I ат проворота относительно основания 1. Конец другого установочного винта 24, снабженного фиксатором 25 и гайкой-направляющей 26... вьполнея в виде подпружиненного прухмной. 27 чгре: буртик 28 упора 29 со сферическим концом, пропущенным чсрез гайкунаправляющую 26, и цилиндрическим хвостовиком 30, пропущенным через фиксатор 25,, который снабжен стяжным винтом 31. Усилие Р пружины 27 выбрано таким образом, чтобы оно во всем диапазоне угловых и линейных перемещений узла крепления было боль. ше составляюшей Р„ упругой силы P.

Г, )

), Фиг.3) пружинного элемента 3 нап- У равленной вдоль оси упора 29 установочного винта 25 и навстречу направлению перемещения этого упора от пру. жины 27а

В приливы 32 цапфы 10 ввернуты две пары ориентированных по ортогональным осям диаметрально расположенных регулировочных винтов 33 со сферическими концами, которые контактируют с опорой б.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении усTpoйства установочные. винты 18,19 и 24 находятся в состоянии контакта со скосами 8 опоры 6, обеспечивая благодаря установке узла 4 крепления в основании 1 на пружинящих лапках 3 с предварительным натягом возможность его осевого и углового перемещения от действия установочных винтов и силовое замыкание 4 основанием 1 и между опорой 6 и цапфой 10. Рогулировочные винты 33 при этом контактируют с опорой 6, причем переменная в диапазоне регулироьки узла 4 крепления вдОль Оси устройства к углу наклона относительно основания 1 осе вая сила Р, пружины 3 выбрана таким

12)О1!3 образом, что сила веса узла 4 крепления с закрепленными на нем оптическими элементами при произвольном положении его в пространстве уравновешена силой трения между плоской опорной площадкой 2 основания 1 и пружинного элемента 3, и момент от силы веса цапфы 10 с закрепленным на ней оптическим элементом уравновешен моментом трения вращения этой 10 цапфы в сферических шарнирах узла крепления и пяты 14 с направляющей

12 цапфы 10.

Юстировка положения подпружиненного узла 4 крепления на плоской 15 опорной площадке 2 основания 1 производится при не зафиксированном в фиксаторе 25 подпружиненном упоре 29 по одной иэ ортогональных осей ввинчиванием — вывинчиванием установоч- 20

Hblx винтов 18, а по другой оси — установочного винта 19. При этом подпружиненный упор 29, постоянно прижимая через скосы 8 опоры 6 к наконечнику 21 установочный винт 19 и 25 тем самым выбирая люфт между ними, автоматически обеспечивает безлюфтовое опирание узла 4 крепления на три фиксирующих точки, исключаюшее его проворот от момента трения верчения любого из толкающих установочных винтов о скосы 8 опоры 6, что позволяет достичь повышенной точности по сохранению направления поступательных перемещений узла 4 крепления, а следовательно, повысить точность юстировки оптических элементов.

Угловое перемещение узла 4 крепления в плоскости, проходящей через оси установочных винтов 19 и 24, про- 40 изводят при зафиксированном в винте

24 с помощью фиксатора 25 подпружиненном упоре 29 путем ввинчивания одного из установочных винтов 19 или

24 (в зависимости от направления на- 45 клона) при неподвижном другом (работа в распор), при этом под действием вертикальной составляющей О„. нормальной составляющей и „ осевой силы Ц толкающего установочного винта 19 50 (фиг.3) происходит неравномерное сжатие пружинящих лапок 3 (Лиг.3), и узел 4 крепления, обкатывая скосом 8 сферический упор 29 или сферические упоры 22 наконечника 2) установочно- 55 го винта 19 (в зависимости от того какой из винтов 19 и 24 неподвижен), устанавливается по отношению к плоской опорной площадке 2 основания I в наклонное положение.

При перемещении наклонно расположенного узла 4 крепления по оси, лежащей в плоскости наклона, следует снять с подпружиненного упора 29 фиксирующее усилие фиксатора 25, так как в противном случае из-за зазора между скосом 8 опоры 6 (Лиг,3) и вывинченным для обеспечения возможности перемещения, например, установочным винтом 19 под действием усилий

Р> и Р распрямления неравномерно сжатых лапок 3, создающих вращающий момент M относительно точечных опор установочных винтов 18, произойдет нежелательный поворот узла 4 крепления на уг0J1(6, определяемый зазором и он займе- положение, обозначенное на фиг,3 штрихпунктирными линиями. При этом поступательного перемещения узла 4 вдоль оси установочных винтов 19 и 24 из-эа жесткого контак" та скосов 8 опоры 6 с ними осуществить не удастся, т.е, сократится число степеней свободы узла, крепления, что недопустимо.

Осевое перемещение узла 4 следует прсизводить при зафиксированном фиксатором 25 в установочном винте 24 подпружиненном упоре 29 путем одновременного ввинчивания — вывинчивания установочных винтов 19 и 24 при вывинченных для обеспечения возможности перемещения узла 4 в обоих нап; равлениях установочных винтах 18.

Хотя осевое перемещение узла 4 можно обеспечить путем ввинчивания — вывин чивания установочных винтов 18 при вывинченных установочных винтах 19 и 24, делать зто нецелесообразно, так как в этом случае одновременно с осевым перемещением будет происходить поворот несбалансированного узла крепления от неравномерно сжатых пружинящих лапок 3 (особенно при наклонном положении узла 4 относительно плоской опорной площадки 2 основания 1) относительно точечного контакта скосов 8 опоры 6 со сферическими концами установочных винтов 18, что приведет к низкой точности и повышенной трудоемкости юстировки.

Угловое перемещение цапфы 10 относительно опоры 6 в двух ортогональ. ных плоскостях осуществляется при последовательном чередующемся вывинчивании одного и ввинчивании друго5 12)

ro из одной пары диаметрально расположенных регулировочных винтов 33 при неподвижных и установленных по отношению к соответствующим скосам

8 опоры 6 с минимальным зазором (посадка скольжения установочных винтов 33 другой пары.

Формула изобретения

Устройство для юстировки оптических элементов, содержащее основание с установленным на нем через пружинный элемент узлом крепления оптических элементов, выполненным из сочлененных по сферическим поверхностям опоры и цапфы, скрепленных стяжкой, связанной с опорой по резьбовому соединению, установочные винты, размещенные в основании и взаимодействующие с выполненными на опоре скосами, и регулировочные винты, размещенные в цапфе и взаимодействующие с опорой, о т л и ч а ю щ е е с я

O i3 Ь тем, что, с целью повышения точности юстировки и расширения функциональных возможностей путем увеличения степеней свободы узла крепления оптических элементов, узел крепления оптических элементов дополнительно снабжен шаровой пятой, взаимодействующей по сферической поверхности с цапфой и выполненной с пру10 жинящими лапками, взаимодействующими с основанием, дополнительными стяжками, оси которых расположены по окружности, при этом стяжки размещены в отверстиях цапфы и шаровой

15 пяты с зазором, а один из установочных винтов дополнительно снабжен шарнирно установленным наконечником с закрепленными в нем двумя упорами и с размещенными в отверстиях осно20 вания направляющими, оси которых параллельны оси винта, а противолежащий установочный винт выполнен подпружиненным с фиксатором его положения.

12101)3

Составитель О.Петров

Редактор Н.Егорова Техред З.Палий Корректор Л.Пилипенко

Заказ 515/54 Тираж 502 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4