真空環境下的光腔調整機構的製作方法
2023-05-03 12:55:46
真空環境下的光腔調整機構的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種真空環境下的光腔調整機構，包括旋轉臺，與旋轉臺連接的下部電機和安裝於旋轉臺上的俯仰臺，俯仰臺包括上底板、下底板和立柱，當做水平調節時，由外驅動器控制底部電機，帶動底部旋轉臺旋轉，使光路做水平位移；當做垂直調節時，由外驅動器控制中部電機，通過聯軸器帶動螺紋副旋轉，帶動俯仰臺上底板上下遠動，實現光路的垂直調節。本發明克服了一般調整架無法保證光路實現嚴格的垂直和水平移動的缺陷，同時滿足在真空環境中的使用要求，操作靈活方便，使用安全可靠。
【專利說明】真空環境下的光腔調整機構
【技術領域】
[0001]本發明屬於光腔調整機構，具體涉及一種真空環境下的光腔調整機構。
【背景技術】
[0002]光腔調整機構是通過對反射鏡所在位置不同角度的調節，使從雷射器諧振腔射出的雷射通過反射鏡的反射實現雷射按照一定方向形成所需要的光路的裝置。常見的光學鏡架採用三點式固定，在方形的鏡架上選擇一個頂角作為固定點，用一顆鋼球作為調整軸，另兩個相鄰頂角上放置兩個螺紋副，對反射鏡進行俯仰和左右方向的調節。這種方式優點在於結構非常簡便，成本低，但是存在一個致命的缺點，就是光路調節不能嚴格按照水平和垂直的方向進行。
【發明內容】
[0003]本發明是為了克服現有技術中存在的缺點而提出的，其目的是提供一種真空環境下的光腔調整機構。
[0004]本發明的技術方案是:
一種真空環境下的光腔調整機構，包括旋轉臺，與旋轉臺連接的下部電機和安裝於旋轉臺上的俯仰臺，所述俯仰臺包括上底板、下底板和立柱；立柱的上頂面形成凸沿，在立柱的中部側壁向凸沿反方向形成平臺；下底板上頂面前端左右兩側均固定有「丄」型轉動軸下支撐塊，上底板下底面前端左右兩側均固定有T型轉動軸上支撐塊，轉動軸下支撐塊和轉動軸上支撐塊中心均形成有通孔，軸承安裝於轉動軸下支撐塊和轉動軸上支撐塊之間，轉動軸依次穿過左右兩側的轉動軸下支撐塊和轉動軸上支撐塊的通孔，兩根拉簧安裝於上底板和下底板的後端之間；反射鏡夾具與凸沿下底面固定連接，兩個強磁鐵固定盒安裝於立柱的側壁上，中部電機安裝於平臺上，中部電機的電機軸與聯軸器連接，聯軸器與螺紋副組件連接；聯軸器呈圓柱形，上部中心形成電機軸連接孔和垂直於電機軸連接孔且與其連通的頂絲孔，下部形成聯軸器方孔；螺紋副組件由螺紋副方軸、螺紋軸和螺母套組成，螺紋副方軸和螺紋軸固定連接，螺母套套裝於螺紋軸外部，螺母套內圓周形成的內螺紋與螺紋軸的外螺紋嚙合，螺母套與上底板固定連接。
[0005]所述下底板與旋轉臺上頂面固定連接。
[0006]所述兩個強磁鐵固定盒處於平臺的同側，一個位於平臺上方，另一個位於平臺下方，且上部的強磁鐵固定盒位置高於中部電機。
[0007]所述電機軸伸入電機軸連接孔中，並通過頂絲穿過頂絲孔使電機軸與聯軸器固定連接。
[0008]所述螺紋副方軸伸入聯軸器方孔中。
[0009]所述電機軸連接孔的內徑與電機軸外徑相匹配，螺紋副方軸的形狀和尺寸與螺紋副方軸的形狀和尺寸相匹配。
[0010]本發明的有益效果是: 本發明使用兩套完全獨立的調整機構，對反射鏡的俯仰和左右調節能實現光路嚴格按照垂直和水平方向運動。本發明在結構設計上避免了盲孔，在運動接觸處未使用潤滑油，傳動電機使用真空無油電機，使其可用於真空環境下，僅在外部用控制器操作，便可實現對真空腔體內部的光腔調整架進行調節，實現所需光路軌跡；保證真空腔體內真空環境不受到破壞，保障了設備和人員的安全。
[0011]本發明克服了一般調整架無法保證光路實現嚴格的垂直和水平移動的缺陷，同時滿足在真空環境中的使用要求，操作靈活方便，使用安全可靠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明真空環境下的光腔調整機構的結構示意圖；
圖2是本發明中俯仰臺的結構示意圖；
圖3是本發明中聯軸器的結構示意圖；
圖4是本發明中螺紋副組件的結構示意圖。
[0013]其中:
I旋轉臺2下部電機
3俯仰臺4上底板
5下底板6立柱
7凸沿8平臺
9轉動軸下支撐塊10轉動軸上支撐塊
11軸承12轉動軸
13拉簧14反射鏡夾具
15強磁鐵固定盒16中部電機
17電機軸18聯軸器
19螺紋副組件20電機軸連接孔
21頂絲孔22聯軸器方孔
23螺紋副方軸24螺紋軸
25螺母套。
【具體實施方式】
[0014]下面結合說明書附圖及實施例對本發明真空環境下的光腔調整機構進行詳細說明:
如圖廣4所示，一種真空環境下的光腔調整機構，包括旋轉臺1，與旋轉臺I連接的下部電機2和安裝於旋轉臺I上的俯仰臺3，
所述俯仰臺3包括上底板4、下底板5和立柱6 ;立柱6的上頂面形成凸沿7，在立柱6的中部側壁向凸沿7反方向形成平臺8 ；
旋轉臺I靠外控制器(未圖示)控制下部電機2使其轉動，實現反射鏡做水平旋轉運動；旋轉臺I上面放置俯仰臺3，俯仰臺3的下底板5與旋轉臺I上頂面固定，保證旋轉臺I的轉向運動傳遞到俯仰臺3上。
[0015]下底板5上頂面前端左右兩側均固定有「丄」型轉動軸下支撐塊9，上底板4下底面前端左右兩側均固定有T型轉動軸上支撐塊10，轉動軸下支撐塊9和轉動軸上支撐塊10中心均形成有通孔，軸承11安裝於轉動軸下支撐塊9和轉動軸上支撐塊10之間，實現順滑的轉動，轉動軸12依次穿過左右兩側的轉動軸下支撐塊9和轉動軸上支撐塊10的通孔，兩根拉簧13安裝於上底板4和下底板5的後端之間；
反射鏡夾具14與凸沿7下底面固定連接，兩個強磁鐵固定盒15安裝於立柱6的側壁上，中部電機16安裝於平臺8上，中部電機16的電機軸17與聯軸器18連接，聯軸器18與螺紋副組件19連接；
中部電機16依靠特殊設計的聯軸器18和螺紋副組件19將其的轉動運動轉化為俯仰臺3的俯仰運動，並依靠在俯仰臺上底板4、下底板5後端連接的拉簧13，保證俯仰運動完全實現。
[0016]反射鏡夾具14和強磁鐵固定盒15均是為了保證反射鏡能牢固的固定在俯仰臺上。反射鏡背面在磁鐵固定盒15位置處須粘貼鐵片。
[0017]聯軸器18呈圓柱形，上部中心形成電機軸連接孔20和垂直於電機軸連接孔20且與其連通的頂絲孔21，下部形成聯軸器方孔22 ；
螺紋副組件19由螺紋副方軸23、螺紋軸24和螺母套25組成，螺紋副方軸23和螺紋軸24固定連接，螺母套25套裝於螺紋軸24外部，螺母套25內圓周形成的內螺紋與螺紋軸24的外螺紋嚙合，螺母套25外部與上底板4固定連接。
[0018]所述電機軸17伸入電機軸連接孔20中，並通過頂絲穿過頂絲孔21將電機軸17與聯軸器18進行鎖緊，螺紋副方軸23伸入聯軸器方孔22中。
[0019]所述兩個強磁鐵固定盒15處於平臺8的同側，一個位於平臺8上方，另一個位於平臺8下方,且上部的強磁鐵固定盒15位置高於中部電機16。
[0020]所述電機軸連接孔20的內徑與電機軸17外徑相匹配，螺紋副方軸23的形狀和尺寸與螺紋副方軸23的形狀和尺寸相匹配。
[0021]轉動軸12使用304不鏽鋼材料，聯軸器18材料使用青銅，其他部件均為6061鋁合金，電機選用真空無油電機，軸承11選用無油軸承，機構內部不允許有潤滑油。
[0022]本發明預做水平調節時，由外驅動器控制下部電機2，帶動旋轉臺3旋轉，使光路做水平位移；做垂直調節時，由外驅動器控制中部電機16，通過聯軸器18和螺紋副組件19中的螺紋軸24旋轉，帶動螺母套25及與其固定連接的上底板4作上下遠動，從而實現光路的垂直調節。
[0023]本發明由於旋轉臺和俯仰臺是兩套獨立的運動機構，所以可以實現對光路進行嚴格的水平和垂直調節，互不影響。電機和軸承的選擇可以滿足整套光腔調整機構在真空環境下正常運轉，實現在不破壞真空腔體內真空環境的情況下對腔體內部光路進行調節。調節精度由選取的電機和控制器決定。本發明簡單實用，可靠性高，可以安全穩定的在真空環境下進行光路的調節。
【權利要求】
1.一種真空環境下的光腔調整機構，包括旋轉臺(1)，與旋轉臺(I)連接的下部電機(2)和安裝於旋轉臺(I)上的俯仰臺(3)，其特徵在於:所述俯仰臺(3)包括上底板(4)、下底板(5)和立柱(6);立柱(6)的上頂面形成凸沿(7)，在立柱(6)的中部側壁向凸沿(7)反方向形成平臺(8);下底板(5)上頂面前端左右兩側均固定有「丄」型轉動軸下支撐塊(9)，上底板(4 )下底面前端左右兩側均固定有T型轉動軸上支撐塊(10 )，轉動軸下支撐塊(9 )和轉動軸上支撐塊(10 )中心均形成有通孔，軸承(11)安裝於轉動軸下支撐塊(9 )和轉動軸上支撐塊(10)之間，轉動軸(12)依次穿過左右兩側的轉動軸下支撐塊(9)和轉動軸上支撐塊(10)的通孔，兩根拉簧(13)安裝於上底板(4)和下底板(5)的後端之間；反射鏡夾具(14)與凸沿(7)下底面固定連接，兩個強磁鐵固定盒(15)安裝於立柱(6)的側壁上，中部電機(16)安裝於平臺(8)上，中部電機(16)的電機軸(17)與聯軸器(18)連接，聯軸器(18)與螺紋副組件(19)連接；聯軸器(18)呈圓柱形，上部中心形成電機軸連接孔(20)和垂直於電機軸連接孔(20)且與其連通的頂絲孔(21)，下部形成聯軸器方孔(22);螺紋副組件(19)由螺紋副方軸(23)、螺紋軸(24)和螺母套(25)組成，螺紋副方軸(23)和螺紋軸(24)固定連接，螺母套(25)套裝於螺紋軸(24)外部，螺母套(25)內圓周形成的內螺紋與螺紋軸(24)的外螺紋嚙合，螺母套(25)與上底板(4)固定連接。
2.根據權利要求1所述的一種真空環境下的光腔調整機構，其特徵在於:所述下底板(5)與旋轉臺(I)上頂面固定連接。
3.根據權利要求1所述的一種真空環境下的光腔調整機構，其特徵在於:所述兩個強磁鐵固定盒(15)處於平臺(8)的同側，一個位於平臺(8)上方，另一個位於平臺(8)下方，且上部的強磁鐵固定盒(15)位置高於中部電機(16)。
4.根據權利要求1所述的一種真空環境下的光腔調整機構，其特徵在於:所述電機軸(17)伸入電機軸連接孔(20)中，並通過頂絲穿過頂絲孔(21)使電機軸(17)與聯軸器(18)固定連接。
5.根據權利要求1所述的一種真空環境下的光腔調整機構，其特徵在於:所述螺紋副方軸(23)伸入聯軸器方孔(22)中。
6.根據權利要求1所述的一種真空環境下的光腔調整機構，其特徵在於:所述電機軸連接孔(20)的內徑與電機軸(17)外徑相匹配，螺紋副方軸(23)的形狀和尺寸與螺紋副方軸(23)的形狀和尺寸相匹配。
【文檔編號】H01S3/08GK104319601SQ201410633387
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月12日 優先權日:2014年11月12日
【發明者】王鑫, 金策, 劉濤, 孫桂俠, 蘇新軍 申請人:核工業理化工程研究院