一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置。包括一個(gè)光學(xué)平臺(tái)、一個(gè)合光棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)及待裝配光學(xué)元件,合光棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)安裝在光學(xué)平臺(tái)左側(cè)，待裝配光學(xué)元件放置在光學(xué)平臺(tái)右側(cè)；所述合光棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)內(nèi)有直線驅(qū)動(dòng)桿驅(qū)動(dòng)其運(yùn)動(dòng)，并有四個(gè)微型電機(jī)驅(qū)動(dòng)對(duì)待裝配元件的夾持，從而實(shí)現(xiàn)合光棱鏡的調(diào)整。本發(fā)明采用電機(jī)和直線驅(qū)動(dòng)桿聯(lián)合控制的方法建立的合光棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)輸出軌跡靈活、工作空間大、可操作性好、定位精度高，有助于提高合光棱鏡的角度、位置調(diào)整功能，進(jìn)而提高激光陀螺合光工藝的質(zhì)量和效率。
【專利說明】 一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光陀螺合光領(lǐng)域，特別是一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置。
技術(shù)背景
[0002]激光陀螺具有快速反應(yīng)能力強(qiáng)、動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍寬、線性度好、動(dòng)態(tài)誤差小、高精度、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中。激光陀螺的合光是指在激光陀螺的制造過程中精確調(diào)整合光棱鏡及光電管的位置，使得諧振腔體內(nèi)運(yùn)行的激光束輸出時(shí)產(chǎn)生干涉，準(zhǔn)確得到對(duì)應(yīng)于陀螺角速度的頻差信息。合光棱鏡的調(diào)整是激光陀螺合光的重要組成部分，目前國內(nèi)激光陀螺的合光裝配中的合光棱鏡調(diào)整工藝主要采用人工操作方式，由于受到操作人員的經(jīng)驗(yàn)、技巧等諸多因素的影響，人工調(diào)整合光棱鏡的質(zhì)量和效率已無法滿足激光陀螺生產(chǎn)的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有的采用人工操作的合光棱鏡調(diào)整工藝中存在的問題，提供一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置，定位精度高、可操作性好、輸出軌跡靈活、工作空間大，有助于提高激光陀螺合光工藝的質(zhì)量和效率。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的思路如下:
考慮機(jī)械結(jié)構(gòu)完成合光裝配的方便性，諧振腔體應(yīng)豎直放置，即裝配合光棱鏡的平面反射鏡與水平面平行。為完成合光任務(wù)，合光棱鏡需在平面反射鏡所在平面內(nèi)進(jìn)行X、Y向移動(dòng)及繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，為適應(yīng)不同尺寸的諧振腔體，還需Z向的上下平移運(yùn)動(dòng)，且平移運(yùn)動(dòng)精度要求低，旋轉(zhuǎn)精度要求高，此外在正式的應(yīng)用場(chǎng)合應(yīng)要求大行程與小行程相結(jié)合，因此，合光棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)由一個(gè)二維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、一個(gè)一維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和一個(gè)合光棱鏡夾持機(jī)構(gòu)串聯(lián)組成，用以實(shí)現(xiàn)合光棱鏡的運(yùn)動(dòng)。
[0005]基于以上思路，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種合光棱鏡合光棱鏡調(diào)整裝置，包括一個(gè)光學(xué)平臺(tái)、一個(gè)合光棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)及待裝配光學(xué)元件，所述合光棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)安裝在光學(xué)平臺(tái)左側(cè)，待裝配光學(xué)元件放置在光學(xué)平臺(tái)右側(cè)；所述合光棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)內(nèi)有直線驅(qū)動(dòng)桿驅(qū)動(dòng)其運(yùn)動(dòng)，并有四個(gè)微型電機(jī)驅(qū)動(dòng)對(duì)待裝配元件的夾持，從而實(shí)現(xiàn)合光棱鏡的調(diào)整。
[0006]所述一種合光棱鏡合光棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)由一個(gè)二維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、一個(gè)一維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和一個(gè)合光棱鏡夾持機(jī)構(gòu)串聯(lián)組成，所述的底板固定在光學(xué)平臺(tái)的左側(cè)，二維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過虎克鉸鏈與底板連接，一維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過回轉(zhuǎn)副與二維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接，合光棱鏡夾持機(jī)構(gòu)通過虎克鉸鏈與一維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接。合光棱鏡的位置調(diào)整由二維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、一維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)完成，角度調(diào)整由一維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和合光棱鏡夾持器完成，合光棱鏡的夾持、定位由合光棱鏡夾持器實(shí)現(xiàn)。
[0007]所述的二維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由二維動(dòng)臂、第一直線驅(qū)動(dòng)桿和第二直線驅(qū)動(dòng)桿組成，二維動(dòng)臂通過虎克鉸與底板相連接，第一直線驅(qū)動(dòng)桿一端通過球鉸與二維動(dòng)臂相連接，第一直線驅(qū)動(dòng)桿另一端通過球鉸與底板相連接，第二直線驅(qū)動(dòng)桿一端通過球鉸與二維動(dòng)臂相連接，第二直線驅(qū)動(dòng)桿另一端通過球鉸與底板相連接。第一直線驅(qū)動(dòng)桿和第二直線驅(qū)動(dòng)桿可混合驅(qū)動(dòng)二維動(dòng)臂運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)二維動(dòng)臂繞虎克鉸兩條軸線的二維轉(zhuǎn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)合光棱鏡夾持器的大行程控制。
[0008]所述的一維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由一維動(dòng)臂和第三直線驅(qū)動(dòng)桿組成，一維動(dòng)臂通過回轉(zhuǎn)副與二維動(dòng)臂相連接，第三直線驅(qū)動(dòng)桿一端通過球鉸與一維動(dòng)臂相連接，第三直線驅(qū)動(dòng)桿另一端通過球鉸與二維動(dòng)臂相連接。第三直線驅(qū)動(dòng)桿驅(qū)動(dòng)一維動(dòng)臂運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)一維動(dòng)臂繞回轉(zhuǎn)副軸線的一維轉(zhuǎn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)合光棱鏡的小行程控制。
[0009]所述的合光棱鏡夾持機(jī)構(gòu)由合光棱鏡夾持器、第四直線驅(qū)動(dòng)桿、第五直線驅(qū)動(dòng)桿組成，合光棱鏡夾持器通過虎克鉸連接到一維動(dòng)臂上，第四直線驅(qū)動(dòng)桿一端通過球鉸與到一維動(dòng)臂相連接，第四直線驅(qū)動(dòng)桿另一端通過球鉸與合光棱鏡夾持器相連接，第五直線驅(qū)動(dòng)桿一端通過球鉸與一維動(dòng)臂相連接，第五直線驅(qū)動(dòng)桿另一端通過球鉸與合光棱鏡夾持器相連接。第四直線驅(qū)動(dòng)桿和第五直線驅(qū)動(dòng)桿也可混合驅(qū)動(dòng)合光棱鏡夾持器運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)合光棱鏡夾持器繞虎克鉸兩軸線的二維轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0010]所述的合光棱鏡夾持器由一個(gè)合光棱鏡調(diào)整腔框架、四個(gè)微型電機(jī)、四個(gè)帶有力傳感器的螺釘組成，所述的螺釘?shù)囊欢伺c微型電機(jī)連接，另一端配置力傳感器，均勻分布在合光棱鏡調(diào)整腔框架兩側(cè)，通過力傳感器的反饋信息控制微型電機(jī)的轉(zhuǎn)向和進(jìn)給量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)合光棱鏡的自動(dòng)夾緊和釋放。
[0011]合光棱鏡的位置調(diào)整由二維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、一維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)完成，角度調(diào)整由一維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和合光棱鏡夾持器完成，合光棱鏡的夾持、定位由合光棱鏡夾持器實(shí)現(xiàn)。
[0012]本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)而言，具有如下顯而易見的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著技術(shù)進(jìn)步:結(jié)構(gòu)簡單，可操作性好，定位精度高，輸出軌跡靈活，工作空間大，能夠有效地提高合光棱鏡調(diào)整效率，進(jìn)而提高激光陀螺合光工藝的質(zhì)量和效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明所述一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置結(jié)構(gòu)示意圖
圖2為本發(fā)明所述一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置的待裝配的光學(xué)元器件示意圖 圖3為本發(fā)明所述一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置的合光棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖 圖4為本發(fā)明所述一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置的二維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖 圖5為本發(fā)明所述一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置的一維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖 圖6為本發(fā)明所述一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置的合光棱鏡夾持機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖 圖7為本發(fā)明所述一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置的合光棱鏡夾持器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖及優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。
[0015]實(shí)施例一:
對(duì)照?qǐng)D1，本新型合光棱鏡調(diào)整裝置，包括一個(gè)光學(xué)平臺(tái)(I)、一個(gè)合光棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)
(2)及待裝配光學(xué)元件(3)。其特征在于:合光棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)(2)安裝在光學(xué)平臺(tái)(I)左側(cè)，待裝配光學(xué)元件(3)放置在光學(xué)平臺(tái)(I)右側(cè)；所述合光棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)(2)內(nèi)有直線驅(qū)動(dòng)桿(16、19、23、27、30)驅(qū)動(dòng)其運(yùn)動(dòng)，并有四個(gè)微型電機(jī)(35)驅(qū)動(dòng)對(duì)待裝配元件(3)的夾持，從而實(shí)現(xiàn)合光棱鏡的調(diào)整。
[0016]實(shí)施例二:本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，特別之處如下:
對(duì)照?qǐng)D1、2，所述的待裝配光學(xué)元件(3)由激光陀螺(5)、平面鏡(6)、合光棱鏡(7)組成。所述的平面鏡(6 )水平放置在激光陀螺(5 )激光束出射口，合光棱鏡(7 )水平放置在平面鏡(6)上。
[0017]對(duì)照?qǐng)D1、3，所述的合光棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)(2)由一個(gè)底板(9)、一個(gè)二維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)
(10)、一個(gè)一維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(11)及一個(gè)合光棱鏡夾持機(jī)構(gòu)(12)組成。所述的底板(9)固定在光學(xué)平臺(tái)(I)的左側(cè)，二維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(10)通過虎克鉸鏈(14)與底板(9)連接，一維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(11)通過回轉(zhuǎn)副(21)與二維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(10)相連接，合光棱鏡夾持機(jī)構(gòu)(12)通過虎克鉸鏈(32)與一維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(11)相連接。合光棱鏡(7)的位置調(diào)整由二維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(10)、一維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(11)完成，角度調(diào)整由一維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(11)和合光棱鏡夾持器(23)完成,合光棱鏡
(7)的夾持、定位由合光棱鏡夾持器(23)實(shí)現(xiàn)。
[0018]對(duì)照?qǐng)D1、3、4，所述的二維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(10)由二維動(dòng)臂(13)、第一直線驅(qū)動(dòng)桿(16)和第二直線驅(qū)動(dòng)桿(19)組成，二維動(dòng)臂(13)通過虎克鉸(14)與底板(9)相連接，第一直線驅(qū)動(dòng)桿(16) 一端通過球鉸(17)與二維動(dòng)臂(13)相連接，第一直線驅(qū)動(dòng)桿(16)另一端通過球鉸(15)與底板(9)相連接，第二直線驅(qū)動(dòng)桿(19) 一端通過球鉸(20)與二維動(dòng)臂(13)相連接，第二直線驅(qū)動(dòng)桿(12)另一端通過球鉸(18)與底板(9)相連接。
[0019]對(duì)照?qǐng)D1、3、5，所述的一維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(11)由一維動(dòng)臂(25 )和第三直線驅(qū)動(dòng)桿(23 )組成，一維動(dòng)臂(25)通過回轉(zhuǎn)副(21)與二維動(dòng)臂(13)相連接，第三直線驅(qū)動(dòng)桿(23) —端通過球鉸(24 )與一維動(dòng)臂(25 )相連接，第三直線驅(qū)動(dòng)桿(23 )另一端通過球鉸(22 )與二維動(dòng)臂(13)相連接。
[0020]對(duì)照?qǐng)D1、3、6，所述的合光棱鏡夾持機(jī)構(gòu)(12)由合光棱鏡夾持器(33)、第四直線驅(qū)動(dòng)桿(27 )和第五直線驅(qū)動(dòng)桿(30 )組成，合光棱鏡夾持器(33 )通過虎克鉸(32 )連接到一維動(dòng)臂(25)上，第四直線驅(qū)動(dòng)桿(27)—端通過球鉸(26)與到一維動(dòng)臂(25)相連接，第四直線驅(qū)動(dòng)桿(27 )另一端通過球鉸(28 )與合光棱鏡夾持器(33 )相連接，第五直線驅(qū)動(dòng)桿(30 )一端通過球鉸(29 )與一維動(dòng)臂(25 )相連接，第五直線驅(qū)動(dòng)桿(30 )另一端通過球鉸(31)與合光棱鏡夾持器(33)相連接。
[0021]對(duì)照?qǐng)D1、3、6、7，所述的合光棱鏡夾持器(33)由一個(gè)合光棱鏡調(diào)整腔框架(34)、四個(gè)微型電機(jī)(35)、和四個(gè)帶有力傳感器螺釘(36)組成。所述螺釘(36)與微型電機(jī)(35)連接，均勻分布在合光棱鏡調(diào)整腔框架(34)兩側(cè)，由傳感器的反饋信息控制微型電機(jī)(35)的轉(zhuǎn)向和進(jìn)給量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)合光棱鏡(7 )的自動(dòng)夾緊和釋放。
【權(quán)利要求】
1.一種新型合光棱鏡調(diào)整裝置，包括一個(gè)光學(xué)平臺(tái)(I)、一個(gè)合光棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)(2)及待裝配光學(xué)元件(3)，其特征在于:合光棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)(2)安裝在光學(xué)平臺(tái)(I)左側(cè)，待裝配光學(xué)元件(3)放置在光學(xué)平臺(tái)(I)右側(cè)；所述合光棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)(2)內(nèi)有直線驅(qū)動(dòng)桿(16、19、23、27、30 )驅(qū)動(dòng)其運(yùn)動(dòng)，并有四個(gè)微型電機(jī)(35 )驅(qū)動(dòng)對(duì)待裝配元件(3 )的夾持，從而實(shí)現(xiàn)合光棱鏡的調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型合光棱鏡調(diào)整裝置，其特征在于:所述的合光棱鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)(2 )包括一個(gè)底板(9 )、一個(gè)二維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(10 )、一個(gè)一維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(11)及一個(gè)合光棱鏡夾持機(jī)構(gòu)(12)，所述的底板(9 )固定在光學(xué)平臺(tái)(I)臺(tái)面的左側(cè)，二維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(10 )下端通過一個(gè)虎克鉸鏈(14)與底板(9 )鉸連，一維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(11)中部通過一個(gè)回轉(zhuǎn)副(21)與二維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(10)上端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，合光棱鏡夾持機(jī)構(gòu)(12)的一端通過另一個(gè)虎克鉸鏈(32)與一維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(11)的一端鉸連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型合光棱鏡調(diào)整裝置，其特征在于:所述的二維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(10)包括一個(gè)二維動(dòng)臂(13)、一個(gè)第一直線驅(qū)動(dòng)桿(16)和一個(gè)第二直線驅(qū)動(dòng)桿(19)，所述二維動(dòng)臂(13)通過虎克鉸(14)與底板(9)鉸連，第一直線驅(qū)動(dòng)桿(16) 一端通過一個(gè)球鉸(17)與二維動(dòng)臂(13)鉸連，第一直線驅(qū)動(dòng)桿(16)另一端通過另一個(gè)球鉸(15)與底板(9)鉸連；第二直線驅(qū)動(dòng)桿(19)一端通過一個(gè)球鉸(20)與二維動(dòng)臂(13)鉸連，第二直線驅(qū)動(dòng)桿(12)另一端通過另一個(gè)球鉸(18)與底板(9)鉸連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型合光棱鏡調(diào)整裝置，其特征在于:所述的一維回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(11)包括一個(gè)一維動(dòng)臂(25)和一個(gè)第三直線驅(qū)動(dòng)桿(23)，所述一維動(dòng)臂(25)中部通過回轉(zhuǎn)副(21)與二維動(dòng)臂(13)上端鉸連，第三直線驅(qū)動(dòng)桿(23) —端通過一個(gè)球鉸(24)與一維動(dòng)臂(25)的一端鉸連，第三直線驅(qū)動(dòng)桿(23)另一端通過球鉸(22)與二維動(dòng)臂(13)鉸連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型合光棱鏡調(diào)整裝置，其特征在于:所述的合光棱鏡夾持機(jī)構(gòu)(12)包括一個(gè)合光棱鏡夾持器(33)、一個(gè)第四直線驅(qū)動(dòng)桿(27)和一個(gè)第五直線驅(qū)動(dòng)桿(30),合光棱鏡夾持器(33) —端通過一個(gè)虎克鉸(32)連接到一維動(dòng)臂(25)末端上,第四直線驅(qū)動(dòng)桿(27)—端通過一個(gè)球鉸(26)與到一維動(dòng)臂(25)中部鉸連，第四直線驅(qū)動(dòng)桿(27)另一端通過另一球鉸(28)與合光棱鏡夾持器(33)另一端鉸連,第五直線驅(qū)動(dòng)桿(30)一端通過一個(gè)球鉸(29)與一維動(dòng)臂(25)中部鉸連，第五直線驅(qū)動(dòng)桿(30)另一端通過另一球鉸(31)與合光棱鏡夾持器(33)末端鉸連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型合光棱鏡調(diào)整裝置，其特征在于:所述的合光棱鏡夾持器(33)包括一個(gè)合光棱鏡調(diào)整腔框架(34)、四個(gè)微型電機(jī)(35)和四個(gè)帶有力傳感器螺釘(36)，所述螺釘(36)與微型電機(jī)(35)輸出軸連接，均勻分布安裝在合光棱鏡調(diào)整腔框架(34)兩側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型合光棱鏡調(diào)整裝置，其特征在于:所述的待裝配光學(xué)元件(3)由激光陀螺(5)、平面鏡(6)、合光棱鏡(7)組成，所述的平面鏡(6)水平放置在激光陀螺(5)激光束出射口，合光棱鏡(7)水平放置在平面鏡(6)上；所述合光棱鏡(7)放置在光學(xué)平臺(tái)(I)右側(cè)。
【文檔編號(hào)】G02B7/18GK104006826SQ201410223828
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】馬立, 周輔君, 榮偉彬, 孫立寧 申請(qǐng)人:上海大學(xué)