一種側掛型箱體式光學系統可連續微調運動學定位機構技術方案

本發明專利技術涉及一種側掛型箱體式光學系統可連續微調運動學定位機構，涉及定位機構技術領域。該定位機構包括三個相同的可連續微調柔性定位點機構和兩個相同的微調定位支撐機構；三個可連續微調柔性定位點機構的設置位置形成一個平面，決定了儀器箱體的Z方向平移和X、Y旋轉三個自由度；一個微調定位支撐機構與儀器箱體為V形槽式接觸定位，限制儀器箱體的X、Y方向平移兩個自由度，另一個微調定位支撐機構與儀器箱體平面接觸定位限制儀器箱體Z旋轉一個自由度。該定位機構可以在光學儀器接口設計過程中，尤其是一些大型重型光學儀器，能夠提高接口的重復性定位能力和降低接口的接觸應力水平，實現了需要側掛光學儀器多次拆裝快速定位的目的。

The utility model relates to a side hanging box type optical system, which can continuously fine tune a kinematic positioning mechanism

The invention relates to a side suspension type box type optical system, which can continuously fine tune a kinematic positioning mechanism, and relates to the technical field of positioning mechanisms. The positioning mechanism comprises three identical continuous tuning mechanism and flexible positioning point two of the same fine supporting mechanism; three continuous tuning point flexible positioning mechanism is provided to form a plane position, determines the instrument box Z and X, Y direction shift rotation of three degrees of freedom; a fine tune the positioning support mechanism and instrument box for V groove type contact positioning, X, Y direction shift limit instrument box two degrees of freedom, another fine supporting mechanism and instrument box instrument box Z plane contact positioning limit rotation one degree of freedom. The positioning mechanism in optical instrument interface design process, especially in some large and heavy optical instrument, can improve the repeatability of positioning capability and reduce interface interface contact stress level, realize the need for side hung optical instrument for the purpose of rapid positioning and assembly for many times.

【技術實現步驟摘要】
一種側掛型箱體式光學系統可連續微調運動學定位機構
本專利技術涉及一種定位機構，具體涉及一種側掛型箱體式光學系統可連續微調運動學定位機構。
技術介紹
首先，在光學系統中為防止像差的引入造成成像質量下降，光學元件的準直與間距必須嚴格保證。其次，光學系統由于壽命周期、清洗、升級改造等要求，需要多次拆裝，為保證裝配精度，需設計一套定位用運動學接口。所以，在光學儀器接口設計過程中，尤其是一些大型重型光學儀器，提高接口的重復性定位能力和降低接口的接觸應力水平是非常重要的。運動學定位支撐設計原理簡單，但其結構形式具有多樣性，不同形式的支撐板、轉接板、球頭、定位塊以及弧面銷的組合方式構成了滿足不同自由度約束要求的結構形式。根據不同空間安裝方式又分為平放、倒掛和側掛形式。在一些大型光學儀器如米級口徑望遠鏡上，經常需要與主望遠鏡對接使用的箱體結構的光學分系統。望遠鏡不同跟蹤姿態顯然使側掛形式運動學定位支撐方式成為一種需求。目前，側掛形式的運動學定位支撐方式較為少見，且較難實現；而具備連續調節的側掛形式的運動學定位支撐方式更是具有創新性。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了實現大型望遠鏡系統中需要側掛光學儀器多次拆裝快速定位，進而提供一種側掛型箱體式光學系統可連續微調運動學定位機構。為了實現上述目的，本專利技術的技術方案具體如下：一種側掛型箱體式光學系統可連續微調運動學定位機構，包括：安裝在墻壁與儀器箱體之間的三個相同的第一可連續微調柔性定位點機構、第二可連續微調柔性定位點機構和第三可連續微調柔性定位點機構；安裝在墻壁上，在儀器箱體下方支撐的兩個相同的第一微調定位支撐機構和第二微調定位支撐機構；所述第二可連續微調柔性定位點機構和第三可連續微調柔性定位點機構對稱設置，所述第一可連續微調柔性定位點機構、第二可連續微調柔性定位點機構和第三可連續微調柔性定位點機構的設置位置形成一個平面，決定了儀器箱體的Z方向平移和X、Y旋轉三個自由度；所述第一微調定位支撐機構與儀器箱體為V形槽式接觸定位，限制儀器箱體的X、Y方向平移兩個自由度，所述第二微調定位支撐機構與儀器箱體平面接觸定位限制儀器箱體Z旋轉一個自由度。在上述技術方案中，所述可連續微調柔性定位點機構包括：外殼安裝座、外殼、上滑塊、球窩墊片、高度墊片、墊片固定外殼、下滑塊、傳動絲桿和絲桿固定座；所述下滑塊、上滑塊、球窩墊片、高度墊片、墊片固定外殼依次安裝在外殼安裝座上方，絲桿固定座安裝在外殼安裝座上后，傳動絲桿穿過絲桿固定座和下滑塊，最后將外殼安裝在外殼安裝座上，封裝起來組成所述可連續微調柔性定位點機構。在上述技術方案中，所述微調定位支撐機構包括：微調定位支撐機構安裝座、球頭頂起絲桿和定位連接件；所述微調定位支撐機構安裝座安裝在墻面上，球頭頂起絲桿穿過微調定位支撐機構安裝座，定位連接件安裝在球頭頂起絲桿上且與儀器箱體接觸連接。本專利技術的有益效果是：本專利技術提供的一種側掛型箱體式光學系統可連續微調運動學定位機構可以在光學儀器接口設計過程中，尤其是一些大型重型光學儀器，能夠提高接口的重復性定位能力和降低接口的接觸應力水平，實現了需要側掛光學儀器多次拆裝快速定位的目的。附圖說明下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步詳細說明。圖1為本專利技術的側掛型箱體式光學系統可連續微調運動學定位機構軸測圖。圖2為本專利技術的可連續微調柔性定位點機構剖視圖。圖3為本專利技術的微調定位支撐機構軸測圖。圖4為本專利技術的側掛型箱體式光學系統可連續微調運動學定位機構安裝接口定位原理示意圖。圖中的附圖標記表示為：1-第一可連續微調柔性定位點機構，2-第二可連續微調柔性定位點機構，3-第三可連續微調柔性定位點機構，4-第一微調定位支撐機構，5-第二微調定位支撐機構，6-儀器箱體；21-外殼安裝座，22-外殼，23-上滑塊，24-球窩墊片，25-高度墊片，26-墊片固定外殼，27-下滑塊，28-傳動絲桿，29-絲桿固定座；41-微調定位支撐機構安裝座，42-球頭頂起絲桿，43-定位連接件。具體實施方式本專利技術的專利技術原理為：本專利技術提供的一種側掛型箱體式光學系統可連續微調運動學定位機構，將儀器箱體整體吊裝在側壁上，先利用側掛系統下方微調定位支撐機構卸載重力；緩緩靠近側壁上三點可連續微調柔性定位點機構；完成預定位后通過可連續微調柔性定位點機構和微調定位支撐機構進行儀器箱體空間六個自由度的調整，直至光路調整完畢；鎖緊連接螺釘，完成整個儀器箱體安裝工作。參見圖4：所述可連續微調柔性定位點機構共三個，形成一個平面，決定了儀器箱體的三個自由度。定位原理如圖1，1、2、3三點均為可連續微調柔性定位點機構，三點形成一個面，結合限制儀器箱體的三個自由度(Z方向平移和X、Y旋轉)。所述微調定位支撐機構共兩個，位于側掛系統下方起支撐作用。如圖4所示，4，5點為微調定位支撐機構，其中4點與儀器箱體為V形槽式接觸定位，限制儀器箱體的兩個自由度(X、Y方向平移)，5點與儀器箱體平面接觸定位限制儀器箱體一個自由度(Z旋轉)。下面結合附圖對本專利技術做以詳細說明。參見圖1：一種側掛型箱體式光學系統可連續微調運動學定位機構，包括：安裝在墻壁與儀器箱體之間的三個相同的第一可連續微調柔性定位點機構1、第二可連續微調柔性定位點機構2和第三可連續微調柔性定位點機構3；安裝在墻壁上，在儀器箱體6下方支撐的兩個相同的第一微調定位支撐機構4和第二微調定位支撐機構5；所述第二可連續微調柔性定位點機構2和第三可連續微調柔性定位點機構3對稱設置，所述第一可連續微調柔性定位點機構1、第二可連續微調柔性定位點機構2和第三可連續微調柔性定位點機構3的設置位置形成一個平面，決定了儀器箱體6的三個自由度(Z方向平移和X、Y旋轉)；所述第一微調定位支撐機構4與儀器箱體為V形槽式接觸定位，限制儀器箱體的兩個自由度(X、Y方向平移)，所述第二微調定位支撐機構5與儀器箱體6平面接觸定位限制儀器箱體6的一個自由度(Z旋轉)。參見圖2：所述可連續微調柔性定位點機構包括：外殼安裝座21、外殼22、上滑塊23、球窩墊片24、高度墊片25、墊片固定外殼26、下滑塊27、傳動絲桿28和絲桿固定座29；下滑塊27、上滑塊23、球窩墊片24、高度墊片25、墊片固定外殼26依次安裝在外殼安裝座21上方，絲桿固定座29安裝在外殼安裝座21上后，傳動絲桿28穿過絲桿固定座29和下滑塊27，最后將外殼22安裝在外殼安裝座21上，封裝起來組成所述可連續微調柔性定位點機構。參見圖3，所述微調定位支撐機構包括：微調定位支撐機構安裝座41、球頭頂起絲桿42和定位連接件43；所述微調定位支撐機構安裝座41安裝在墻面上，球頭頂起絲桿42穿過微調定位支撐機構安裝座41，定位連接件43安裝在球頭頂起絲桿42上且與儀器箱體接觸連接。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本專利技術創造的保護范圍之中。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種側掛型箱體式光學系統可連續微調運動學定位機構，其特征在于，包括：安裝在墻壁與儀器箱體(6)之間的三個相同的第一可連續微調柔性定位點機構(1)、第二可連續微調柔性定位點機構(2)和第三可連續微調柔性定位點機構(3)；安裝在墻壁上，在儀器箱體(6)下方支撐的兩個相同的第一微調定位支撐機構(4)和第二微調定位支撐機構(5)；所述第二可連續微調柔性定位點機構(2)和第三可連續微調柔性定位點機構(3)對稱設置，所述第一可連續微調柔性定位點機構(1)、第二可連續微調柔性定位點機構(2)和第三可連續微調柔性定位點機構(3)的設置位置形成一個平面，決定了儀器箱體(6)的Z方向平移和X、Y旋轉三個自由度；所述第一微調定位支撐機構(4)與儀器箱體(6)為V形槽式接觸定位，限制儀器箱體(6)的X、Y方向平移兩個自由度，所述第二微調定位支撐機構(5)與儀器箱體(6)平面接觸定位限制儀器箱體(6)Z旋轉一個自由度。

【技術特征摘要】
1.一種側掛型箱體式光學系統可連續微調運動學定位機構，其特征在于，包括：安裝在墻壁與儀器箱體(6)之間的三個相同的第一可連續微調柔性定位點機構(1)、第二可連續微調柔性定位點機構(2)和第三可連續微調柔性定位點機構(3)；安裝在墻壁上，在儀器箱體(6)下方支撐的兩個相同的第一微調定位支撐機構(4)和第二微調定位支撐機構(5)；所述第二可連續微調柔性定位點機構(2)和第三可連續微調柔性定位點機構(3)對稱設置，所述第一可連續微調柔性定位點機構(1)、第二可連續微調柔性定位點機構(2)和第三可連續微調柔性定位點機構(3)的設置位置形成一個平面，決定了儀器箱體(6)的Z方向平移和X、Y旋轉三個自由度；所述第一微調定位支撐機構(4)與儀器箱體(6)為V形槽式接觸定位，限制儀器箱體(6)的X、Y方向平移兩個自由度，所述第二微調定位支撐機構(5)與儀器箱體(6)平面接觸定位限制儀器箱體(6)Z旋轉一個自由度。2.根據權利要求1所述的側掛型箱體式光學系統可連續微調運動學定位機構，其特...

【專利技術屬性】
技術研發人員：韓西達，曹玉巖，王槐，周超，
申請(專利權)人：中國科學院長春光學精密機械與物理研究所，
類型：發明
國別省市：吉林,22