Die Erfindung betrifft eine Justiervorrichtung.The invention relates to an adjusting device.
In der Praxis stellt sich in vielfältiger Weise das Problem, dass ein Bauteil relativ zu anderen Bauteilen genau ausgerichtet werden muss, beispielsweise muss ein Laserkollimator, der eine Laserlinie oder einen Laserpunkt abstrahlt, sehr präzise ausgerichtet werden, damit das Licht in exakt vorbestimmter Weise auf ein Ziel abgestrahlt wird.In practice, the problem arises in many ways that a component relative to other components must be precisely aligned, for example, a laser collimator, which emits a laser line or a laser spot, must be aligned very precisely, so that the light in a precisely predetermined manner on a Target is emitted.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Justiervorrichtung zu schaffen, die in einfacher Weise eine präzise Ausrichtung eines Bauteils ermöglicht.The invention has for its object to provide an adjusting device which allows a simple alignment of a component.
Die DE 43 01 909 C2 zeigt eine Antriebsvorrichtung für eine Objektivlinse, die an einem Haltebauteil angebracht ist, das an einer Grundplatte mittels eines Haltekörpers befestigt ist. Der Haltekörper weist zwischen seiner Befestigung an der Grundplatte und einem Befestigungsabschnitt Scharnierbereiche auf, die ermöglichen, dass der Halterbefestigungsabschnitt relativ zur Grundplatte um eine Achse verschwenkt und um eine zur Schwenkachse senkrechte Achse verkippt werden kann.The DE 43 01 909 C2 shows an objective lens driving device mounted on a holding member fixed to a base plate by means of a holding body. The holding body has between its attachment to the base plate and a mounting portion hinge portions, which allow the holder mounting portion relative to the base plate pivoted about an axis and can be tilted about an axis perpendicular to the pivot axis.
Die US 4,099,852 A beschreibt eine Vorrichtung zum Positionieren einer Linse mit drei Translations- und zwei Rotationsfreiheitsgraden. Die Positioniervorrichtung besteht aus drei Stufen (X, Y und Basis), die auf Schlitten montiert sind, die die X- und Y-Verschiebungen ermöglichen. Die Y-Stufe dient als Montagebasis für drei Aktuatoren, die lineare Bewegungen steuern. Ein von drei Torsionsstäben gehaltener Ring, der an den Enden der drei Bewegungsaktuatoren angebracht ist, dient zur Montage einer Linse. Um eine Z-Bewegung zu erzeugen, werden die drei Aktuatoren gleichzeitig bewegt. Um eine α-Drehung zu bewirken, werden zwei sich gegenüberliegende Aktuatoren festgehalten, während der dritte Aktuator bewegt wird. Um eine β-Drehung zu bewirken, wird der dritte Bewegungsaktuator festgehalten, während die beiden sich gegenüberliegenden Aktuatoren bewegt werden.The US 4,099,852 A describes a device for positioning a lens with three translational and two rotational degrees of freedom. The positioning device consists of three stages (X, Y and base) which are mounted on carriages which allow the X and Y displacements. The Y-stage serves as a mounting base for three actuators that control linear movements. A ring held by three torsion bars, attached to the ends of the three motion actuators, is used to mount a lens. To create a Z motion, the three actuators are moved simultaneously. To effect α rotation, two opposing actuators are held while the third actuator is moved. To effect a β turn, the third motion actuator is held while the two opposing actuators are moved.
Die DE 10 2009 037 135 A1 beschreibt eine Haltevorrichtung für ein optisches Element mit einer Grundstruktur und einer Lagereinrichtung, mittels der das optische Element an der Grundstruktur abgestützt ist, wobei die Lagereinrichtung zwei Freiheitsgrade aufweist, so dass das optische Element um eine optische Achse und um eine senkrecht zu der optischen Achsen verlaufenden Achse rotationsbeweglich abstützbar ist. Die Lagereinrichtung ist mittels zwei als Blattfedergelenke realisierten Anlenkstellen mit der Grundstruktur verbunden. Durch die Anlenkstellen ist eine das optische Element tragende Innenstruktur gegenüber der Grundstruktur gegen Translationen parallel zu einer X-Achse und/oder parallel zu einer Z-Achse abgestützt. Weiter ist eine Koppeleinheit mit einer ersten, mittels Blattfedergelenken realisierten Verbindungsstruktur, einem Zwischenelement und einer zweiten, ebenfalls Blattfedergelenke aufweisenden Verbindungsstruktur vorgesehen, mittels der die Innenstruktur gegenüber der Grundstruktur gegen Translationsbewegungen parallel zu der X-Achse abgestützt ist. Eine Bewegung der das optische Element tragenden Innenstruktur gegenüber der Grundstruktur erfolgt mittels einer Verstelleinheit. Die Verstelleinheit umfasst einen stationären Bereich, der fest mit der Grundstruktur verbunden ist. Weiter umfasst die Verstelleinheit einen mit der Innenstruktur über Blattfedergelenke gekoppelten Abtriebsbereich und Stellhebel, die über Blattfedergelenke mit einem stationären Bereich der Verstelleinheit und über weitere Blattfedergelenke mit dem Abtriebsbereich verbunden sind. Die Stellhebel sind mittels Stellantrieben verstellbar.The DE 10 2009 037 135 A1 describes an optical element holding device having a basic structure and a bearing device, by means of which the optical element is supported on the basic structure, wherein the bearing device has two degrees of freedom, so that the optical element about an optical axis and about a perpendicular to the optical axes Axis is supported rotatable movable. The bearing device is connected to the basic structure by means of two articulation points realized as leaf spring joints. By means of the articulation points, an inner structure bearing the optical element is supported against the basic structure against translations parallel to an X-axis and / or parallel to a Z-axis. Further, a coupling unit is provided with a first, realized by means of leaf spring joints connection structure, an intermediate element and a second, also leaf spring joints having connecting structure by means of which the inner structure relative to the base structure is supported against translational movements parallel to the X-axis. A movement of the optical element supporting the inner structure relative to the basic structure by means of an adjustment. The adjustment unit comprises a stationary area, which is firmly connected to the basic structure. Furthermore, the adjusting unit comprises a driven area coupled to the inner structure via leaf spring joints and adjusting levers which are connected via leaf spring joints to a stationary area of the adjusting unit and via further leaf spring joints to the driven area. The levers are adjustable by means of actuators.
Die US 2004/0223721 A1 beschreibt eine in Art eines Extrusionsbauteils herstellbare Struktur mit einer Basis, einer Aufnahme für eine optische Komponente und einem linken und einem rechten Verbindungsbereich, die jeweils die Basis mit dem Aufnahmebereich verbinden. Die Verbindungsbereiche enthalten Schwächungsbereiche mit verminderter Dicke, die eine Relativbewegung zwischen dem Verbindungsbereich und dem Basisbereich ermöglichen.The US 2004/0223721 A1 describes a fabricable in the nature of an extrusion component structure having a base, an optical component receptacle and a left and a right connection region, each connecting the base with the receiving area. The connection regions include weakened regions of reduced thickness that allow relative movement between the connection region and the base region.
Die DE 100 39 712 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Verstellen der Lage zweier Bauelemente zueinander. Jedes der Bauelemente weist wenigstens drei Gelenke auf, wobei jedes der Gelenke des einen Bauelements über jeweils ein Hebelelement mit jeweils einem korrespondierenden Gelenk des jeweils anderen Bauelements zu einem Gelenkpaar verbunden ist. Jedes der Gelenkpaare ist über jeweils wenigstens einen Hebel und jeweils wenigstens ein weiteres Gelenk mit dem wenigstens einen Hebel wenigstens eines der benachbarten Gelenkpaare verbunden.The DE 100 39 712 A1 describes a device for adjusting the position of two components to each other. Each of the components has at least three joints, wherein each of the joints of the one component is connected via a respective lever element, each having a corresponding joint of the respective other component to a joint pair. Each of the joint pairs is connected via at least one lever and at least one further joint to the at least one lever of at least one of the adjacent joint pairs.
Diese Aufgabe wird mit einer Justiervorrichtung gemäß dem Anspruch 1 gelöst.This object is achieved with an adjusting device according to claim 1.
Die Unteransprüche sind auf vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Justiervorrichtung gerichtet.The subclaims are directed to advantageous embodiments and further developments of the adjusting device according to the invention.
Die erfindungsgemäße Justiervorrichtung eignet sich für weitgehend alle Anwendungsfälle, bei denen eine genaue Ausrichtung eines Bauteils erforderlich ist. Besonders gut eignet sich die erfindungsgemäße Justierung für die Ausrichtung von Laserkollimatoren, die eine Lichtlinie oder einen Lichtpunkt abstrahlen.The adjusting device according to the invention is suitable for substantially all applications in which a precise alignment of a component is required. The adjustment according to the invention is particularly well suited for the alignment of laser collimators emitting a line of light or a point of light.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert. The invention is explained below with reference to schematic drawings, for example, and with further details.
In den Figuren stellen dar:In the figures represent:
1 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Justiervorrichtung, 1 a schematic side view of a first embodiment of an adjusting device according to the invention,
2 die Justiervorrichtung gemäß 1 bei Verkippung eines Grundbauteils, 2 the adjusting device according to 1 with tilting of a basic component,
3 die Justiervorrichtung gemäß 1 bei Verstellung eines Trägerbauteils, 3 the adjusting device according to 1 during adjustment of a carrier component,
4 eine perspektivische Ansicht der Justiervorrichtung gemäß 1 bis 3, 4 a perspective view of the adjusting device according to 1 to 3 .
5 eine der 3 ähnliche Ansicht einer abgeänderten Ausführungsform einer Justiervorrichtung, 5 one of the 3 similar view of a modified embodiment of an adjusting device,
6 die Justiervorrichtung gemäß 5 bei abgeänderter Einstellung, 6 the adjusting device according to 5 with changed setting,
7 eine Justiervorrichtung ähnlich der 1 mit einem zusätzlichen Grundbauteil und 7 an adjusting device similar to the 1 with an additional basic component and
8 eine perspektivische Ansicht der Justiervorrichtung gemäß 7. 8th a perspective view of the adjusting device according to 7 ,
Gemäß 1 weist eine Justiervorrichtung ein erstes Grundbauteil 10 auf, an dessen einer Seite über ein erstes Torsionsgelenk 12 ein erstes Trägerbauteil 14 befestigt ist und an dessen anderer Seite über ein Kippgelenk 16 ein zweites Grundbauteil 18 angebracht ist.According to 1 An adjusting device has a first basic component 10 on, on one side via a first torsion joint 12 a first carrier component 14 is attached and on the other side via a tilting joint 16 a second basic component 18 is appropriate.
Die gesamte Anordnung ist vorteilhafterweise rotationssymmetrisch mit einer Justierachse A-A. Die Bauteile 10, 14 und 18 sind vorteilhafterweise kreisförmige Scheiben.The entire arrangement is advantageously rotationally symmetrical with an alignment axis AA. The components 10 . 14 and 18 are advantageously circular discs.
Das erste Torsionsgelenk 12 besteht aus rotationssymmetrisch um die Justierachse A-A angeordneten tordierbaren Torsionsstegen 12 n, wobei n jeden Wert zwischen 1 und der Anzahl der um die Justierachse A-A herum angeordneten Torsionsstege haben kann. Die Torsionsstege 12 n, sind zur Umfangsrichtung geneigt, wobei der Neigungswinkel im Ruhezustand beispielsweise zwischen 30° und 60° betragen kann.The first torsion joint 12 consists of rotationally symmetrical about the adjustment axis AA arranged twistable torsion bars 12 n , where n can have any value between 1 and the number of torsion bars arranged around the alignment axis AA. The torsion bars 12 n , are inclined to the circumferential direction, wherein the angle of inclination in the idle state may be for example between 30 ° and 60 °.
Das Kippgelenk 16 ist vorzugsweise durch zwei bezüglich der Justierachse A-A sich diametral gegenüberliegende Kippstege 16 1 gebildet, wobei im dargestellten Beispiel einer der Kippstege oberhalb der Papierebene und der andere der Kippstege unterhalb der Papierebene angeordnet ist.The tilt joint 16 is preferably by two with respect to the adjustment axis AA diametrically opposite tilting webs 16 1 , wherein in the example shown, one of the tilting webs above the plane of the paper and the other of the tilting webs is arranged below the plane of the paper.
Sowohl das Kippgelenk 16 als auch das Torsionsgelenk 12 bilden vorteilhafterweise Festkörpergelenke, das heisst sind einteilig mit den Bauteilen 18, 10 und 14 ausgebildet.Both the tilt joint 16 as well as the torsion joint 12 form advantageously solid joints, that is, are integral with the components 18 . 10 and 14 educated.
Die gesamte Baugruppe kann beispielsweise aus einem massiven Vollzylinder herausgefräst werden und aus Metall oder einem in einem gewissen Ausmaß verformbaren Kunststoff, ggf. auch einem Verbundwerkstoff, bestehen, wobei die Kippstege in sich und/oder an den Verbindungen mit den Bauteilen 10, 18 biegbar und die Torsionsstege bieg- und tordierbar sind. Die Stege sind vorteilhafterweise Druck- und Zugstabil.The entire assembly can for example be milled from a solid solid cylinder and made of metal or a deformable to some extent plastic, possibly also a composite material, the tilting webs in and / or at the connections with the components 10 . 18 bendable and the torsion bars are bendable and twistable. The webs are advantageously pressure and Zugstabil.
Gemäß 2 ist das zweite Grundbauteil 18 mit einer Durchgangsbohrung ausgebildet, die parallel zur Justierachse A-A mit einer Gewindebohrung in dem ersten Grundbauteil 10 fluchtet. Durch die Durchgangsbohrung hindurch führt der gegenüber dem Durchmesser der Durchgangsbohrung mit geringem Untermaß ausgebildete Schaft einer Justierschraube 20, deren Gewinde in die Gewindebohrung des ersten Grundbauteils 10 eingeschraubt ist und deren Kopf sich an der gemäß 2 linken Seitenfläche des zweiten Grundbauteils 18 abstützt.According to 2 is the second basic component 18 formed with a through hole parallel to the adjustment axis AA with a threaded hole in the first base member 10 flees. Through the through-hole, the shank of an adjusting screw, which is designed with a small undersize relative to the diameter of the through-hole, passes 20 , whose thread into the threaded hole of the first basic component 10 is screwed and whose head is in accordance with 2 left side surface of the second basic component 18 supported.
Die Justierschraube 20 ist gemäß 2 unterhalb der Justierachse A-A angeordnet, wohingegen die Kippstege des Kippgelenks 16 in gleicher Höhe wie die Justierachse 16 beidseitig neben dieser angeordnet sind.The adjusting screw 20 is according to 2 arranged below the adjustment axis AA, whereas the tilting webs of the tilting joint 16 in the same height as the alignment axis 16 are arranged on both sides next to this.
Wie aus 2 ohne weiteres ersichtlich, kann durch Einschrauben der Justierschraube 20 in das erste Grundbauteil 10 das erste Grundbauteil 10 aus seiner im Ruhezustand zum zweiten Grundbauteil 18 parallelen Stellung um das Kippgelenk 16 herum um einen Winkel Δα verkippt werden. Die Relativstellung zwischen dem ersten Trägerbauteil 14 und dem ersten Grundbauteil 10 bleibt dabei unverändert. Nach Lösen der Justierschraube 20 kehrt das erste Grundbauteil von selbst in seine nicht verkippte Lage zurück, solange die elastische Verformbarkeit der Kippstege nicht überschritten wird. Dies kann auch dadurch sichergestellt werden, dass die Justierschraube 20 axial unverrückbar am zweiten Grundbauteil 18 gehalten ist. Alternativ kann der Justierschraube 20 bezüglich der Justierachse A-A diametral gegenüberliegend auch eine zweite Justierschraube 20 vorgesehen sein, so dass jede Kippstellung durch geeignetes Ein- und Ausschrauben beider Justierschrauben 20 eingestellt werden kann. Dadurch kann das Festkörpergelenk auch im plastischen Verformungsbereich betrieben werden.How out 2 readily apparent, by screwing the adjusting screw 20 into the first basic component 10 the first basic component 10 from its at rest to the second basic component 18 parallel position around the tilting joint 16 be tilted around by an angle Δα. The relative position between the first support member 14 and the first basic component 10 remains unchanged. After loosening the adjusting screw 20 returns the first basic component by itself in its non-tilted position, as long as the elastic deformability of the tilting ribs is not exceeded. This can also be ensured by the adjustment screw 20 axially immovable on the second basic component 18 is held. Alternatively, the adjustment screw 20 with respect to the adjusting axis AA diametrically opposite also a second adjusting screw 20 be provided so that each tilted position by suitable screwing and unscrewing both adjustment screws 20 can be adjusted. As a result, the solid-state joint can also be operated in the plastic deformation range.
Dadurch, dass alle Gelenke Festkörpergelenke sind, ist die Justiervorrichtung spielfrei und sehr präzise einstellbar.The fact that all joints are solid joints, the adjustment is free of play and very precise adjustable.
3 zeigt die Anordnung der 1 mit zwei weiteren Justierschrauben 20, deren Schäfte sich durch beide Grundbauteile 10 und 18 hindurch erstrecken und die in Gewindebohrungen eingeschraubt sind, die in dem ersten Trägerbauteil 14 ausgebildet sind. 3 shows the arrangement of 1 with two further adjustment screws 20 whose shafts extend through both basic components 10 and 18 extend through and which are screwed into threaded holes in the first support member 14 are formed.
In 3 ist zur Vereinfachung der Beschreibung ein Koordinatensystem eingezeichnet, wobei die z-Achse parallel zur Justierachse A-A verläuft, die x-Achse in der Papierebene senkrecht verläuft und die y-Achse senkrecht zur Papierachse gerichtet ist.In 3 For simplicity of the description, a coordinate system is shown, wherein the z-axis is parallel to the alignment axis AA, the x-axis is perpendicular in the plane of the paper and the y-axis is perpendicular to the paper axis.
Wenn beide Justierschrauben 20 gemäß 3, die bezüglich der Justierachse A-A vorteilhafterweise sich diametral gegenüberliegend angeordnet sind, derart in das erste Trägerbauteil 14 eingeschraubt werden, dass das erste Trägerbauteil 14 aus der gestrichelt dargestellten Stellung in die mit durchgezogenen Linien eingezeichnete Stellung um die Strecke Δz in Richtung auf das erste Grundbauteil 10 bewegt wird, verdreht sich das erste Trägerbauteil 14 gleichzeitig wegen des ersten Torsionsgelenks 12 um die Justierachse A und bewegt sich dabei in einem gemäß 3 von rechts her gesehen linksseitig der Justierachse A-A gelegenen Verbindungsbereich zwischen einem der Stege und dem Trägerbauteil um die Strecke Δx abwärts.If both adjustment screws 20 according to 3 , Which are advantageously arranged diametrically opposite with respect to the adjustment axis AA, in such a way in the first support member 14 be screwed in that the first carrier component 14 from the position shown in broken lines in the position shown by solid lines by the distance .DELTA.z in the direction of the first basic component 10 is moved, twisted the first support member 14 at the same time because of the first torsion joint 12 about the alignment axis A and thereby moves in accordance with 3 Seen from the right side of the left side of the adjustment axis AA located connecting region between one of the webs and the support member by the distance .DELTA.x down.
4 zeigt die Anordnung gemäß 3 in perspektivischer Ansicht. 4 shows the arrangement according to 3 in perspective view.
In dem ersten Trägerbauteil 14 sind parallel zur Justierachse A-A vier Gewindebohrungen 22 1 bis 22 4 ausgebildet, die sich jeweils paarig diagonal gegenüberliegen. Koaxial zu den vier Gewindebohrungen 22 1 bis 22 4 führen durch das erste Grundbauteil 10 und das zweite Grundbauteil 18 vier Durchgangsbohrungen 24 1 bis 24 4 hindurch, so dass entsprechende Justierschrauben gemäß 4 von links her durch die Durchgangsbohrungen hindurchgeführt und mit den Gewindebohrungen verschraubt werden können.In the first carrier component 14 are four threaded holes parallel to the adjustment axis AA 22 1 to 22 4 formed, which are each diagonally opposite each other. Coaxial to the four threaded holes 22 1 to 22 4 lead through the first basic component 10 and the second basic component 18 four through holes 24 1 to 24 4 therethrough, so that corresponding adjustment screws according to 4 can be passed from the left through the through holes and bolted to the threaded holes.
Relativ zu den Kippstegen des Kippgelenks 16 um 90° versetzt sind in dem ersten Grundbauteil 10 sich diametral gegenüberliegende Gewindebohrungen ausgebildet von denen nur die Gewindebohrung 26 1 sichtbar ist. Koaxial zu den Gewindebohrungen des ersten Grundbauteils 10 sind im zweiten Grundbauteil 18 Durchgangsbohrungen ausgebildet, in die Justierschrauben eingeschoben werden können, die mit den Gewindebohrungen 26 verschraubt werden.Relative to the tilting webs of the tilting joint 16 offset by 90 ° are in the first basic component 10 diametrically opposed threaded holes formed by which only the threaded hole 26 1 is visible. Coaxial to the threaded holes of the first basic component 10 are in the second basic component 18 Through holes formed in the adjustment screws can be inserted with the threaded holes 26 be screwed.
Zentral durch die Grundbauteile 10 und 18 sowie das erste Trägerbauteil 14 hindurch führt eine Durchgangsöffnung 28, durch die hindurch ein Laserkollimator 30 in das erste Trägerbauteil 14 eingeschoben werden kann. Der Laserkollimator 30 kann mittels einer nicht dargestellten Fixierschraube, die in eine durch das erste Trägerbauteil 14 radial hindurchführende Gewindebohrung 32 eingeschraubt wird, im ersten Trägerbauteil 14 fixiert werden.Central through the basic components 10 and 18 and the first carrier component 14 passes through a passage opening 28 through which a laser collimator passes 30 in the first carrier component 14 can be inserted. The laser collimator 30 can by means of a fixing screw, not shown, in a through the first support member 14 radially passing threaded hole 32 is screwed in the first carrier component 14 be fixed.
Das gemäß 4 rechte Ende der Durchgangbohrung 28 kann mit einem Anschlagring versehen sein, an dem ein Stirnende des Laserkollimators 30 anliegt.The according to 4 right end of the through hole 28 may be provided with a stop ring on which a front end of the laser collimator 30 is applied.
Wie ohne weiteres verständlich, kann durch Verkippen des ersten Grundbauteils 10 relativ zum zweiten Grundbauteil 18 um das Kippgelenk 16 und durch zweckentsprechende Einstellung der vier mit den Gewindebohrungen 22 1 bis 22 4 verschraubten Justierschrauben und dadurch erfolgende Verdrehung mit zusätzlicher Verschiebung und ggf. erfolgender Verschwenkung des ersten Trägerbauteils 14 relativ zum ersten Grundbauteil 10 der Laserkollimator 30 präzise justiert werden, so dass eine Laserlinie oder ein Laserpunkt in genau vorgebbarer Weise ausgerichtet werden kann.As can be readily understood, by tilting the first base member 10 relative to the second basic component 18 around the tilting joint 16 and by appropriate adjustment of the four with the threaded holes 22 1 to 22 4 screwed adjusting screws and thereby taking place rotation with additional displacement and possibly successful pivoting of the first support member 14 relative to the first basic component 10 the laser collimator 30 be precisely adjusted so that a laser line or a laser point can be aligned in a precisely predetermined manner.
Wenn das zweite Grundbauteil 18 an einem Gehäuse starr befestigt ist, in dessen Innerem das erste Grundbauteil und das erste Trägerbauteil angeordnet sind, kann die Justierung vollständig von außerhalb des Gehäuses erfolgen.If the second basic component 18 is rigidly secured to a housing, in the interior of which the first base member and the first support member are arranged, the adjustment can be made entirely from outside the housing.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Durchgangsbohrungen gegenüber den Schäften der zugehörigen Justierschrauben jeweils mit Übermaß ausgebildet sind, so dass die Justierschrauben zusammen mit den jeweiligen Bauteilen kippen bzw. verschwenken können.It should be noted that the through holes are each formed with oversize relative to the shanks of the associated adjusting screws, so that the adjusting screws can tilt or pivot together with the respective components.
5 zeigt eine Ausführungsform der Justiervorrichtung, die sich von der bisher geschilderten Ausführungsform dadurch unterscheidet, dass mit dem ersten Trägerbauteil 14 über ein zweites Torsionsgelenk 34 ein zweites Trägerbauteil 36 verbunden ist. Die Torsionstege des zweiten Torsionsgelenks 34 sind ähnlich wie die Torsionsstege des ersten Torsionsgelenks 12 rotationsmetrisch um die Justierachse A-A herum angeordnet, jedoch zur Umfangsrichtung gegensinnig zu den Torsionsstegen des ersten Kippgelenks 16 geneigt. Justierschrauben 20 erstrecken sich durch Durchgangsbohrungen des zweiten Grundbauteils 18, ersten Grundbauteils 10 und ersten Trägerbauteils 14 hindurch und sind mit Gewindebohrungen des zweiten Trägerbauteils 36 verschraubt. 5 shows an embodiment of the adjusting device, which differs from the previously described embodiment in that with the first support member 14 over a second torsion joint 34 a second carrier component 36 connected is. The torsion bars of the second torsion joint 34 are similar to the torsion bars of the first torsion joint 12 Rotationally arranged around the adjusting axis AA around, but to the circumferential direction in opposite directions to the torsion bars of the first tilting joint 16 inclined. adjusting screws 20 extend through through holes of the second base member 18 , first basic component 10 and first carrier component 14 through and are threaded holes of the second support member 36 screwed.
Wenn die Justierschrauben 20 gemäß 5 derart angezogen werden, dass sich das zweite Trägerbauteil 36 aus der gestrichelt eingezeichneten Stellung um die Strecke Δz in die durchgehend eingezeichnete Stellung bewegt, bewegt sich das erste Trägerbauteil 14 lediglich um die Strecke Δz/2 in Richtung auf das erste Grundbauteil 10. Während das erste Trägerbauteil 14 dabei von rechts her gesehen um die Justierachse A-A in Gegenuhrzeigerrichtung (3) verdreht wird, wird wegen der gegensinnigen Ausbildung der Torsionsgelenke 12 und 34 das zweite Trägerbauteil 36 relativ zum ersten Trägerbauteil (14) in Uhrzeigerrichtung verdreht, so dass es sich insgesamt nur in z-Richtung bewegt.If the adjustment screws 20 according to 5 be tightened so that the second support member 36 moved from the dashed line position by the distance .DELTA.z in the continuous position drawn moves the first support member 14 only by the distance Δz / 2 in the direction of the first basic component 10 , While the first carrier component 14 thereby seen from the right about the alignment axis AA in the counterclockwise direction ( 3 ) is twisted, because of the opposing training of the torsion joints 12 and 34 the second carrier component 36 relative to the first carrier component ( 14 ) is rotated in the clockwise direction so that it moves only in the z-direction overall.
Bei der Ausführungsform gemäß 6 sind in Abänderung der Ausführungsform gemäß 5 zusätzliche Justierschrauben (nicht dargestellt) vorgesehen, die durch das zweite Grundbauteil 18 und das erste Grundbauteil 10 hindurch mit dem ersten Trägerbauteil 14 verschraubt sind, so dass der Abstand zwischen dem ersten Trägerbauteil 14 und dem zweiten Grundbauteil 18 konstant gehalten werden kann, wenn das zweite Trägerbauteil 36 in Richtung auf das zweite Grundbauteil 18 verstellt wird und sich dadurch relativ zum ersten Trägerbauteil 14 verschiebt und verdreht. Es versteht sich, dass die nicht dargestellten mit dem ersten Trägerbauteil 14 verschraubten Schrauben axial fest am zweiten Grundbauteil 18 angeordnet sind, in dem sie beispielsweise an ihrer vom Kopf abgewandten Seite mit einem Bund versehen sind, der an der am ersten Grundbauteil 10 zugewandten Seite des zweiten Grundbauteils 18 anliegt.In the embodiment according to 6 are in modification of the embodiment according to 5 additional adjustment screws (not shown) provided by the second basic component 18 and the first basic component 10 through with the first carrier component 14 are bolted so that the distance between the first support member 14 and the second basic component 18 can be kept constant when the second support member 36 towards the second basic component 18 is adjusted and thereby relative to the first carrier component 14 shifts and twists. It is understood that the not shown with the first support member 14 bolted screws axially fixed to the second base member 18 are arranged, for example, in which they are provided on its side facing away from the head with a collar, which at the first base member 10 facing side of the second basic component 18 is applied.
7 zeigt eine der 1 ähnliche Ausführungsform der Justiervorrichtung, bei der das zweite Grundbauteil 18 über ein zweites Kippgelenk 40, dessen Kippstege relativ zu den Kippstegen des ersten Kippgelenks 16 in Umfangsrichtung um 90° versetzt sind, mit einem dritten Grundbauteil 42 verbunden ist. 7 shows one of the 1 Similar embodiment of the adjusting device, wherein the second basic component 18 via a second tilt joint 40 , the tilting webs relative to the tilting webs of the first tilting joint 16 circumferentially offset by 90 °, with a third base member 42 connected is.
8 zeigt die Justiervorrichtung gemäß 7 in perspektivischer Darstellung. Deutlich sichtbar ist, dass die Kippstege des ersten Kippgelenks 16 (es ist nur der Kippsteg 16 1 sichtbar) relativ zu den Kippstegen des zweiten Kippgelenks 40 (es ist nur der Kippsteg 40 1 sichtbar) um 90° versetzt sind. Die Justierschrauben zum Verkippen des ersten Grundbauteils 10 relativ zum zweiten Grundbauteil 18 sind bevorzugt in Umfangsrichtung möglichst weit von den Kippstegen des ersten Kippgelenks 16 versetzt, so dass die durch das dritte Grundbauteil 42 und das zweite Grundbauteil 18 hindurchführenden Durchgangsbohrungen und im ersten Grundbauteil 10 ausgebildeten Gewindebohrungen für diese Justierschrauben in Umfangsrichtung von den Kippstegen des zweiten Kippgelenks 40 nur wenig versetzt sind oder bei entsprechender Dimensionierung der Kippstege des zweiten Kippgelenks 40 durch diese hindurchgehen. Die Justierschrauben zum Verschwenken des zweiten Kippgelenks 40, die lediglich durch das dritte Grundbauteil 42 hindurch ragen und mit dem zweiten Grundbauteil 18 verschraubt sind, können dagegen bezüglich der Umfangsrichtung mit den Kippstegen des ersten Kippgelenks 16 fluchten. 8th shows the adjusting device according to 7 in perspective view. It is clearly visible that the tilting webs of the first tilting joint 16 (It's just the dump 16 1 visible) relative to the Kippstegen of the second tilting joint 40 (It's just the dump 40 1 visible) are offset by 90 °. The adjusting screws for tilting the first basic component 10 relative to the second basic component 18 are preferably in the circumferential direction as far as possible from the tilting webs of the first tilting joint 16 offset, so that by the third basic component 42 and the second basic component 18 passing through holes and in the first basic component 10 trained threaded holes for these adjustment screws in the circumferential direction of the tilting ribs of the second tilting joint 40 are only slightly offset or with appropriate dimensioning of the tilting ribs of the second tilting joint 40 go through them. The adjusting screws for pivoting the second tilting joint 40 that only by the third basic component 42 protrude through and with the second basic component 18 are screwed, however, with respect to the circumferential direction with the tilting ribs of the first tilting joint 16 aligned.
Es versteht sich, dass die Justiervorrichtung gemäß 8 zusätzlich mit einem zweiten Trägerbauteil 36 entsprechend der Ausführungsform gemäß 5 versehen sein kann.It is understood that the adjusting device according to 8th additionally with a second carrier component 36 according to the embodiment according to 5 can be provided.
Ein an dem zweiten Trägerbauteil 36 einer solchen nicht dargestellten Ausführungsform befestigtes, bezüglich seiner Position einzustellendes Bauteil, beispielsweise ein Laserkollimator, kann durch die mit zwei aufeinander senkrecht stehenden Schwenkachsen mögliche Verschwenkung des ersten Grundbauteils 10 relativ zum dritten Grundbauteil 42 sowie die mit oder ohne zusätzliche Verdrehung mögliche Verstellbarkeit des zweiten Trägerbauteils 36 relativ zum ersten Grundbauteil 10 weitgehend ohne Restriktionen in seiner räumlichen Stellung präzise eingestellt werden.One on the second carrier component 36 such a non-illustrated embodiment fixed, with respect to its position to be adjusted component, for example, a laser collimator, by the two mutually perpendicular pivot axes possible pivoting of the first base member 10 relative to the third basic component 42 and the possible with or without additional rotation adjustability of the second carrier component 36 relative to the first basic component 10 be set precisely without restrictions in its spatial position precisely.
Die beschriebenen Ausführungsformen können in unterschiedlicher Weise miteinander kombiniert werden, wobei eine einfache Ausführungsform beispielsweise lediglich das ersten Grundbauteil 10 und das mit dem ersten Grundbauteil 10 über das erste Torsionsgelenk 12 verbundene erste Trägerbauteil 14 mit zugehörigen Justierschrauben aufweist.The described embodiments can be combined with each other in different ways, wherein a simple embodiment, for example, only the first basic component 10 and that with the first basic component 10 over the first torsion joint 12 connected first carrier component 14 having associated adjustment screws.
Es versteht sich, dass nicht zwangsläufig alle Justierschrauben von der freien Stirnseite des jeweils vorhandenen Trägerbauteils einstellbar sein müssen, sondern dass einige der Justierschrauben, beispielsweise die Justierschrauben zum Verstellen des Trägerbauteils oder der Trägerbauteile, von der freien Stirnfläche des jeweiligen Trägerbauteils aus verstellbar sein können.It is understood that not necessarily all adjustment screws must be adjustable from the free end face of the respective existing support member, but that some of the adjusting screws, for example, the adjusting screws for adjusting the support member or the support members, from the free end face of the respective support member can be adjustable.
Zusammenfassend werden mit der erfindungsgemäßen Justiervorrichtung, die in vielfältiger Weise abgeändert werden kann, folgende Vorteile erzielt:
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist, mit Ausnahme der Justierschrauben, einteilig durch spanabhebende Bearbeitung kostengünstig herstellbar, wobei eine kompakte Bauform mit spielfreien Festkörpergelenken erzielt wird.In summary, the following advantages are achieved with the adjusting device according to the invention, which can be modified in many ways:
The device according to the invention is, with the exception of the adjusting screws, integrally produced by machining cost, with a compact design with backlash-free solid joints is achieved.
Durch Wahl der Justierschrauben und deren Einbaulagen lassen sich unterschiedlichste Freiheitsgrade einstellen, beispielsweise Neigung in x-Richtung, Neigung in y-Richtung, Rotation um die z-Richtung im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn, verstellen in z-Richtung usw.By selecting the adjustment screws and their mounting positions, a wide variety of degrees of freedom can be set, for example, inclination in the x-direction, inclination in the y-direction, rotation about the z-direction in a clockwise and counterclockwise direction, adjust in the z-direction, etc.
Die Justiervorrichtung kann einfach montiert werden und ist beispielsweise vollständig von außerhalb eines Gehäuses einstellbar.The adjusting device can be easily mounted and is for example completely adjustable from outside a housing.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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1010
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erstes Grundbauteilfirst basic component
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1212
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erstes Torsionsgelenkfirst torsion joint
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12n 12 n
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Torsionsstegtorsion
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1414
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erstes Trägerbauteilfirst carrier component
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1616
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erstes Kippgelenkfirst tilting joint
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16n 16 n
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Kippstegtilting
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1818
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zweites Grundbauteilsecond basic component
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2020
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Justierschraubeadjusting screw
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2222
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Gewindebohrungthreaded hole
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2424
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DurchgangsbohrungThrough Hole
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2626
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Gewindebohrungthreaded hole
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2828
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DurchgangbohrungThrough Hole
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3030
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LaserkollimatorLaser Guide
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3232
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Gewindebohrungthreaded hole
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3434
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zweites Torsionsgelenksecond torsion joint
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3636
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zweites Trägerbauteilsecond carrier component
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4040
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zweites Kippgelenksecond tilt joint
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4242
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drittes Grundbauteilthird basic component