专利名称：基于谐波减速器的宏微两级微动调节装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是位移精密调节的技术领域。
背景技术：
精密微位移技术是精密机械、精密测量和精密仪器的关键技术之一。近年来随着超精密加工、微电子技术、航空宇航、生物工程等学科的快速发展而发展起来精密微位移技术在现代尖端工业生产和科研领域中占有及其重要的地位，其位移精度直接影响着超精密加工水平和精密测量水平，以及精密仪器的精度，例如在超精密加工中，要获得零件形状尺寸的高精度和加工表面的超光滑，除了必须拥有超精密的机床、高精度和高分辨率的检测仪器、高精度的金刚石刀具和超稳定的加工环境条件以外，还必须具备能够实现精确对刀以及位移误差补偿的精密微位移装置；在精密测量以及精密仪器中，微位移技术的应用更为广泛，光学调整、扫描隧道显微镜、微型零件的操作和装配等等，无不显示着精密微位移技术的重要性。目前，常用的微位移装置主要有如下几种:
I)电机+丝杠导轨副:传统的机械传动式微位移装置，应用最早也较为广泛。其结构方式主要是采用电机为驱动元件，以丝杠作为连接件，以滑动导轨作为支承平台。这种结构的位移装置的精度直接受到电动的自身约束，因电动机的磁极无法作的更小，限制了定位精度的提闻。2)基于直线电机+压电陶瓷的微位移装置/音圈电机:这是一种利用直线电机与压电陶瓷作为致动元件的微位移装置。与传统的丝杠导轨微位移装置相比，这种微位移装置具有更高的位移精度，同时具有响应速度高、功耗低等优点，因而受到广泛的关注和应用。该类型的装置宏运动采用直线电机带动导轨实现进给，微运动由压电陶瓷带动柔性铰链或者音圈电机实现进给。但由于其柔性铰链结构形式的限制，这种微位移装置工作范围有限，通常在几微米到几十微米范围内，并且切向无承载能力，应用环境比较严格。截至目前，绝大多数实现宏微两级位移精确调整的位移台都是通过两个一维位移调整装置组合在一起实现精确位移调整，这样极大的增加了位移台的体积和承载能力小、应用环境比较严格，很难应用在对空间尺寸要求严格、承载力大、应用条件差，并且要求快速实现高分辨率位移调整的场合。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于谐波减速器的宏微两级微动调节装置，为了解决现有大多数实现宏微两级位移精确调整的位移台都是通过两个一维位移调整装置组合在一起实现精确位移调整，而存在增加了位移台的体积和承载能力小、应用环境比较严格，很难应用在对空间尺寸要求严格、承载力大、应用条件差的场合。所述的目的是通过以下方案实现的:所述的一种基于谐波减速器的宏微两级微动调节装置，是由壳体、锁紧螺钉、谐波齿轮减速器、轴承、调整旋钮、微调旋钮组成； 所述壳体为圆桶型，壳体左侧的内圆面上镶嵌有轴承；所述调整旋钮为圆桶型，调整旋钮左侧的外圆面镶嵌在轴承的内套中，壳体的右端设置有锁紧螺钉，调整旋钮右侧的外圆面与壳体右侧的内圆面间隙相对，在锁紧螺钉向下旋进后使锁紧螺钉与调整旋钮右侧的外圆面相顶接，使调整旋钮与壳体不能相对转动，在锁紧螺钉未与调整旋钮右侧的外圆面相顶接时，调整旋钮能与壳体相对转动；谐波齿轮减速器设置在调整旋钮内侧，并使谐波齿轮减速器的外壳与调整旋钮的内圆面连接，谐波齿轮减速器的低速轴输出端设置在调整旋钮的左侧，谐波齿轮减速器的高速轴输入端设置在调整旋钮的右侧，谐波齿轮减速器的高速轴输入端上连接有微调旋钮。本发明具有以下优点:本发明的宏微两级位移调整位于同一轴线，解决了常见宏微两级位移调整装置带来的结构复杂、体积大、制造成本高的问题，安装简单方便，且本发明实现了大传动比、快速位移调整。当采用Harmonic Drive高精度谐波齿轮减速器,高精度谐波齿轮减速器的传动比为:100:1时，宏微调整比为100:1。并具有结构简单、体积小、容易维护成本低廉的优点。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施例方式具体实施方式
一:如图1所示，它是由壳体1、锁紧螺钉2、谐波齿轮减速器3、轴承
4、调整旋钮5、微调旋钮6组成；
所述壳体I为圆桶型，壳体I左侧的内圆面上镶嵌有轴承4 ;所述调整旋钮5为圆桶型，调整旋钮5左侧的外圆面镶嵌在轴承4的内套中，壳体I的右端设置有锁紧螺钉2，调整旋钮5右侧的外圆面与壳体I右侧的内圆面间隙相对，在锁紧螺钉2向下旋进后使锁紧螺钉2与调整旋钮5右侧的外圆面相顶接，使调整旋钮5与壳体I不能相对转动，在锁紧螺钉2未与调整旋钮5右侧的外圆面相顶接时，调整旋钮5能与壳体I相对转动；谐波齿轮减速器3设置在调整旋钮5内侧，并使谐波齿轮减速器3的外壳与调整旋钮5的内圆面连接，谐波齿轮减速器3的低速轴输出端3-1设置在调整旋钮5的左侧，谐波齿轮减速器3的高速轴输入端3-2设置在调整旋钮5的右侧，谐波齿轮减速器3的高速轴输入端3-2上连接有微调旋钮6。所述谐波齿轮减速器3可选Harmonic Drive高精度谐波齿轮减速器。所述轴承4可选深沟球轴承。工作原理:当锁紧螺钉2向下旋进后使锁紧螺钉2与调整旋钮5右侧的外圆面相顶接，使调整旋钮5与壳体I不能相对转动，进而使谐波齿轮减速器3的外壳与壳体I不能相对转动，这时旋动微调旋钮6，使传动是通过谐波齿轮减速器3进行传动的，其传动比为谐波齿轮减速器3的传动比(100:1);当锁紧螺钉2未与调整旋钮5右侧的外圆面相顶接时，调整旋钮5能与壳体I相对转动，调整旋钮5将带动谐波齿轮减速器3、微调旋钮6整体转动，此时的传动比为1:1。
权利要求
1.基于谐波减速器的宏微两级微动调节装置，其特征在于它由壳体(I)、锁紧螺钉(2)、谐波齿轮减速器(3)、轴承(4)、调整旋钮(5)、微调旋钮(6)组成； 所述壳体(I)为圆桶型，壳体(I)左侧的内圆面上镶嵌有轴承(4);所述调整旋钮(5)为圆桶型，调整旋钮(5)左侧的外圆面镶嵌在轴承(4)的内套中，壳体(I)的右端设置有锁紧螺钉(2)，调整旋钮(5)右侧的外圆面与壳体(I)右侧的内圆面间隙相对，在锁紧螺钉(2)向下旋进后使锁紧螺钉(2)与调整旋钮(5)右侧的外圆面相顶接，使调整旋钮(5)与壳体(I)不能相对转动，在锁紧螺钉(2)未与调整旋钮(5)右侧的外圆面相顶接时，调整旋钮(5)能与壳体(I)相对转动；谐波齿轮减速器(3)设置在调整旋钮(5)内侧，并使谐波齿轮减速器(3)的外壳与调整旋钮(5)的内圆面连接，谐波齿轮减速器(3)的低速轴输出端(3-1)设置在调整旋钮(5)的左侧，谐波齿轮减速器(3)的高速轴输入端(3-2)设置在调整旋钮(5)的右侧，谐波齿轮减速器(3)的高速轴输入端(3-2)上连接有微调旋钮(6)。
2.根据权利要求1所述的基于谐波减速器的宏微两级微动调节装置，其特征在于所述谐波齿轮减速器(3)可选Harmonic Drive高精度谐波齿轮减速器。
3.根据权利要求1所述的基于谐波减速器的宏微两级微动调节装置，其特征在于所述轴承(4)可选深沟球轴承。
全文摘要
基于谐波减速器的宏微两级微动调节装置，它涉及的是位移精密调节的技术领域。它是为了解决现有大多数实现宏微两级位移精确调整的位移台都是通过两个一维位移调整装置组合在一起实现精确位移调整，而存在增加了位移台的体积和承载能力小、应用环境比较严格，很难应用在对空间尺寸要求严格、承载力大、应用条件差的场合。调整旋钮左侧的外圆面镶嵌在轴承的内套中，壳体的右端设置有锁紧螺钉，谐波齿轮减速器的低速轴输出端设置在调整旋钮的左侧，谐波齿轮减速器的高速轴输入端设置在调整旋钮的右侧。本发明的宏微两级位移调整位于同一轴线，解决了常见宏微两级位移调整装置带来的结构复杂、体积大、制造成本高的问题。
文档编号G12B5/00GK103137217SQ201310040400
公开日2013年6月5日 申请日期2013年2月2日 优先权日2013年2月2日
发明者李增强, 姚洪辉, 宗文俊, 孙涛 申请人:哈尔滨工业大学