一种角度可调的高精度载物台装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种角度可调的高精度载物台装置，特别是涉及一种用于显微镜等高精度仪器的载物台装置。


背景技术：

2.在显微镜等高精度仪器中，载物台是重要的装置。载物台的调平及角度调节非常重要，现有技术中常用手动调节的方式难以准确地控制精度，很容易产生窜动，对于高精度仪器，轻微的窜动就会使得载物台上的物体大幅度偏离目标位姿。现有技术中的载物台难以灵活方便地调节载物台的倾斜角度，结构复杂，调节不便且容易产生窜动。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种角度可调的高精度载物台装置，结构简单，便于调节载物台位姿角度。
4.为实现上述目的，本实用新型提供一种角度可调的高精度载物台装置，采用如下技术方案：一种角度可调的高精度载物台装置，包括底座和载物台，所述底座上设有固定支承柱，固定支承柱的顶部设有一个滚珠，所述滚珠顶在载物台底部；所述底座上还设有平行于固定支承柱的两个导向孔，所述两个导向孔中各设有一个顶珠，载物台的底部还设有两个活动支承柱，两个活动支承柱分别支承在两个顶珠上，所述固定支承柱以及两个活动支承柱的中心连线构成三角形；所述底座中还设两个导向通道(图中未显示)，两个导向通道中各滑动连接有一根滑动杆，两根滑动杆分别由一个驱动机构驱动而能够沿导向通道滑动；所述滑动杆的首端设有斜坡面，两个滑动杆的首端分别伸入到两个导向孔中并使斜坡面抵在顶珠上。
5.优选地，所述载物台与底座之间通过多根拉簧拉紧。
6.更优选地，所述固定支承柱的两侧各设有一根拉簧，两根活动支承柱的附近各设有一根拉簧。
7.优选地，所述载物台与底座之间设有一弹性簧片，弹性簧片的一端连接在底座上，另一端连接在载物台上。
8.优选地，所述底座上设有用于检测载物台相对底座倾斜角度的检测传感器，所述检测传感器与控制装置连接，控制装置根据检测传感器的检测信号控制驱动机构运动。
9.优选地，所述固定支承柱以及两个活动支承柱的中心连线构成等腰直角三角形，所述固定支承柱位于直角顶点位置。
10.优选地，所述载物台的底部设有与滚珠配合的球面凹槽。
11.优选地，所述驱动机构包括步进电机，步进电机的输出轴上连接有螺旋杆，螺旋杆上螺纹连接有螺旋套筒，所述螺旋杆驱动螺旋套筒轴向移动，所述螺旋套筒的前端设有一个顶紧球，所述顶紧球顶紧在滑动杆尾端。
12.更优选地，所述螺旋套筒设置在连接座中，连接座连接在底座上，连接座中设有滑
动通道，所述螺旋套筒的外圆柱面与滑动通道滑动连接。
13.如上所述，本实用新型涉及的一种角度可调的高精度载物台装置，具有以下有益效果：在本实用新型的一种角度可调的高精度载物台装置中，底座与载物台之间通过固定支承柱及两个活动支承柱三点支承，通过两个驱动机构分别驱动两个滑动杆使得滑动杆前端的斜坡面将两个顶珠顶起不同高度，从而使得载物台的位姿得以调节，由于滚珠及顶珠均与运动零件滚动摩擦，所以摩擦力小，不会发生窜动，使得载物台的位姿调整顺畅平稳。由此可见，本实用新型的一种角度可调的高精度载物台装置能够方便地调整载物台的位姿，结构简单，运动平稳顺畅。
附图说明
14.图1显示为本实用新型的一种角度可调的高精度载物台装置的外形结构示意图。
15.图2显示为图1中的角度可调的高精度载物台装置拆去载物台的结构示意图。
16.图3显示为驱动机构驱动载物台运动的示意图。
17.元件标号说明
[0018]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
底座
[0019]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
载物台
[0020]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
固定支承柱
[0021]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
滚珠
[0022]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
导向孔
[0023]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
顶珠
[0024]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
活动支承柱
[0025]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
滑动杆
[0026]9ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
驱动机构
[0027]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀ
斜坡面
[0028]
11
ꢀꢀꢀꢀꢀ
拉簧
[0029]
12
ꢀꢀꢀꢀꢀ
弹性簧片
[0030]
13
ꢀꢀꢀꢀꢀ
检测传感器安装孔
[0031]
14
ꢀꢀꢀꢀꢀ
步进电机
[0032]
15
ꢀꢀꢀꢀꢀ
顶紧球
[0033]
16
ꢀꢀꢀꢀꢀ
连接座
[0034]
17
ꢀꢀꢀꢀꢀ
载物台连接螺栓
[0035]
18
ꢀꢀꢀꢀꢀ
底座连接螺栓
[0036]
19
ꢀꢀꢀꢀꢀ
压缩弹簧
[0037]
20
ꢀꢀꢀꢀꢀ
顶紧头
[0038]
21
ꢀꢀꢀꢀꢀ
螺旋套筒
[0039]
22
ꢀꢀꢀꢀꢀ
螺旋杆
具体实施方式
[0040]
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本
说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0041]
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0042]
如图1至图3所示，本实用新型提供一种角度可调的高精度载物台装置，包括底座1和载物台2，所述底座1上设有固定支承柱3，固定支承柱3的顶部设有一个滚珠4，所述滚珠4顶在载物台2底部；所述底座1上还设有平行于固定支承柱3的两个导向孔5(图中未显示)，所述两个导向孔5中各设有一个顶珠6，载物台2的底部还设有两个活动支承柱7，两个活动支承柱7分别支承在两个顶珠6上，所述固定支承柱3以及两个活动支承柱7的中心连线构成三角形；所述底座1中还设两个导向通道，两个导向通道中各滑动连接有一根滑动杆8，两根滑动杆8分别由一个驱动机构9驱动而能够沿导向通道滑动；所述滑动杆8的首端设有斜坡面10，两个滑动杆8的首端分别伸入到两个导向孔5中并使斜坡面10抵在顶珠6上。
[0043]
在本实用新型的一种角度可调的高精度载物台装置中，底座1与载物台2之间通过固定支承柱3及两个活动支承柱7三点支承，通过两个驱动机构9分别驱动两个滑动杆8使得滑动杆8前端的斜坡面10将两个顶珠6顶起不同高度，从而使得载物台2的位姿得以调节，由于滚珠4及顶珠6均与运动零件滚动摩擦，所以摩擦力小，不会发生窜动，使得载物台2的位姿调整顺畅平稳。由此可见，本实用新型的一种角度可调的高精度载物台装置能够方便地调整载物台2的位姿，结构简单，运动平稳顺畅。
[0044]
如图2所示，载物台2和底座1平行设置，所述载物台2与底座1之间通过多根拉簧11拉紧，从而使得载物台2可靠地与滚珠4及活动支承柱7接触，从而使得载物台2稳定地支承在底座1上。作为一种优选的实施方式，如图2所示，所述固定支承柱3的两侧各设有一根拉簧11，固定支承柱3两侧的拉簧11保证载物台2与固定支承柱3顶部的滚珠4可靠地接触而使载物台2得到滚珠4稳定地支承，两根活动支承柱7的附近各设有一根拉簧11，从而保证载物台2可靠地与活动支承柱7接触而使载物台2得到活动支承柱7稳定地支承。
[0045]
如图2所示，所述载物台2与底座1之间设有一弹性簧片12，弹性簧片12的一端连接在底座1上，另一端连接在载物台2上，弹性簧片12呈对称结构，弹性簧片12的前端通过底座连接螺栓18与底座1连接，弹性簧片12的后端通过载物台连接螺栓17与载物台2连接，弹性簧片12限制载物台2侧向移动，但弹性簧片12能够随着载物台2的角度调整发生弹性扭转。
[0046]
为了便于控制载物台2的角度调整，如图2所示，所述底座1上设有用于检测载物台2相对底座1倾斜角度的检测传感器，所述检测传感器与控制装置连接，控制装置根据检测传感器的检测信号控制驱动机构9运动，检测传感器安装在检测传感器安装孔13中。至于控制装置如何具体地控制载物台2运动，可以有多种控制方式，现有技术手段能够轻松实现，此处不作详述。
[0047]
如图2所示，所述固定支承柱3以及两个活动支承柱7的中心连线构成三角形，这样，载物台2受到三点支承能够得到稳定支承，优选地，所述固定支承柱3以及两个活动支承
柱7的中心连线构成等腰直角三角形，即固定支承柱3及两个活动支承柱7的轴线在底座1上的投影点的连线构成等腰直角三角形，所述固定支承柱3位于直角顶点位置。请参考图1和图2，底座1和载物台2呈矩形结构，固定支承柱3及活动支承柱7分别靠近于底座1的三个角的位置，当需要调整载物台2的角度时，可以调整其中一个活动支承柱7或者同时调整两根活动支承柱7的高度位置来使得载物台2达到目标角度位置，在固定支承柱3顶部的滚珠4用于支承载物台2，载物台2可以相对滚珠4灵活翻转一定角度。为了使得载物台2与滚珠4可靠地连接，在载物台2的底部设有与滚珠4配合的球面凹槽(图中未显示)，滚珠4与球面凹槽滚动配合。
[0048]
如图3所示，所述驱动机构9包括步进电机14，步进电机14的输出轴上连接有螺旋杆22，螺旋杆22上螺纹连接有螺旋套筒21，所述螺旋杆22驱动螺旋套筒21轴向移动，所述螺旋套筒21的前端设有一个顶紧球15，所述顶紧球15顶紧在滑动杆8尾端。所述螺旋套筒21设置在连接座16中，连接座16连接在底座1上，连接座16中设有滑动通道(图中未显示)，所述螺旋套筒21的外圆柱面与滑动通道滑动连接，螺旋套筒21的外侧面设有限制螺旋套筒21相对活动通道旋转的轴承，螺旋套筒21仅能够作前后方向的直线运动，当步进电机14旋转时，输出轴输出旋转运动而带动螺旋杆22旋转，螺旋杆22通过螺纹副驱动螺旋套筒21作直线运动。为了使得顶紧球与滑动杆后端可靠接触，如图3所示，滑动杆后端设有一顶紧头20，滑动杆8上套有一压缩弹簧19，压缩弹簧19将滑动杆8朝顶紧球15顶压而保证顶紧球15与滑动杆8可靠接触。
[0049]
请参考图2，在本实用新型的一种角度可调的高精度载物台装置中设置有两个驱动机构9，每个驱动机构9可驱动一根滑动杆8作直线运动，滑动杆8端部的斜坡面10能够带动顶珠6作升降运动，从而带动活动支承柱7作升降运动，从而使得载物台2的某一角得到抬升或者下降，使得载物台2翻转至目标角度位姿。
[0050]
基于上述实施例的技术方案，本实用新型的一种角度可调的高精度载物台装置能够方便地调整载物台2的位姿，结构简单，运动平稳顺畅。
[0051]
综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0052]
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。