一種用于望遠鏡共空間調節(jié)的六自由度調節(jié)裝置制造方法
【專利摘要】一種用于望遠鏡共空間調節(jié)的六自由度調節(jié)裝置，其特征在于，包括反射鏡轉接塊（1）、安裝在反射鏡轉接塊（1）內部的反射鏡座背板（2）、通過螺釘A（11）固定在反射鏡座背板（2）上的擺動反射鏡（3）、固定在反射鏡轉接塊（1）上的轉接筒（4）；轉接筒（4）外壁設置有螺紋，轉接筒（4）與內壁帶有螺紋的連接體（6）螺紋連接，連接體（6）上端設置為凹槽（16），下端為錐形的偏心調節(jié)體（7）嵌于凹槽（16）內，并通過螺釘E（15）固定；偏心調節(jié)體（7）的上端設置為淺槽（17），下端為錐形的傾斜錐盤（8）嵌于淺槽（17）內，并通過螺釘D（14）固定；傾斜錐盤（8）的上端設置為倒錐形的凹形結構（18），下端為球形的傾斜球盤（9）嵌于倒錐形的凹形結構（18）內，并通過螺釘C（13）固定；傾斜球盤（9）的上端設置為筒狀，內部設置有定位臺（19），光線頭（10）插入傾斜球盤（9）的筒內，通過螺釘B（12）固定；轉接筒（4）的外壁螺紋上套連接有鎖緊環(huán)（5）；可實現(xiàn)圖像與靶面之間的6自由度的調節(jié)。
【專利說明】—種用于望遠鏡共空間調節(jié)的六自由度調節(jié)裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于一種調節(jié)機構技術范圍，尤其屬于一種用于共空間調節(jié)的六自由度調節(jié)裝置結構領域。
【背景技術】
[0002]任何一個空間物體都具有6個自由度，這六個自由度分別是沿相互正交的3個空間方向的直線移動以及繞該3個方向的旋轉運動，這6個自由度是相互獨立的，而且這6個自由度足以描述任何一個空間物體的位置和姿態(tài)。
[0003]通常的調節(jié)機構要實現(xiàn)的目的無非是這6個自由度的其中一個或者是多個的組合。目前的位置、姿態(tài)調節(jié)裝置有:
[0004]一、由單維調節(jié)機構組合得到六自由度調節(jié)；
[0005]單個自由度的調節(jié)機構有一維平動臺和一維旋轉臺，各種儀器設備制造商都有相關產(chǎn)品可供選購。進一步地，將平動臺和旋轉臺組合起來就構成多維調節(jié)臺，這也已經(jīng)是常見的產(chǎn)品了。這種產(chǎn)品使用較為方便，搭建簡單，組合方式靈活，廣泛應用于各種實驗裝置。
[0006]這種產(chǎn)品的缺點是:由于是多個單功能的器件組合實現(xiàn)多維調節(jié)，使得整體結構尺寸相對較大，重量較重，成本較高，對于空間尺寸緊張、要求結構重量盡量小的特定場合難以應用。
[0007]二、Stewart 調節(jié)平臺。
[0008]除了平動臺和旋轉臺這樣的調節(jié)機構外,六自由度Stewart平臺也是具有6個自由度的一種機構，這種機構由6根可驅致伸縮的鉸鏈桿連接兩個平臺，由連桿的運動組合可以實現(xiàn)兩個平臺之間的6個自由度的相互運動。由于其結構簡單、剛度大、承載能力強、精度高、動態(tài)響應快、自重負荷比小等一系列優(yōu)點，目前已經(jīng)廣泛應用于各種領域。
[0009]這種機構的缺點是控制系統(tǒng)復雜，價格十分昂貴，一套普通的產(chǎn)品就要十幾萬人民幣。
[0010]在太陽偏振測量望遠鏡(樣機)上，需要利用兩個光電探測器件對同源圖像進行分別采集比對，需要達成下列目的:
[0011]1、圖像在各個探測器上均能良好成像；2、圖像上的任意一點在各個探測器上的位置必須一致；3、光軸與各個探測器靶面垂直。
[0012]要求I意味著應具有調焦的能力，這可以描述為一種沿著光軸的直線運動；要求2意味著應具有調節(jié)圖像相對于靶面的移動和旋轉的能力，這可以描述為繞光軸的旋轉和垂直與光軸的兩個方向的直線運動；要求3意味著應具有調節(jié)靶面與光軸夾角的能力，這可以描述為繞垂直與光軸并且相互正交的兩個軸線的旋轉運動。
[0013]上述要求實際上規(guī)定了應實現(xiàn)六個自由度的調節(jié)。
[0014]但是由于望遠鏡樣機本身口徑不大，空間尺寸較小，結構剛度有限，無法選配到合適的6自由度組合產(chǎn)品。Stewart平臺太貴,也無法選用。
【發(fā)明內容】
[0015]本發(fā)明為了實現(xiàn)在較小的空間內實現(xiàn)六自由度的調節(jié)需要，本發(fā)明設計了一種6自由度調節(jié)機構。
[0016]本發(fā)明采用如下技術方案實現(xiàn)。
[0017]一種用于望遠鏡共空間調節(jié)的六自由度調節(jié)裝置，其特征在于，包括反射鏡轉接塊(I)、安裝在反射鏡轉接塊(I)內部的反射鏡座背板(2)、通過螺釘A (11)固定在反射鏡座背板(2)上的擺動反射鏡(3)、固定在反射鏡轉接塊(I)上的轉接筒(4);轉接筒(4)外壁設置有螺紋，轉接筒(4)與內壁帶有螺紋的連接體(6)螺紋連接，連接體(6)上端設置為凹槽(16)，下端為錐形的偏心調節(jié)體(7)嵌于凹槽(16)內，并通過螺釘E (15)固定；偏心調節(jié)體(7)的上端設置為淺槽(17)，下端為錐形的傾斜錐盤(8)嵌于淺槽(17)內，并通過螺釘D (14)固定；傾斜錐盤(8)的上端設置為倒錐形的凹形結構(18)，下端為球形的傾斜球盤
(9)嵌于倒錐形的凹形結構(18)內，并通過螺釘C (13)固定；傾斜球盤(9)的上端設置為筒狀，內部設置有定位臺(19)，光線頭(10)插入傾斜球盤(9)的筒內，通過螺釘B (12)固定。
[0018]本發(fā)明轉接筒(4)的外壁螺紋上套連接有鎖緊環(huán)(5)。
[0019]本發(fā)明的有益效果為，結構緊湊，加工簡單，可實現(xiàn)圖像與靶面之間的6自由度的調節(jié)。
[0020]下面結合附圖和【具體實施方式】對發(fā)明作進一步解釋。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1、圖2為本實用新型結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]圖中標號為:見圖1，圖2所示:一種用于望遠鏡共空間調節(jié)的六自由度調節(jié)裝置，其特征在于，包括反射鏡轉接塊(I)、安裝在反射鏡轉接塊(I)內部的反射鏡座背板(2)、通過螺釘A (11)固定在反射鏡座背板(2)上的擺動反射鏡(3)、固定在反射鏡轉接塊(I)上的轉接筒(4);轉接筒(4)外壁設置有螺紋，轉接筒(4)與內壁帶有螺紋的連接體(6)螺紋連接，連接體(6)上端設置為凹槽(16)，下端為錐形的偏心調節(jié)體(7)嵌于凹槽(16)內，并通過螺釘E (15)固定；偏心調節(jié)體(7)的上端設置為淺槽(17)，下端為錐形的傾斜錐盤(8)嵌于淺槽(17)內，并通過螺釘D (14)固定；傾斜錐盤(8)的上端設置為倒錐形的凹形結構(18 )，下端為球形的傾斜球盤(9 )嵌于倒錐形的凹形結構(18 )內，并通過螺釘C (13 )固定；傾斜球盤(9)的上端設置為筒狀，內部設置有定位臺(19),光線頭(10)插入傾斜球盤(9)的筒內，通過螺釘B (12)固定。
[0023]本發(fā)明轉接筒(4)的外壁螺紋上套連接有鎖緊環(huán)(5)。
[0024]本發(fā)明的安裝步驟及其調節(jié)次序為:
[0025]首先在，反射轉接塊I上安裝反射鏡座背板2，反射鏡座背板2上裝有擺動反射鏡3，擺動反射鏡3可有裝在反射鏡座背板上的螺釘A 11調節(jié)其擺動角，擺角的變化使得光軸101隨之擺動。轉接筒4固定在反射鏡轉接塊I上，轉接筒4的外面有螺紋；連接體6通過螺紋與轉接筒4連接，鎖緊環(huán)5也通過螺紋與轉接筒4連接，反向旋轉鎖緊環(huán)5即可實現(xiàn)對連接體6鎖緊的功能；偏心調節(jié)體7放在連接體6上端的凹槽16內，偏心調節(jié)體7與連接體6為間隙很小的間隙配合，調節(jié)體7下端有錐形的結構，由安裝在連接體6上的螺釘E 15實現(xiàn)固定；偏心調節(jié)體7的上端有一淺槽17，且該淺孔與偏心調節(jié)體7的下端錐體結構呈偏心狀態(tài)；傾斜錐盤8下端結構與偏心調節(jié)體7的下端相似，也有錐體的結構，該結構置于偏心調節(jié)體7的上端的淺槽17內，并有螺釘D 14實現(xiàn)固定。傾斜錐盤8的上端為倒錐形的凹形結構18 ;傾斜球盤9的下端為球形結構，中間有通孔，上端為筒狀，桶內有定位臺19，用于定位光纖頭10,定位臺19的定位面與球面的球心重合。傾斜球盤9與傾斜錐盤8用4個均布的螺釘C 13連接固定，通過調節(jié)這4個螺釘C 13即可實現(xiàn)傾斜球盤9相對與傾斜錐盤8的傾斜角度；
[0026]光纖頭10插入傾斜球盤9上端的孔內，由螺釘B 12側面壓緊固定，光纖頭10的下端面為靶面，下端面與傾斜球盤9內孔的定位面對齊。
[0027]調節(jié)次序為:
[0028]1，松開鎖緊環(huán)5，旋轉連接體6，進行調焦，調焦完畢后擰緊鎖緊環(huán)5 ；
[0029]2，松開螺釘E 15，旋轉偏心調節(jié)體7，使光纖頭中心旋轉至光軸的擺動線上，擰緊螺釘E 15 ；
[0030]3，擰動調節(jié)螺釘A 11，調節(jié)擺動反射鏡3的擺角，使光軸與靶面中心重合；
[0031]4，松開螺釘D 14，旋轉傾斜錐盤8，調整圖像與靶面的相位；
[0032]5，調整螺釘C 13，調整靶面的傾斜；
[0033]根據(jù)調整的結果，重復I飛的全部或個別步驟，即可完成六自由度調節(jié)。
[0034]本發(fā)明可以實現(xiàn)的調節(jié)運動有:I)利用螺紋與鎖緊螺釘實現(xiàn)沿光軸方向的位置調節(jié)；2)利用擺鏡調節(jié)成像光軸的方向，實現(xiàn)一維的擺動調節(jié)；3)利用偏心結構實現(xiàn)探測器的旋轉，4)用一個旋轉結構實現(xiàn)探測器的相位調節(jié)；上述1-4種運動可以實現(xiàn)的功能為，利用一對用4個兩兩對徑正交布置的拉緊螺釘連接的傾斜錐盤8和傾斜球盤9實現(xiàn)探測器的兩維傾斜調整，其中，傾斜球盤9的球面的球心與光線頭10的靶面重合，這樣就保證在調整過程中光線頭10不會相對于光軸有離軸的運動，最終實現(xiàn)了取景目的。
【權利要求】
1.一種用于望遠鏡共空間調節(jié)的六自由度調節(jié)裝置，其特征在于，包括反射鏡轉接塊(I)、安裝在反射鏡轉接塊(I)內部的反射鏡座背板(2)、通過螺釘A (11)固定在反射鏡座背板(2)上的擺動反射鏡(3)、固定在反射鏡轉接塊(I)上的轉接筒(4);轉接筒(4)外壁設置有螺紋，轉接筒(4)與內壁帶有螺紋的連接體(6)螺紋連接，連接體(6)上端設置為凹槽(16)，下端為錐形的偏心調節(jié)體(7)嵌于凹槽(16)內，并通過螺釘E (15)固定；偏心調節(jié)體(7)的上端設置為淺槽(17)，下端為錐形的傾斜錐盤(8)嵌于淺槽(17)內，并通過螺釘D(14)固定；傾斜錐盤(8 )的上端設置為倒錐形的凹形結構(18 )，下端為球形的傾斜球盤(9 )嵌于倒錐形的凹形結構(18)內，并通過螺釘C (13)固定；傾斜球盤(9)的上端設置為筒狀，內部設置有定位臺(19)，光線頭(10)插入傾斜球盤(9)的筒內，通過螺釘B (12)固定。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于望遠鏡共空間調節(jié)的六自由度調節(jié)裝置，其特征在于，轉接筒(4 )的外壁螺紋上套連接有鎖緊環(huán)(5 )。
【文檔編號】G02B7/00GK203673143SQ201320738435
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權日:2013年11月21日
【發(fā)明者】程向明, 鄧林華, 敦廣濤 申請人:中國科學院云南天文臺