專利名稱：一種超高真空偏振器高精度定位裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于光學機械技術領域，涉及高精度定位機構偏振器，具體地說是一種超高真空偏振器高精度定位裝置。
技術背景高精度定位機構偏振器主要是應用在同步輻射光束線的光源定標上。由于被標定的光源和同步輻射的偏振特性不一致，在定標過程中需要確定偏振特性的影響，所設計的偏振器就是通過繞光軸從0度旋轉90度，分別測得這兩種狀態(tài)的光信號；經(jīng)過數(shù)據(jù)處理以達到光源定標的目的。因此這種裝置要滿足設計的要求，就必須將偏振器首先在0度時進行高精度機械定位，以確定精確的基準角度，通過真空饋入系統(tǒng)轉動傘齒輪使偏振器旋轉到90度，由高精度機械定位機構進行角度校正來完成偏振器從0度到90度的角度變換，高精度定位機構偏振器就滿足了這種要求。
用于超高真空中低速轉動的機械系統(tǒng)在早期的很多裝置中就已應用，其設計在《機械設計手冊》中已經(jīng)很成熟。但是無論何種機械轉動系統(tǒng)，其中都有一個精確定位的問題。在大氣中機械轉動定位的辦法通常采用點線法，即在滾珠上加帶彈簧，當滾珠運行到有定位槽的位置時，受到阻力作用便停止運動，這個槽就起到了限位的作用。然而，這種機械結構在超高真空裝置中不能使用，其缺點是摩擦阻力過大，無油潤滑不能運動，壽命短，容易卡死。
發(fā)明內容
為了克服現(xiàn)有技術在超高真空中使用存在的缺陷，本實用新型充分利用機械的偏心原理，在機械轉動部分加了一偏重部件，使之自動偏轉，在所需的位置進行精確定位，目的是提供一種超高真空偏振器高精度定位裝置。實用新型的這種結構完全取代了傳統(tǒng)的高精度定位機構偏振器所使用的結構，效果非常好。
本實用新型包括外接前法蘭1，偏重器2，0度定位調節(jié)架3，0度定位調節(jié)器4，支撐架5，轉動系統(tǒng)后軸承架6，外接后法蘭7，超高真空室8，裝置調節(jié)架9，超高真空饋入系統(tǒng)10，傳動傘齒輪11，裝置調節(jié)架12，90度定位調節(jié)器13，90度定位調節(jié)架14，轉動系統(tǒng)前軸承架15。
為了充分理解本實用新型，下面按照附圖詳細說明本實用新型的構成。
外接前法蘭1和外接后法蘭7，分別焊接在超高真空室外殼8上，其位置在通光軸線A上，主要用于連接前后束線的真空管道。偏重器2用螺釘固定在支撐架5的一端，起到配重的作用。0度定位調節(jié)架3，焊接在超高真空室外殼8的內側上，用于0度定位調節(jié)器4的工作。0度定位調節(jié)器4主要是調節(jié)偏振器的0度角，它是由帶球頭的螺紋桿構成，擰在0度定位調節(jié)架3上，旋轉螺紋桿即螺紋桿上的球頭頂在偏重器2底面上可上下調節(jié)偏振器2的0度角，確認調整好后用備帽擰死。支撐架5上帶有軸承座并安裝在帶有軸承的轉動系統(tǒng)前軸承架15、傳動傘齒輪11、轉動系統(tǒng)后軸承架6上，并保證有通光孔的三個工作件都在同一光軸上。轉動系統(tǒng)后軸承架6和轉動系統(tǒng)前軸承架15是帶有B級軸承的轉動系統(tǒng)架，專門用于支撐架5轉動，兩轉動系統(tǒng)軸承架用螺釘緊固于超高真空室外殼8內側的底面上。超高真空饋入系統(tǒng)10焊接在傳動傘齒輪11上，當旋轉超高真空饋入系統(tǒng)10時，帶動傳動傘齒輪11轉動從而使偏轉器轉動。90度定位調節(jié)架14焊接在超高真空室外殼8內側上。90度定位調節(jié)器13其作用和0度定位調節(jié)架3，0度定位調節(jié)器4相同。裝置調節(jié)架9和12分別焊接在超高真空室外殼8外側的底面上，用于裝置的支撐。
本實用新型安裝在同步輻射實驗室進行實驗，實驗使用效果非常好，穩(wěn)定可靠，精度高，定位準確，試驗數(shù)據(jù)準確可靠，在實驗中充分體現(xiàn)出，本實用新型機構在無油超高真空中反復旋轉真空饋入系統(tǒng)和操作時機構運動的自如性，當偏振器旋轉到0度和90度時定位機構的精確性，本實用新型機構通過實驗解決了偏振器機械現(xiàn)有技術中存在的滯轉，停轉，過渡轉的問題。
圖1為本實用新型的機構示意圖，也是說明書摘要附圖。圖中1為外接前法蘭，2偏重器，3為0度定位調節(jié)架，4為0度定位調節(jié)器，5支撐架，6轉動系統(tǒng)后軸承架，7外接后法蘭，8超高真空室，9裝置調節(jié)架，10超高真空饋入系統(tǒng)，11傳動傘齒輪，12裝置調節(jié)架，13為90度定位調節(jié)器，14為90度定位調節(jié)架，15轉動系統(tǒng)前軸承架，A通光軸線。
具體實施方式
以下結合附圖進一步說明本實用新型組成和結構。
如圖1所示，為了保證偏振器支撐架5在繞通光軸線A旋轉0度和90度時的精確定位，在0度和90度的位置設有0度定位調節(jié)器4和90度定位調節(jié)器13，用以精密調節(jié)角度。0度定位調節(jié)器4主要是調節(jié)偏振器的0度角，它是由帶球頭的螺紋桿構成，擰在0度定位調節(jié)架3上，旋轉螺紋桿即螺紋桿上的球頭頂在偏重器2底面上可上下調節(jié)偏振器的0度角，確認調整好后用備帽擰死。90度定位調節(jié)器13主要是調節(jié)偏振器的90度角，它是由帶球頭的螺紋桿構成，擰在90度定位調節(jié)架14上，旋轉螺紋桿即螺紋桿上的球頭頂在偏重器2上可上下調節(jié)偏振器的90度角，確認調整好后用備帽擰死。90度定位調節(jié)器13和90度定位調節(jié)架14的作用與0度定位調節(jié)架3、0度定位調節(jié)器4的相同。工作時當旋轉超高真空饋入系統(tǒng)10時，通過傳動傘齒輪11帶動支撐架5轉動，傳動傘齒輪11的縱向傳動傘齒輪模數(shù)m＝1.5，精度等級為7級，最小側隙為b(b為中國國家標準)，齒輪代用材料為不銹鋼，旋轉軸承精度等級均為B級。由于偏重器2的偏心力作用，使得支撐架5沿通光軸線A旋轉，偏振器2從0度旋轉到90度位置后，精細調節(jié)定位調節(jié)器并鎖定在所需的位置。在調試角度的定位過程中，支撐架5旋轉重復性好于5.3秒，光線角度偏擺不大于37.8秒，支撐架5角度誤差不大于21.36秒，軸系徑向晃量不大于2.6μ，支撐架5定位為1.32μ，徑向晃量1.32μ，支撐架5與通光軸線A的平行，不平行度好于5.36秒。整體調整好后，在旋轉調整定位機構的0度和90度位置時由光學精密儀器測試角度來完成。最后將超高真空室8抽至超高真空。這樣就實現(xiàn)了偏振器在無油超高真空環(huán)境中的高精度定位.。
為了保證偏振器在超高真空中無潤滑油工作時不停轉、不滯轉、不卡死，使偏振器在0度和90度的位置高精度定位，保證設計指標的設計要求，設計時確定了如下技術指標偏振器5中心距出縫327mm，它所引起的光線角度偏擺不大于37.8秒。支撐架5角誤差不大于21.36秒。軸系徑向晃量不大于2.6μ。支撐架5定位為1.32μ，徑向晃量1.32μ。支撐架5與通光軸線A的平行，不平行度好于5.36秒。為了保證上述技術指標要求，縱向傳動傘齒輪模數(shù)m＝1.5，精度等級為7級，最小側隙為b(中國國家標準)，齒輪代用材料為不銹鋼，旋轉軸承精度等級均為B級，整體調整后，支撐架旋轉重復性好于5.36秒。在旋轉調整定位機構的0度和90度的位置時由光學精密儀器測試角度來完成。
權利要求1.一種超高真空偏振器高精度定位裝置，其特征是包括外接前法蘭(1)、偏重器(2)、0°定位調節(jié)架(3)、0°定位調節(jié)器(4)、支撐架(5)、轉動系統(tǒng)后軸承架(6)、外接后法蘭(7)、超高真空室(8)、裝置調節(jié)架(9)、超高真空饋入系統(tǒng)(10)傳動傘齒輪(11)、裝置調節(jié)架(12)、90°定位調節(jié)器(13)、90°定位調節(jié)架(14)轉動系統(tǒng)前軸承架(15)；外接前法蘭(1)和外接后法蘭(7)分別焊接在超高真空室外殼(8)上，其位置在通光軸線A上，偏重器(2)用螺釘固定在支撐架(5)的一端，0°定位調節(jié)架(3)焊接在超高真空室外殼(8)的內側，0°定位調節(jié)器(4)擰在0°定位調節(jié)架(3)上，支撐架(5)上帶有軸承座并安裝在帶有軸承的轉動系統(tǒng)前軸承架(15)、傳動傘齒輪(11)、轉動系統(tǒng)后軸承架(6)上，轉動系統(tǒng)前軸承架(15)和轉動系統(tǒng)后軸承架(6)用螺釘緊固于超高真空室外殼(8)內側的底面上，超高真空饋入系統(tǒng)10焊接在傳動傘齒輪11上，90°定位調節(jié)架(14)焊接在超高真空室外殼(8)內側上，90°定位調節(jié)器(13)擰在90°定位調節(jié)架(14)上，裝置調節(jié)架(9)和(12)分別焊接在超高真空室外殼(8)外側的底面上。
2.根據(jù)權利要求1所述的超高真空偏振器高精度定位裝置，其特征是轉動系統(tǒng)前軸承架(15)、傳動傘齒輪(11)、轉動系統(tǒng)后軸承架(6)上都有通光孔，轉動系統(tǒng)前軸承架(15)、傳動傘齒輪(11)、轉動系統(tǒng)后軸承架(6)上的通光孔在通光軸線A上。
3.根據(jù)權利要求2所述的超高真空偏振器高精度定位裝置，其特征是0°定位調節(jié)器(4)和90°定位調節(jié)器(13)由帶球頭的螺紋桿構成。
4.根據(jù)權利要求3所述的超高真空偏振器高精度定位裝置，其特征是轉動系統(tǒng)后軸承架(6)和轉動系統(tǒng)前軸承架(15)是用于支撐架(5)轉動的帶有B級軸承的轉動系統(tǒng)架。
5.根據(jù)權利要求4所述的超高真空偏振器高精度定位裝置，其特征是傳動傘齒輪(11)的縱向傳動傘齒輪模數(shù)m＝1.5，精度等級為7級，最小側隙為b，旋轉軸承精度等級均為B級；支撐架(5)旋轉重復性好于5.3秒，光線角度偏擺不大于37.8秒，角誤差不大于21.36秒，軸系徑向晃量不大于2.6μ，徑向晃量1.32μ。
專利摘要本實用新型屬于光學機械技術領域，是一種超高真空偏振器高精度定位裝置。主要包括外接法蘭，偏重器，定位調節(jié)架，定位調節(jié)器，支撐架，轉動系統(tǒng)軸承架，超高真空室，裝置調節(jié)架，超高真空饋入系統(tǒng)，傳動傘齒輪等部件。外接法蘭焊接在超高真空室外殼上，偏重器固定在支撐架的一端，定位調節(jié)架焊接在超高真空室外殼的內側上，定位調節(jié)器由帶球頭的螺紋桿構成，擰在定位調節(jié)架上，支撐架5上安裝在帶有軸承的轉動系統(tǒng)前軸承架、傳動傘齒輪上，轉動系統(tǒng)軸承架用螺釘緊固于超高真空室外殼8內側的底面上，超高真空饋入系統(tǒng)焊接在傳動傘齒輪11上。本實用新型穩(wěn)定可靠，精度高，定位準確，在科學實驗中發(fā)揮著重要的作用。
文檔編號G02B27/28GK2833646SQ20052002911
公開日2006年11月1日 申請日期2005年8月22日 優(yōu)先權日2005年8月22日
發(fā)明者趙振武, 盧啟鵬, 趙春季 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所