一种可实现表面旋转的调整架

1.本发明涉及一种可以实现表面旋转的调整架，尤其是通过所设置的调整架附属装置实现被测件的前后表面旋转的调整架，可以对被测件进行夹持和旋转，适用于光学透镜的夹持和调整。
技术背景
2.光学透镜在光学系统的设计和构建中具有重要作用。使用激光干涉仪对光学透镜进行表面的测量是一种广泛应用的手段。
3.在进行激光干涉测量时，作为被测件的光学透镜需要被调整架夹持并且放置在干涉仪前方，并且由于干涉测量技术对于振动噪声等因素较为敏感，因此所述的调整架需要具备减振的功能；与此同时，在对被测件进行测量时，往往需要对被测件的前后表面进行调整，如：在使用硬件干涉仪对光学透镜进行测量时，单次只可以测量一个表面，因此在当前表面测量完成时需要把光学透镜从调整架上取下，然后旋转为另一表面，再进行夹持和测量。在这个过程中，非常容易纳入很多误差：(1)在取下和再次夹持的过程中，被测件表面容易被污损；(2)在再次夹持时，需要对调整架的夹持部分进行调整，以保证与前次测量时被测件处于相同的测量位置。对于干涉测量技术而言，该测量位置须非常准确，否则极易纳入测量误差；(3)在进行干涉测量时，需要对表面倾斜进行调整，否则所采集到的干涉图的倾斜量较大时会引入较大误差，不能满足高精度测量的需要。而传统调整架需要多次对被测件夹持和取下，这个过程中每次都需要对被测件的倾斜进行调整，无疑会增加测量成本和测量难度。
4.基于以上所提及的目前的夹持方法的特性和不足，如何设计和开发一种可以实现表面旋转的调整架，成为急需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种可实现表面旋转的调整架，解决现有测量方法中的缺陷，特别是光学透镜在进行干涉测量时的夹持和旋转问题。本发明所针对的夹持对象是光学透镜，该种透镜的表面需要高精度测量从而对表面的形貌特性进行精确的重建和评定，因此需要尽可能地减少在测量过程中有可能纳入的测量误差，以及尽可能的简化测量过程，降低测量成本。
6.为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
7.一种可实现表面旋转的调整架，包括上压紧单元、下旋转单元、圆架、下转动杆、上旋钮、方架、上盖、约束单元、底足单元和下压紧单元；所述上压紧单元和下压紧单元的两个压紧头和弹簧部件实现对被测件的夹紧，其中两套上压紧单元安装在圆架内上部两侧，利用圆架使得被测件能够实现前后表面的旋转，并实现被测件的精确定位、夹紧和减振。
8.优选地，上压紧单元包括压紧头、上套管、下套管、套管弹簧、压紧片，上压紧单元一式两套，分别安装在圆架内上部两侧，通过上套管两侧各设置一个的铆接孔以及圆架内
上部两侧的铆接孔进行铆接。
9.优选地，下压紧单元形制中空，顶部为一凸起，该凸起外部设置有外螺纹，与一个压紧头进行螺纹连接；下压紧单元两侧各有一个铆接孔，与圆架上的铆接孔通过铆钉进行铆接；下压紧单元底部为弧形，该弧形的曲率应与圆架相对应部分曲率相同；
10.约束单元包括约束块、约束弹簧；约束块的形制为一侧为内凹弧形的长方体，安装在上盖和方架的中间；约束块中部的内凹放置上旋钮的上部；约束弹簧设置有两个，分别安装在两个约束块两侧，使之相连，安装方式可为焊接方式；
11.约束块中部内凹，安装有约束弹簧和上旋钮，当转动该旋钮达到受力最小时，即被测件表面与圆架的表面平行时，从而对被测件的位置起到约束的作用，保证被测件被所述调整架进行夹持时，使得前表面或者后表面正对激光干涉仪时位置的稳定。
12.优选地，上旋钮的形制为一端加工有外螺纹，另外一端为一扁平的凸起，中部为光滑轴；上旋钮的螺纹端安装在圆架上方的开有内螺纹的上旋钮孔中，进行螺纹连接；中部光滑轴穿过方架上部的方架上孔；上旋钮凸起端的一部分在上盖中间的孔中，另一部分从该孔中突出，以方便手动进行旋转；
13.方架的形制为一中空的长方体，顶端两侧有两个凸起，以配合上盖的安装；在方架的顶部中心位置和底部的中心位置分别设置有方架上孔和方架下孔；并且在其顶部两侧开有两个内螺纹孔，通过两个螺杆穿过上盖相应位置设置的相同的螺纹孔进行螺纹连接；
14.上盖为一片状长方体，两侧开有螺纹孔，通过两个螺杆穿过方架相应位置设置的相同的螺纹孔进行螺纹连接；中部开通孔，以放置上旋钮的凸起部分；下部中心开凹槽，以安装约束单元。
15.优选地，下转动杆分为上下两部分；上部分的一端为加工有外螺纹的凸起，另一端为一实心圆柱，该圆柱中部开有凹槽；下转动杆的下部分一端为加工有外螺纹的凸起，另外一端为中空的环形，并且在与另一部分凹槽进行配合安装的地方设置有一圈凸起，以安装在该凹槽中，这部分可分两块进行加工，形制相同，将该凸起安装在上述凹槽内以后进行粘连或者焊接的方式使得二者实现连接；在下转动杆上下两部分的中间位置，设置有耐磨橡胶，以起到减振作用。
16.优选地，下旋转单元包括钢丝、挡圈、下旋钮；其中钢丝有两根，分别与两个上压紧单元进行配合连接；钢丝一侧为一圆形凸起，穿过压紧片和套管弹簧，使得该凸起被约束在下套管的方向；钢丝的另一侧安放在圆架上设置的钢丝凹槽中，之后缠绕在下旋钮的头部凹槽内，然后使用胶粘或者点焊的连接方式将钢丝的一段与下旋钮的头部进行固定。
17.优选地，下旋转单元的下旋钮的形制为：一侧加工有外螺纹，另一侧有外部凸起，该凸起上设置有凸纹以增大手动操作时的摩擦；在紧邻凸起的部分加工有凹槽，该凹槽内部放置两根钢丝；钢丝的缠绕方式为：从上压紧单元中引出以后，钢丝的中间段放置在圆架的钢丝凹槽中，然后穿过焊接在圆架上的挡圈后缠绕在下旋钮的凹槽处；两根钢丝的缠绕起始位置和方向应当相同，使得对下旋钮进行旋转时一体地对两根钢丝进行拉紧或者放松。
18.优选地，底足单元包括下底足、底足杆、上底足三个部分；其中上底足为一实心圆柱，两端平面角度不同；底端平面与圆柱体的母线垂直，该侧中部开有一个内螺纹孔；而另一端的平面则是与方架的外表面平行；下底足与上底足形制大体类似，两端平面角度不同；
顶平面与圆柱体的母线垂直，该侧中部开有一个内螺纹孔；而另一端的平面则是与方架的外表面垂直，处于水平方向，并且该部分粘贴有橡胶片，以减振和增大摩擦；底足杆两端为加工有外螺纹的凸起，中部光滑，焊接有四个片型长方体，以增加手动转动时的摩擦力，两端外螺纹分别与下底足和上底足相应位置的内螺纹孔进行螺纹连接；并且通过转动底足杆对底足单元的整体长度进行调整，进而调整被测件的倾斜角度。
19.优选地，上压紧单元的压紧头的一侧为一个长方体的凸起，该凸起的中心加工有带有内螺纹的螺纹孔；压紧头的另一侧为弧形，并且该弧形部分的中间部分开有凹槽，以方便嵌入被测件边缘，并且凹槽外表面应粘贴有橡胶薄片，以增加摩擦和避免损伤被测件；压紧头有三个，其中两个和两个上压紧单元进行组合，作为上部的夹具压紧部分；另外一个与下压紧单元进行组合，夹持被测件的下部。
20.优选地，上压紧单元的上套管的一侧为弧形，该处的弧形应与对应在圆架上的安装部位的曲率相同以方便安装；左右两侧各有一个铆接孔，以铆接的形式与圆架上的铆接孔进行连接；下套管为一中空形制的管体，一侧为一扁形外凸，与压紧片紧贴，在压紧片的上部设置一个套管弹簧，使得套管弹簧能够处于压紧片和圆架内壁中间，起到伸张压紧的作用；下套管的另一侧为一凸起，该凸起外部设置外螺纹，与压紧头进行螺纹连接；其中压紧片的形制为一扁形片体，中间开一小孔。
21.本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著的优点：
22.1.本发明在被测件的夹持和表面旋转的过程中，因为使用了旋钮进行旋转以及通过相关部件进行约束，避免了被测件表面容易被污损的风险；使用本发明的旋钮对被测件进行前后表面的旋转，无需再次对调整架的夹持部分进行调整也可保证与前次测量时被测件处于相同的测量位置，避免了在多次调整倾斜和夹持位置的过程中纳入测量误差的可能；
23.2.本发明装置无需对表面倾斜进行再次调整，并且避免了传统调整架需要多次对被测件夹持和取下的操作，一次进行倾斜调整即可适用于表面旋转以后的测量情形，进一步降低测量成本；
24.3.通过本发明调整架内的部件的设计，可以减少整体的结构振动，降低振动误差。
附图说明
25.图1是本发明装置的压紧头示意图。
26.图2是本发明装置的上压紧单元示意图。
27.图3是下本发明装置的压紧单元示意图。
28.图4是本发明装置的圆架及下转动单元示意图。
29.图5是本发明装置的下转动杆和上旋钮示意图。
30.图6是本发明装置的方架上盖示意图。
31.图7是本发明装置的约束单元示意图。
32.图8是本发明装置的底足单元示意图。
33.其中，各图示代号的含义为：
34.1.压紧头；2.上套管；3.下套管；4.套管弹簧；5.压紧片；6.钢丝；7.下压紧单元；8.圆架；9.铆接孔；10.钢丝凹槽；11.下旋钮孔；12.挡圈；13.上旋钮孔；14.下旋钮；15.下转动
杆；16.上旋钮；17.方架；18.上盖；19.方架上孔；20.方架下孔；21.约束块；22.约束弹簧；23.下底足；24.底足杆；25.上底足。
具体实施方式：
35.下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
36.实施例一：
37.参见图1
‑
图6，一种可实现表面旋转的调整架，包括上压紧单元、下旋转单元、圆架8、下转动杆15、上旋钮16、方架17、上盖18、约束单元、底足单元和下压紧单元；所述上压紧单元和下压紧单元的两个压紧头和弹簧部件实现对被测件的夹紧，其中两套上压紧单元安装在圆架内上部两侧，利用圆架使被测件实现其前后表面的旋转，并实现被测件的定位、夹紧和减振。
38.本实施例通过对调整架进行多功能地设计，使得被测件通过本专利所设计的调整架进行夹持时，一方面通过两个压紧头及弹簧等部件可以实现被测件的夹紧，另一方面通过中部可转动的圆架的设置实现被测件的前后表面的旋转，并且通过相关部件的设计可以实现定位、夹紧和减振等功能。本实施例调整架解决现有测量方法中的缺陷，特别是光学透镜在进行干涉测量时的夹持和旋转问题。本实施例调整架所针对的夹持对象包括光学透镜，该种透镜的表面需要高精度测量从而对表面的形貌特性进行精确的重建和评定，因此需要尽可能地减少在测量过程中有可能纳入的测量误差，以及尽可能的简化测量过程，降低测量成本。
39.实施例二：
40.本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：
41.参见图1
‑
图8，可实现表面旋转的调整架主要部分包括：上压紧单元、下旋转单元、圆架8、下转动杆15、上旋钮16、方架17、上盖18、约束单元、底足单元。
42.上压紧单元包括：压紧头1、上套管2、下套管3、套管弹簧4、压紧片5。一式两套，分别安装在圆架8内上部两侧，通过上套管2两侧各设置一个的铆接孔以及圆架8内上部两侧的铆接孔9进行铆接。该压紧单元的作用在于对被测件进行压紧操作。
43.如图1和图2所示，压紧头1的一侧为一个长方体的凸起，该凸起的中心加工有带有内螺纹的螺纹孔；压紧头1的另一侧为弧形，并且该弧形部分的中间部分开有凹槽，以方便嵌入被测件边缘，并且凹槽外表面应粘贴有橡胶薄片，以增加摩擦和避免损伤被测件。压紧头1有三个，其中两个和两个上压紧单元进行组合，作为上部的夹具压紧部分；另外一个与下压紧单元进行组合，夹持被测件的下部。
44.如图2所示，上套管2的一侧为弧形，该处的弧形应与对应在圆架8上的安装部位的曲率相同以方便安装。左右两侧各有一个铆接孔，以铆接的形式与圆架8上的铆接孔9进行连接。下套管3为一中空形制的管体，一侧为一扁形外凸，与压紧片5紧贴，使用胶粘或者点焊的方式进行连接，在压紧片5的上部设置一个套管弹簧4，使得套管弹簧4能够处于压紧片5和圆架8内壁中间，起到伸张压紧的作用；下套管3的另一侧为一凸起，该凸起外部设置外螺纹，与压紧头1进行螺纹连接。其中压紧片5的形制为一扁形片体，中间开一小孔。
45.如图3和图4所示，下压紧单元7形制中空，顶部为一凸起，该凸起外部设置有外螺
纹，与一个压紧头1进行螺纹连接；下压紧单元7两侧各有一个铆接孔，与圆架8上的铆接孔9通过铆钉进行铆接；下压紧单元7底部为弧形，该弧形的曲率应与圆架8相对应部分曲率相同。
46.如图6和图7所示，约束单元包括：约束块21、约束弹簧22。约束块21的形制为一侧为内凹弧形的长方体，安装在上盖18和方架17的中间。约束块21中部的内凹放置上旋钮16的上部。约束弹簧22设置有两个，分别安装在两个约束块21两侧，使之相连，安装方式可以选择为焊接等方式。
47.如图7所示，约束块21中部内凹，安装有约束弹簧22和上旋钮16，当转动该旋钮达到受力最小时，即被测件表面与圆架8的表面平行时，从而对被测件的位置起到约束的作用，保证被测件被所述调整架进行夹持时，其前表面或者后表面正对激光干涉仪时位置能够保持稳定。
48.如图5所示，上旋钮16的形制为一端加工有外螺纹，另外一端为一扁平的凸起，中部为光滑轴。上旋钮16的螺纹端安装在圆架8上方的开有内螺纹的上旋钮孔13中，进行螺纹连接。中部光滑轴穿过方架17上部的方架上孔19。上旋钮16凸起端的一部分在上盖18中间的孔中，另一部分从该孔中突出，以方便手动进行旋转。因此只需要操作上旋钮16进行旋转，便可以实现下部所夹持的被测件的表面的180度的旋转，并且在旋转之前和旋转之后由于约束单元的存在，能够使得被测件保持当前位置。
49.如图6所示，方架17的形制为一中空的长方体，顶端两侧有两个凸起，以配合上盖18的安装。在方架17的顶部中心位置和底部的中心位置分别设置有方架上孔19和方架下孔20。并且在其顶部两侧开有两个内螺纹孔，通过两个螺杆穿过上盖18相应位置设置的相同的螺纹孔进行螺纹连接。
50.如图6所示，上盖18为一片状长方体，两侧开有螺纹孔，通过两个螺杆穿过方架17相应位置设置的相同的螺纹孔进行螺纹连接。中部开通孔，以放置上旋钮16的凸起部分。下部中心开凹槽，以安装约束单元。
51.如图5所示，下转动杆15分为上下两部分。上部分的一端为加工有外螺纹的凸起，另一端为一实心圆柱，该圆柱中部开有凹槽；下转动杆15的下部分一端为加工有外螺纹的凸起，另外一端为中空的环形，并且在于另一部分凹槽进行配合安装的地方设置有一圈凸起，以安装在该凹槽中，这部分可分两块进行加工，形制相同，安装在上述凹槽内以后进行粘连或者焊接。
52.在下转动杆15上下两部分的中间位置，应放置耐磨橡胶，以起到减振作用。
53.下旋转单元包括：钢丝6、挡圈12、下旋钮14。其中钢丝6有两根，分别与两个上压紧单元行配合连接。钢丝6一侧为一圆形凸起，穿过压紧片5和套管弹簧4，使得该凸起被约束在下套管3的方向；钢丝6的另一侧安放在圆架8上设置的钢丝凹槽11中，之后缠绕在下旋钮14的头部凹槽内，然后使用胶粘或者点焊的连接方式将钢丝的一段与下旋钮的头部进行固定。
54.如图4所示，下旋钮14的形制为：一侧加工有外螺纹，另一侧有外部凸起，该凸起上设置有凸纹以增大手动操作时的摩擦。在紧邻凸起的部分加工有凹槽，该凹槽内部放置两根钢丝6。钢丝6的缠绕方式为：从上压紧单元中引出以后，钢丝6的中间段放置在圆架8的钢丝凹槽10中，然后穿过焊接在圆架8上的挡圈12后缠绕在下旋钮14的凹槽处。两根钢丝6的
缠绕起始位置和方向应当相同，使得对下旋钮14进行旋转时可以一体地对两根钢丝6进行拉紧或者放松。因此在对下旋钮14进行转动时，便可以一体地实现对下方压紧头1的上拉操作，从而方便进行被测件的夹持；又因为所设置的弹簧的存在，因此可以实现对被测件的夹紧操作。
55.如图8所示，底足单元包括下底足23、底足杆24、上底足25三个部分。其中上底足25约为一实心圆柱，两端平面角度不同。底端平面与圆柱体的母线垂直，该侧中部开有一个内螺纹孔；而另一端的平面则是与方架17的外表面平行。下底足23与上底足25形制大体类似，两端平面角度不同。顶平面与圆柱体的母线垂直，该侧中部开有一个内螺纹孔；而另一端的平面则是与方架17的外表面垂直，处于水平方向，并且该部分粘贴有橡胶片，以减振和增大摩擦。底足杆24两端为加工有外螺纹的凸起，中部光滑，焊接有四个片型长方体，以增加手动转动时的摩擦力，两端外螺纹分别与下底足23和上底足25相应位置的内螺纹孔进行螺纹连接。并且通过转动底足杆24可以对底足单元的整体长度进行调整，进而调整被测件的倾斜角度。
56.在被测件的夹持和表面旋转的过程中，因为使用了旋钮进行旋转以及通过相关部件进行约束，避免了被测件表面容易被污损的风险；使用本实施例调整架的旋钮对被测件进行前后表面的旋转，无需再次对调整架的夹持部分进行调整也可保证与前次测量时被测件处于相同的测量位置，避免了在多次调整倾斜和夹持位置的过程中纳入测量误差的可能；本实施例调整架无需对表面倾斜进行再次调整，并且避免了传统调整架需要多次对被测件夹持和取下的操作，一次进行倾斜调整即可适用于表面旋转以后的测量情形，进一步降低测量成本；通过本实施例调整架内的部件的设计，可以减少整体的结构振动，降低振动误差。
57.上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明的发明构思，都属于本发明的保护范围。