[发明专利]基于双光楔的回转轴与光轴的同轴度调整方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于双光楔的回转轴与光轴的同轴度调整方法及装置，用于回转轴为光学镜筒的系统中光轴与回转轴不重合时同轴度的调整，属于光学机械装调领域。

背景技术

激光通信向着轻小型化、低功耗和工程化方向发展，根据转台的包络尺寸要求，采用轴承与电机并行排布方式，压缩了轴向尺寸；并且将回转轴作为光学镜筒，减少了径向尺寸，实现了转台轻小型化设计。

虽然这种轻小型化设计有很多优势，但在装调过程中出现了光轴与回转轴不同轴的问题。为了提高激光通信系统的跟踪精度，首先要保证二维转台机械轴与光轴的同轴度要求，然而在现有的光学设备中，通常是依靠加工安装精度来保证机械轴与光轴的同轴度，这种方法对加工与安装工艺要求较高，并且精度较低。由于激光通信系统的激光光束光轴难以直接测量，所以导致激光通信系统的光轴与机械轴之间的夹角也难以直接测量，从而无法实现精准的调整。因为迫切需要一种简单可行的机构实现激光通信系统机械轴与光轴一致性调整。

中国专利申请号为“201611142425.1”，发明名称为“双光楔定心装调方法”，该方法实现了定心装调，但是该方法所用结构中每个光楔都需要一组轴承，结构复杂，体积大，不能满足轻小型化结构对于回转轴和光轴的同轴度调整需求。

发明内容

本发明为了解决回转轴为光学镜筒的系统光轴与回转轴不重合问题，提出一种基于双光楔的回转轴与光轴的同轴度调整方法及装置，具有方便快捷、稳定性好等特点。

本发明解决技术问题的技术方案是：

基于双光楔的回转轴与光轴同轴度调整装置，其特征是，其包括CCD相机、双光楔结构、旋转结构和平行光管；CCD相机、双光楔结构、旋转结构和平行光管依次同轴设置，且双光楔结构设置在旋转结构内。

双光楔结构由第一光楔、第二光楔、第一光楔座和第二光楔座组成；第一光楔与第一光楔座粘接固定，第二光楔与第二光楔座粘接固定。

旋转结构具有回转轴，回转轴套、光学系统、轴承、轴承内压圈、轴承外压圈、第一注胶孔和第二注胶孔；

回转轴、回转轴套、光学系统、轴承、轴承内压圈和轴承外压圈均同轴设置，回转轴与回转轴套通过轴承、轴承内压圈及轴承外压圈连接固定，缩束光学系统放置在回转轴内；

第一光楔与第二光楔依次设置在回转轴端部内；第一注胶孔和第二注胶孔设置在回转轴端部，且分别与第二光楔座和第一光楔座对应。

基于双光楔的回转轴与光轴同轴度调整方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将第二光楔放置在第二光楔座内，将第一光楔放置在第一光楔座内，注胶固定；

步骤二，将第二光楔座安装在回转轴内，通过第一注胶孔粘接固定第二光楔座，用千分表测量回转轴径向跳动量，调整轴承内压圈和轴承外压圈，使回转轴径向跳动量为零；

步骤三，将第一光楔座安装在回转轴内，位于第二光楔座上，旋转回转轴，调整第一光楔座位置；

步骤四，将平行光管与回转轴同轴放置，位于光学系统前，将CCD相机与回转轴同轴放置，位于光学系统后；由平行光管发光，观察CCD相机上的靶标的晃动；当光学系统的光轴与回转轴的轴线夹角为β，第一光楔座旋转角度为γ＝90°×β/α，其中α为第一光楔和第二光楔的楔角；当回转轴绕轴线转动时，靶标位置固定不动，表明光学系统的光轴与回转轴的轴线重合；

步骤五，通过第二注胶孔灌胶，固定光楔座；待树脂胶固化后，旋转回转轴，观察靶标位置是否与灌胶前有偏差，如无偏差，则装调完成。

本发明的有益效果是：

本发明相比于传统定心装调方法，不需要进行反复拆装修整，缩短装调周期，降低装调成本。并且相比于现有的双光楔装调方法，本发明通过螺纹旋转双光楔，调整方便快捷，易于实现，装调过程可控，可应用于结构紧凑，轻小型化系统中。最后通过注胶孔进行灌胶，稳定性好，保证装调完成后光学系统的光轴和回转轴重合。

附图说明

图1是本发明基于双光楔的回转轴与光轴同轴度调整装置结构示意图。

图2是本发明所述的双光楔结构图。

图3是发明所述的双光楔结构与旋转结构装配图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，基于双光楔的回转轴与光轴同轴度调整装置，包括CCD相机1、双光楔结构2、旋转结构3和平行光管4；CCD相机1、双光楔结构2、旋转结构3和平行光管4依次同轴设置，且双光楔结构2设置在旋转结构3内。