CN203673143U - 一种用于望远镜共空间调节的六自由度调节装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于望远镜共空间调节的六自由度调节装置,其特征在于,包括反射镜转接块(1)、安装在反射镜转接块(1)内部的反射镜座背板(2)、通过螺钉A(11)固定在反射镜座背板(2)上的摆动反射镜(3)、固定在反射镜转接块(1)上的转接筒(4);转接筒(4)外壁设置有螺纹,转接筒(4)与内壁带有螺纹的连接体(6)螺纹连接,连接体(6)上端设置为凹槽(16),下端为锥形的偏心调节体(7)嵌于凹槽(16)内,并通过螺钉E(15)固定;偏心调节体(7)的上端设置为浅槽(17),下端为锥形的倾斜锥盘(8)嵌于浅槽(17)内,并通过螺钉D(14)固定;倾斜锥盘(8)的上端设置为倒锥形的凹形结构(18),下端为球形的倾斜球盘(9)嵌于倒锥形的凹形结构(18)内,并通过螺钉C(13)固定;倾斜球盘(9)的上端设置为筒状,内部设置有定位台(19),光线头(10)***倾斜球盘(9)的筒内,通过螺钉B(12)固定;转接筒(4)的外壁螺纹上套连接有锁紧环(5);可实现图像与靶面之间的6自由度的调节。
Description
技术领域
本发明属于一种调节机构技术范围,尤其属于一种用于共空间调节的六自由度调节装置结构领域。
背景技术
任何一个空间物体都具有6个自由度,这六个自由度分别是沿相互正交的3个空间方向的直线移动以及绕该3个方向的旋转运动,这6个自由度是相互独立的,而且这6个自由度足以描述任何一个空间物体的位置和姿态。
通常的调节机构要实现的目的无非是这6个自由度的其中一个或者是多个的组合。目前的位置、姿态调节装置有:
一、由单维调节机构组合得到六自由度调节;
单个自由度的调节机构有一维平动台和一维旋转台,各种仪器设备制造商都有相关产品可供选购。进一步地,将平动台和旋转台组合起来就构成多维调节台,这也已经是常见的产品了。这种产品使用较为方便,搭建简单,组合方式灵活,广泛应用于各种实验装置。
这种产品的缺点是:由于是多个单功能的器件组合实现多维调节,使得整体结构尺寸相对较大,重量较重,成本较高,对于空间尺寸紧张、要求结构重量尽量小的特定场合难以应用。
二、Stewart调节平台。
除了平动台和旋转台这样的调节机构外,六自由度Stewart平台也是具有6个自由度的一种机构,这种机构由6根可驱致伸缩的铰链杆连接两个平台,由连杆的运动组合可以实现两个平台之间的6个自由度的相互运动。由于其结构简单、刚度大、承载能力强、精度高、动态响应快、自重负荷比小等一系列优点,目前已经广泛应用于各种领域。
这种机构的缺点是控制***复杂,价格十分昂贵,一套普通的产品就要十几万人民币。
在太阳偏振测量望远镜(样机)上,需要利用两个光电探测器件对同源图像进行分别采集比对,需要达成下列目的:
1、图像在各个探测器上均能良好成像;2、图像上的任意一点在各个探测器上的位置必须一致;3、光轴与各个探测器靶面垂直。
要求1意味着应具有调焦的能力,这可以描述为一种沿着光轴的直线运动;要求2意味着应具有调节图像相对于靶面的移动和旋转的能力,这可以描述为绕光轴的旋转和垂直与光轴的两个方向的直线运动;要求3意味着应具有调节靶面与光轴夹角的能力,这可以描述为绕垂直与光轴并且相互正交的两个轴线的旋转运动。
上述要求实际上规定了应实现六个自由度的调节。
但是由于望远镜样机本身口径不大,空间尺寸较小,结构刚度有限,无法选配到合适的6自由度组合产品。Stewart平台太贵,也无法选用。
发明内容
本发明为了实现在较小的空间内实现六自由度的调节需要,本发明设计了一种6自由度调节机构。
本发明采用如下技术方案实现。
一种用于望远镜共空间调节的六自由度调节装置,其特征在于,包括反射镜转接块(1)、安装在反射镜转接块(1)内部的反射镜座背板(2)、通过螺钉A (11)固定在反射镜座背板(2)上的摆动反射镜(3)、固定在反射镜转接块(1)上的转接筒(4);转接筒(4)外壁设置有螺纹,转接筒(4)与内壁带有螺纹的连接体(6)螺纹连接,连接体(6)上端设置为凹槽(16),下端为锥形的偏心调节体(7)嵌于凹槽(16)内,并通过螺钉E (15)固定;偏心调节体(7)的上端设置为浅槽(17),下端为锥形的倾斜锥盘(8)嵌于浅槽(17)内,并通过螺钉D (14)固定;倾斜锥盘(8)的上端设置为倒锥形的凹形结构(18),下端为球形的倾斜球盘(9)嵌于倒锥形的凹形结构(18)内,并通过螺钉C (13)固定;倾斜球盘(9)的上端设置为筒状,内部设置有定位台(19),光线头(10)***倾斜球盘(9)的筒内,通过螺钉B (12)固定。
本发明转接筒(4)的外壁螺纹上套连接有锁紧环(5)。
本发明的有益效果为,结构紧凑,加工简单,可实现图像与靶面之间的6自由度的调节。
下面结合附图和具体实施方式对发明作进一步解释。
附图说明
图1、图2为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
图中标号为:见图1,图2所示:一种用于望远镜共空间调节的六自由度调节装置,其特征在于,包括反射镜转接块(1)、安装在反射镜转接块(1)内部的反射镜座背板(2)、通过螺钉A (11)固定在反射镜座背板(2)上的摆动反射镜(3)、固定在反射镜转接块(1)上的转接筒(4);转接筒(4)外壁设置有螺纹,转接筒(4)与内壁带有螺纹的连接体(6)螺纹连接,连接体(6)上端设置为凹槽(16),下端为锥形的偏心调节体(7)嵌于凹槽(16)内,并通过螺钉E (15)固定;偏心调节体(7)的上端设置为浅槽(17),下端为锥形的倾斜锥盘(8)嵌于浅槽(17)内,并通过螺钉D (14)固定;倾斜锥盘(8)的上端设置为倒锥形的凹形结构(18),下端为球形的倾斜球盘(9)嵌于倒锥形的凹形结构(18)内,并通过螺钉C (13)固定;倾斜球盘(9)的上端设置为筒状,内部设置有定位台(19),光线头(10)***倾斜球盘(9)的筒内,通过螺钉B (12)固定。
本发明转接筒(4)的外壁螺纹上套连接有锁紧环(5)。
本发明的安装步骤及其调节次序为:
首先在,反射转接块1上安装反射镜座背板2,反射镜座背板2上装有摆动反射镜3,摆动反射镜3可有装在反射镜座背板上的螺钉A 11调节其摆动角,摆角的变化使得光轴101随之摆动。转接筒4固定在反射镜转接块1上,转接筒4的外面有螺纹;连接体6通过螺纹与转接筒4连接,锁紧环5也通过螺纹与转接筒4连接,反向旋转锁紧环5即可实现对连接体6锁紧的功能;偏心调节体7放在连接体6上端的凹槽16内,偏心调节体7与连接体6为间隙很小的间隙配合,调节体7下端有锥形的结构,由安装在连接体6上的螺钉E 15实现固定;偏心调节体7的上端有一浅槽17,且该浅孔与偏心调节体7的下端锥体结构呈偏心状态;倾斜锥盘8下端结构与偏心调节体7的下端相似,也有锥体的结构,该结构置于偏心调节体7的上端的浅槽17内,并有螺钉D 14实现固定。倾斜锥盘8的上端为倒锥形的凹形结构18;倾斜球盘9的下端为球形结构,中间有通孔,上端为筒状,桶内有定位台19,用于定位光纤头10,定位台19的定位面与球面的球心重合。倾斜球盘9与倾斜锥盘8用4个均布的螺钉C 13连接固定,通过调节这4个螺钉C 13即可实现倾斜球盘9相对与倾斜锥盘8的倾斜角度;
光纤头10***倾斜球盘9上端的孔内,由螺钉B 12侧面压紧固定,光纤头10的下端面为靶面,下端面与倾斜球盘9内孔的定位面对齐。
调节次序为:
1,松开锁紧环5,旋转连接体6,进行调焦,调焦完毕后拧紧锁紧环5;
2,松开螺钉E 15,旋转偏心调节体7,使光纤头中心旋转至光轴的摆动线上,拧紧螺钉E 15;
3,拧动调节螺钉A 11,调节摆动反射镜3的摆角,使光轴与靶面中心重合;
4,松开螺钉D 14,旋转倾斜锥盘8,调整图像与靶面的相位;
5,调整螺钉C 13,调整靶面的倾斜;
根据调整的结果,重复1~5的全部或个别步骤,即可完成六自由度调节。
本发明可以实现的调节运动有:1)利用螺纹与锁紧螺钉实现沿光轴方向的位置调节;2)利用摆镜调节成像光轴的方向,实现一维的摆动调节;3)利用偏心结构实现探测器的旋转,4)用一个旋转结构实现探测器的相位调节;上述1-4种运动可以实现的功能为,利用一对用4个两两对径正交布置的拉紧螺钉连接的倾斜锥盘8和倾斜球盘9实现探测器的两维倾斜调整,其中,倾斜球盘9的球面的球心与光线头10的靶面重合,这样就保证在调整过程中光线头10不会相对于光轴有离轴的运动,最终实现了取景目的。
Claims (2)
1.一种用于望远镜共空间调节的六自由度调节装置,其特征在于,包括反射镜转接块(1)、安装在反射镜转接块(1)内部的反射镜座背板(2)、通过螺钉A (11)固定在反射镜座背板(2)上的摆动反射镜(3)、固定在反射镜转接块(1)上的转接筒(4);转接筒(4)外壁设置有螺纹,转接筒(4)与内壁带有螺纹的连接体(6)螺纹连接,连接体(6)上端设置为凹槽(16),下端为锥形的偏心调节体(7)嵌于凹槽(16)内,并通过螺钉E (15)固定;偏心调节体(7)的上端设置为浅槽(17),下端为锥形的倾斜锥盘(8)嵌于浅槽(17)内,并通过螺钉D (14)固定;倾斜锥盘(8)的上端设置为倒锥形的凹形结构(18),下端为球形的倾斜球盘(9)嵌于倒锥形的凹形结构(18)内,并通过螺钉C (13)固定;倾斜球盘(9)的上端设置为筒状,内部设置有定位台(19),光线头(10)***倾斜球盘(9)的筒内,通过螺钉B (12)固定。
2.根据权利要求1所述的一种用于望远镜共空间调节的六自由度调节装置,其特征在于,转接筒(4)的外壁螺纹上套连接有锁紧环(5)。
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CN104360453A (zh) * | 2014-12-01 | 2015-02-18 | 黑龙江大学 | 一种用于搭建光路的转接件及与该转接件相配合的固定支架 |
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