一种柔顺恒力压紧机构的制作方法

1.本实用新型涉及易碎元件压紧结构领域，具体涉及一种柔顺恒力压紧机构。


背景技术：

2.在光学精密机械领域，结构形式能在很大程度上决定测量精度，微小的光学元器件形变，都会对光路等产生很大的影响，尤其是在接触应力和温差变化较大的情况下。
3.在光学精密机械领域，易碎光学元器件采用胶粘固定，或者采用弹性材质的垫片支撑，但上述固定方案存在以下问题：一、不易于拆卸和更换；二、在锁紧的过程中，弹性垫片会发生变形，也会对元器件的表面增加压力，会改变元器件的准确度；三、热应力与装配应力对光学元器件同样存在不利影响。
4.本实用新型提出一种柔顺恒力压紧机构，既可以解决预紧时接触应力过大或形变过大的问题，又能在具有较大温差时，减小不同热膨胀系数的结构件形变带来的不良影响。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种柔顺恒力压紧机构。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种柔顺恒力压紧机构，包括用于承载元器件的载物台、与载物台固定连接的基座、至少一对与基座竖向滑动连接的柔顺机构、与柔顺机构铰接的触头基座、与触头基座固定连接且用于压紧元器件的触头；所述柔顺机构至少能够从a点向下运动至b点，使得触头在a点压紧元器件，且在柔顺机构从a点向b点的运动过程中，触头对元器件的压力不变。
8.进一步地，包括开设在基座内壁上的凹槽、与柔顺机构固定连接且与凹槽滑动配合的推杆、开设在推杆下端的盲孔、竖向放置在盲孔内的复位弹簧。
9.进一步地，包括与基座外表面螺纹连接的同步位移环；所述同步位移环上端具有沿径向向内延伸的翻边，转动同步位移环使同步位移环相对基座向下运动时，所述翻边与两个推杆的上端压紧接触。
10.进一步地，所述柔顺机构包括竖向设置的矩形梁、一端与矩形梁固定连接且另一端与基座铰接的悬臂梁；所述悬臂梁与水平面呈非零度夹角，所述矩形梁的厚度不大于1mm，材质包括钛合金。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果是：
12.本实用新型中的柔顺机构和基座铰接，共同组成柔顺恒力单元，在固定或者预紧易碎光学元器件时，能有效保证触头与元器件的接触力在小范围内不会改变，达到保护易碎元器件的目的；柔顺恒力单元能够通过自身几何机构，消除部分热应力和装配应力对元器件的影响。
13.通过旋转同步位移环实现压紧和放松，同步位移环、推杆、柔顺恒力拆卸快速，便于元器件的安装和移除。
附图说明
14.图1为本实用新型整体的爆炸图；
15.图2为本实用新型同步位移环的结构示意图；
16.图3为本实用新型触头的结构示意图；
17.图4为本实用新型柔顺恒力单元的结构示意图。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型的一种优选实施方式作详细的说明。
19.如图1、2、3、4所示，一种柔顺恒力压紧机构，包括基座3、载物台1、柔顺机构5、触头基座4、触头41、销轴42、推杆6、同步位移环7、复位弹簧61以及安装螺钉。
20.基座3底部安装载物台1，用安装螺钉锁紧；载物台1中心位置有开孔，用于容纳光路。
21.触头41采用大刚度大摩擦系数的材料制作，一端有螺纹，另一端的端部为半球状；半球状触头与被压元器件之间为法向的点面接触，相较于传统的面面接触形式，减小了接触面积，能够较好地减少热应力和装配应力对器件形变的影响；触头基座4上开设有螺纹孔、销孔，把触头41旋转安装到触头基座4的螺纹孔内，触头基座4通过销轴42与销孔的配合安装到两件对称布置的柔顺机构5上，组成柔顺恒力单元。
22.柔顺机构5的侧面安装推杆6，推杆6尾部开设盲孔，用于安装复位弹簧61，复位弹簧下端顶紧基座。
23.基座3的外表面为圆弧面，圆弧面上加工有与同步位移环7内壁匹配的精密细牙螺纹，基座3的内壁开设有沿竖直方向延伸的凹槽31，推杆6能够沿凹槽31上下平稳滑动。
24.同步位移环7的上端具有沿径向向内延伸的翻边71，同步位移环7旋拧在基座3上后，翻边71压紧推杆6上表面，同步位移环7继续旋转，可带动两边的推杆6、柔顺机构5同步向下运动。
25.当同步位移环7旋转向上运动时，推杆6在复位弹簧61的弹力作用下，移动到原位置；将同步位移环7从基座3上旋转卸下，可将推杆6、柔顺恒力单元快速卸下，取出元器件2，实现元器件2的快速安装、拆卸，无需粘接。
26.柔顺机构5由竖直布置的矩形薄壁梁51，以及与水平面成一定倾角的悬臂梁52组成；柔顺机构5应选用钛合金或者综合机械性能更好的材料，选择线切割方式进行加工成型，材料厚度不大于1mm，各转角处有过渡圆角，用于消除应力集中。上述柔顺机构5的结构可以在一定位移范围内实现恒力输出，调整柔顺机构5的结构几何参数可以实现不同的恒力输出，具体可以通过伪刚体模型和刚度组合的方法实现。
27.把易碎元器件2放置到载物台1上，旋转同步位移环7，触头41与元器件2表面接触，继续调整旋进位移量，即可在一定位移范围内实现恒力压紧。
28.触头基座4上还开设有透光孔、减重孔。
29.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含
义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
30.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。


技术特征：
1.一种柔顺恒力压紧机构，其特征在于：包括用于承载元器件的载物台、与载物台固定连接的基座、至少一对与基座竖向滑动连接的柔顺机构、与柔顺机构铰接的触头基座、与触头基座固定连接且用于压紧元器件的触头；所述柔顺机构至少能够从a点向下运动至b点，使得触头在a点压紧元器件，且在柔顺机构从a点向b点的运动过程中，触头对元器件的压力不变。2.根据权利要求1所述的柔顺恒力压紧机构，其特征在于：包括开设在基座内壁上的凹槽、与柔顺机构固定连接且与凹槽滑动配合的推杆、开设在推杆下端的盲孔、竖向放置在盲孔内的复位弹簧。3.根据权利要求2所述的柔顺恒力压紧机构，其特征在于：包括与基座外表面螺纹连接的同步位移环；所述同步位移环上端具有沿径向向内延伸的翻边，转动同步位移环使同步位移环相对基座向下运动时，所述翻边与两个推杆的上端压紧接触。4.根据权利要求1所述的柔顺恒力压紧机构，其特征在于：所述柔顺机构包括竖向设置的矩形梁、一端与矩形梁固定连接且另一端与基座铰接的悬臂梁；所述悬臂梁与水平面呈非零度夹角，所述矩形梁的厚度不大于1mm，材质包括钛合金。

技术总结
本实用新型涉及易碎元件压紧结构，公开了一种柔顺恒力压紧机构，包括用于承载元器件的载物台、与载物台固定连接的基座、与基座竖向滑动连接的柔顺机构、与柔顺机构铰接的触头基座、与触头基座固定连接且用于压紧元器件的触头；所述柔顺机构至少能够从A点向下运动至B点，使得触头在A点压紧元器件，且在柔顺机构从A点向B点的运动过程中，触头对元器件的压力不变；在固定或者预紧易碎光学元器件时，能有效保证触头与元器件的接触力在小范围内不会改变，达到保护易碎元器件的目的，并能够消除部分热应力和装配应力对元器件的影响。分热应力和装配应力对元器件的影响。分热应力和装配应力对元器件的影响。


技术研发人员：张凯 刘洋 赵凯 宋耀东 汤咏
受保护的技术使用者：合肥中科环境监测技术国家工程实验室有限公司
技术研发日：2021.09.18
技术公布日：2022/4/1