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CN104570272A - 一种角锥棱镜两面角误差测量调整装置 - Google Patents

一种角锥棱镜两面角误差测量调整装置 Download PDF

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CN104570272A
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马娜娜
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种角锥棱镜两面角误差测量调整装置，包括旋转轮盘、旋转压圈、活动支架、固定支架、驱动机构、复位拉簧和用于放置角锥棱镜的固定筒；旋转轮盘左端设置内螺纹，旋转压圈左端设置外螺纹；固定筒右端设置外螺纹与旋转轮盘左端的内螺纹配合联接；旋转轮盘右端设有内螺纹与旋转压圈左端的外螺纹配合联接；旋转轮盘包括旋转部和连接部，旋转部位于连接部的左侧，旋转轮盘右端的内螺纹位于连接部，活动支架包裹在连接部和旋转压圈的外周，连接部和旋转压圈与活动支架之间均为间隙配合。本发明提供了一种结构简单，安装方便，易拆卸，可俯仰调节、旋转对正光路的角锥棱镜两面角误差测量调整装置。

Description

一种角锥棱镜两面角误差测量调整装置
技术领域
本发明涉及一种光学测量工装夹具，具体地说是一种角锥棱镜两面角误差测量调整装置。
背景技术
角锥棱镜是一种高精度的光学元件，广泛用作光电测距的合作目标，极大的提高了仪器的测程。角锥棱镜的光学原理是：进入角锥体的一束平行光线，经三个直角面的两两反射后，将分成不同反射次序的六束光线，只要角锥棱镜是理想的，则此六束光线都将与原入射光线严格平行且反向，即反射光将沿原入射光路返回。这里所谓“理想的”角锥棱镜，除材料必须均匀且各向同性外，直角面的面形及直角面之间的90°夹角都应是完美无缺的。无疑，在加工过程中的精心检测和控制之后，仍存在一定的误差，如90°两面角的误差。
为了精确地测量角锥棱镜两面角误差，目前采用ZYGO激光干涉仪中“CoreCube.app”软件进行测量，但是在测量过程中，由于角锥棱镜在激光干涉仪上形成的六分体面形图边缘与“CoreCube.app”软件上固定的“六等分Mask”边缘不对正，常常需手动调节旋转角锥棱镜的方位，多次的调整旋转浪费测量时间，对正精度不高，影响测量精度。
角锥棱镜具有外形小、棱边棱角不允许有任何破损等特点，目前测量角锥棱镜两面角误差时普遍采用三爪夹持裸镜，不易进行旋转调整，而且容易使角锥棱镜破损。
发明内容
本发明的目的是针对现有三爪夹持角锥棱镜出现的不足，提供一种结构简单，安装方便，易拆卸，可俯仰调节、旋转对正光路的角锥棱镜两面角误差测量调整装置，缩短在使用激光干涉仪测量角锥棱镜两面角差时调整对准时间，避免在测试过程中因多次夹装角锥棱镜发生棱边、棱角破损等质量问题。
本发明给出以下技术方案：
一种角锥棱镜两面角误差测量调整装置，其特殊之处在于：包括旋转轮盘、旋转压圈、活动支架、固定支架、驱动机构、复位拉簧和用于放置角锥棱镜的固定筒；
旋转轮盘左端设置内螺纹，旋转压圈左端设置外螺纹；
固定筒右端设置外螺纹与旋转轮盘左端的内螺纹配合联接；旋转轮盘右端设有内螺纹与旋转压圈左端的外螺纹配合联接；
旋转轮盘包括旋转部和连接部，旋转部位于连接部的左侧，旋转轮盘右端的内螺纹位于连接部，
所述活动支架包裹在连接部和旋转压圈的外周，连接部和旋转压圈与活动支架之间均为间隙配合；活动支架的右端依次通过复位拉簧、驱动机构和固定支架相连。
驱动机构由细牙钢丝螺套和细牙螺杆组成，细牙钢丝螺套固定在固定支架上，细牙螺杆的一端穿过细牙钢丝螺套与活动支架相连。
上述驱动机构有3个。
上述旋转部的外径大于连接部的外径，连接部和旋转压圈与活动支架之间的间隙内填充有润滑脂
固定支架的外径大于活动支架的外径。
固定筒左端设置至少一个螺纹孔，螺纹孔处设有用于固定待测角锥棱镜的紧固顶丝。
旋转轮盘左端面设置对准刻线，活动支架左端面设置将360条刻度线，360条刻度线圆周均布。
固定筒右端设有保护盖，固定筒与保护盖之间夹装软性棉垫。
复位拉簧有4个。
固定支架为“L”型，固定支架上设有通孔。
本发明具有以下技术效果：
1、本发明采用采用“三顶四拉”、“360°旋转”一体结构，角锥棱镜一次夹装，俯仰调整机构解决了角锥棱镜测量有效面积随光束入射角度变化的问题，避免在测试过程中因不对正多次夹装发生棱边、棱角破损等质量问题，提高了角锥棱镜在激光干涉仪上形成的六分体面形图边缘与“CoreCube.app”软件上固定的“六等分Mask”边缘对正精度，进而提高角锥棱镜两面角误差测量精度；
1、本发明利用紧固顶丝侧面定位，使角锥棱镜与固定筒成为一体，且角锥棱镜固定筒内壁深度大于角锥棱镜的高度，保护角锥棱镜棱角不受外力损伤。
附图说明
图1是ZYGO激光干涉仪中“CoreCube.app”软件测量面形图，其中图(a)为角锥棱镜俯仰调整不正确导致入射角度变化后的面形图；图(b)为角锥棱镜旋转角度不正确导致六分体面形图边缘与“CoreCube.app”软件上固定的“六等分Mask”边缘不对正的面形图；图(c)为完善面形图。
图2是本发明的结构局部剖面图。
图3是图2的左视图。
图4是本发明右视局部剖面图。
图中1为角锥棱镜固定筒、1-1为紧固顶丝、1-2为保护盖、1-3为软性棉垫、1-4为螺钉、2为旋转轮盘、2-1为对准刻线、3为旋转压圈、4为活动支架、4-1为360°细分刻度、5为固定支架、5-1沉台通孔、6为驱动机构、6-1为细牙钢丝螺套、6-2为细牙螺杆、7为复位拉簧、8为角锥棱镜、9为激光干涉仪平行光束、10为角锥棱镜六分体面形图、11为激光干涉仪“CoreCube.app”软件上固定的“六等分Mask”。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图1所示，本发明提供的一种角锥棱镜两面角误差测量调整装置，包括旋转轮盘2、旋转压圈3、活动支架4、固定支架5、驱动机构6、复位拉簧7和用于放置角锥棱镜的固定筒1；
旋转轮盘左端设置内螺纹，旋转压圈左端设置外螺纹；
固定筒右端设置外螺纹与旋转轮盘左端的内螺纹配合联接；旋转轮盘右端设有内螺纹与旋转压圈左端的外螺纹配合联接；
旋转轮盘包括旋转部和连接部，旋转部位于连接部的左侧，转轮盘右端的内螺纹位于连接部，
活动支架包裹在连接部和旋转压圈的外周，为旋转轮盘和旋转压圈起支撑和定位作用；连接部和旋转压圈与活动支架之间均为间隙配合；活动支架的右端依次通过复位拉簧、固定支架和驱动机构相连。旋转部的外径大于连接部的外径，连接部和旋转压圈与活动支架之间的间隙内填充有润滑脂。
固定支架的外径大于活动支架的外径，使得在使用本发明时，活动支架与剪切升降架有一定的距离，扩大了活动支架调整俯仰的角度。
驱动机构6由细牙钢丝螺套6-1和细牙螺杆6-2组成，细牙钢丝螺套固定在固定支架上，细牙螺杆的一端穿过细牙钢丝螺套与活动支架相连。
驱动机构可设置3个。复位拉簧可设置4个。
固定筒左端设置至少一个螺纹孔，螺纹孔处设有用于固定待测角锥棱镜的紧固顶丝，使待测角锥棱镜8固定筒1成为一体，待测角锥棱镜包括圆锥体段和与圆锥体段相连的支撑段，圆锥体段设有待测角锥棱镜的棱，将待测角锥棱镜放置在固定筒内时，待测角锥棱镜的棱与支撑段相交处为尖角，固定筒的螺纹孔位于位于尖角对应柱壁处。
旋转轮盘左端面设置对准刻线，活动支架左端面设置将360条刻度线，360条刻度线圆周均布。
固定筒1右端设有保护盖1-2，固定筒与保护盖之间夹装软性棉垫1-3。保护角锥棱镜棱角不受外力损伤。
固定支架上设有通孔，可通过该通孔将本发明固连在剪切升降架台面上，固定支架为“L”型，便于将本发明和剪切升降架台面固连。
本发明采用“三顶四拉”结构，通过设置3个驱动机构6和4个复位拉簧7实现活动支架4的俯仰方位调整；在利用激光干涉仪测量角锥棱镜两面角误差时，先将本发明的固定支架5与剪切升降架台面通过通孔5-1、螺钉固定，调整剪切升降架高度，使本发明中心高与激光干涉仪中心高基本等高；再将角锥棱镜8放入固定筒1中，利用紧固顶丝1-1使角锥棱镜8与固定筒1成为一体；最后利用测试的面形图判断调整旋转方向，如果出现图1中(a)面形图时，调整驱动机构6使角锥棱镜俯仰得到调整；如果出现图1中(b)面形图时，手动调整旋转轮盘2使角锥棱镜六分体面形图边缘与“CoreCube.app”软件上固定的“六等分Mask”边缘对正，直至出现图1中(c)面形图。
在批量测量时，只需更换角锥棱镜，微调俯仰驱动机构和旋转轮盘即可进行快速测量。
角锥棱镜固定筒1可根据角锥棱镜8的形状大小进行配套更换，也可以是装配好的镜筒，使角锥棱镜两面角误差测量调整装置灵活应用于单件、批量、装配过程中的检验，节省了调整时间和提高了测量精度。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (10)

1.一种角锥棱镜两面角误差测量调整装置，其特征在于：包括旋转轮盘、旋转压圈、活动支架、固定支架、驱动机构、复位拉簧和用于放置角锥棱镜的固定筒；
旋转轮盘左端设置内螺纹，旋转压圈左端设置外螺纹；
固定筒右端设置外螺纹与旋转轮盘左端的内螺纹配合联接；旋转轮盘右端设有内螺纹与旋转压圈左端的外螺纹配合联接；
旋转轮盘包括旋转部和连接部，旋转部位于连接部的左侧，旋转轮盘右端的内螺纹位于连接部，
所述活动支架包裹在连接部和旋转压圈的外周，连接部和旋转压圈与活动支架之间均为间隙配合；活动支架的右端依次通过复位拉簧、驱动机构和固定支架相连。
2.根据权利要求1所述的角锥棱镜两面角误差测量调整装置，其特征在于：
驱动机构由细牙钢丝螺套和细牙螺杆组成，细牙钢丝螺套固定在固定支架上，细牙螺杆的一端穿过细牙钢丝螺套与活动支架相连。
3.根据权利要求2所述的角锥棱镜两面角误差测量调整装置，其特征在于：所述驱动机构有3个。
4.根据权利要求1或2或3所述的角锥棱镜两面角误差测量调整装置，其特征在于：所述旋转部的外径大于连接部的外径，连接部和旋转压圈与活动支架之间的间隙内填充有润滑脂。
5.根据权利要求4所述的角锥棱镜两面角误差测量调整装置，其特征在于：固定支架的外径大于活动支架的外径。
6.根据权利要求5所述的角锥棱镜两面角误差测量调整装置，其特征在于：固定筒左端设置至少一个螺纹孔，螺纹孔处设有用于固定待测角锥棱镜的紧固顶丝。
7.根据权利要求6所述的角锥棱镜两面角误差测量调整装置，其特征在于：旋转轮盘左端面设置对准刻线，活动支架左端面设置将360条刻度线，360条刻度线圆周均布。
8.根据权利要求7所述的角锥棱镜两面角误差测量调整装置，其特征在于：固定筒右端设有保护盖，固定筒与保护盖之间夹装软性棉垫。
9.根据权利要求8所述的角锥棱镜两面角误差测量调整装置，其特征在于：复位拉簧有4个。
10.根据权利要求9所述的角锥棱镜两面角误差测量调整装置，其特征在于：固定支架为“L”型，固定支架上设有通孔。
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