CN104483020A - 光谱成像仪装调装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光谱成像仪装调装置，包括：自下而上依次叠置的底盘组件、升降盘组件、旋转盘组件、俯仰盘组件及翻转组件；底盘组件与升降盘组件之间设有升降驱动机构；升降盘组件与旋转盘组件之间设有旋转驱动机构；旋转盘组件与俯仰盘组件之间设有俯仰驱动机构；翻转组件上设有用于安装光谱成像仪的安装工位，翻转组件可翻转地连接至俯仰盘组件上。本发明实现了光谱成像仪与景物之间的相对高度、俯仰、水平面圆周方向高精度定量转动的调整。其装调过程直观准确，方便可靠，连续稳定，避免盲目调整光学系统，减少对光学系统的频繁操作，提高了光谱成像仪的装调质量。

Description

光谱成像仪装调装置

技术领域

本发明涉及光谱成像仪领域，特别地，涉及一种光谱成像仪装调装置。

背景技术

目前，现有光学成像系统的装调装置主要有两种实现方式，一种是对光谱成像仪焦面直接进行成像调整，另一种是使用平板磨砂玻璃观察光谱成像仪像面位置。前者调整过程既费时又费力，后者不能使其感光位置沿子午、弧矢方向进行准确的定位，也不能准确测定沿焦面焦深方向的位置。这两种方式都不能使用显微镜准确标定光谱仪谱面或沿焦面的位置，无法快速、准确的测量出光谱成像仪像面位置。

同时，光谱成像仪的相机主体在装配、光学装调、焦面配准、光学测试、系统成像试验、不同视场像质检测、MTF(Modulation Transfer Function,模量传递函数)测试时需要调整相机与测试设备、景物之间的相对高度，并在俯仰、水平面圆周方向高精度定量转动。

因此，设计一套集多功能于一体的、能够准确进行光学装调的光谱成像仪多功能装调装置是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种光谱成像仪装调装置，以解决现有的光谱成像仪装配及调试操作繁琐、定位精度低的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种光谱成像仪装调装置，包括：自下而上依次叠置的底盘组件、升降盘组件、旋转盘组件、俯仰盘组件及翻转组件；

底盘组件与升降盘组件之间设有用于驱动升降盘组件做升降运动的升降驱动机构；

升降盘组件与旋转盘组件之间设有用于驱动旋转盘组件在水平方向上旋转的旋转驱动机构；

旋转盘组件与俯仰盘组件之间设有用于驱动俯仰盘组件相对于水平方向俯仰的俯仰驱动机构；

翻转组件上设有用于安装光谱成像仪的安装工位，翻转组件可翻转地连接至俯仰盘组件上。

进一步地，升降驱动机构包括：至少一个螺杆升降件；

至少一个螺杆升降件经传动件连接有第一动力输入件，以驱动至少一个螺杆升降件带动升降盘组件做升降运动。

进一步地，传动件包括涡轮蜗杆传动单元，第一动力输入件为与传动件相连的手轮或者与传动件相连的电机。

进一步地，旋转驱动机构包括：

用于活动连接升降盘组件与旋转盘组件的轴承，

至少一个第一调节螺杆，第一调节螺杆上设有第一运动螺母，旋转盘组件上对应设有与第一运动螺母配合的第一螺母限位座；第一调节螺杆连接有第二动力输入件，第一调节螺杆在动力作用下经第一运动螺母、第一螺母限位座的配合带动旋转盘组件旋转。

进一步地，光谱成像仪装调装置还包括：

用于对第一调节螺杆进行自锁定位的第一自锁机构；和/或

用于对旋转盘组件的旋转角度进行指示的第一指示机构。

进一步地，俯仰驱动机构包括：

固设于旋转盘组件上的滚轮、设于俯仰盘组件下方以起支撑作用的托架，托架的下沿呈弧形状且与滚轮配合，以在滚轮上滚动；

至少一个第二调节螺杆，第二调节螺杆上设有第二运动螺母，俯仰盘组件上对应设有与第二运动螺母配合的第二螺母限位座；第二调节螺杆连接有第三动力输入件，第二调节螺杆在动力作用下经第二运动螺母、第二螺母限位座的配合带动俯仰盘组件在滚轮上滚动。

进一步地，光谱成像仪装调装置还包括：

用于对第二调节螺杆进行自锁定位的第二自锁机构；和/或

用于对俯仰盘组件的俯仰角度进行指示的第二指示机构。

进一步地，光谱成像仪装调装置还包括：

用于限制旋转盘组件的极限位置的第一限位机构；和/或

用于限制托架的极限位置的第二限位机构。

进一步地，翻转组件上设有用于连接吊装机构的连接部，以在吊装机构的作用下实现翻转，且翻转组件与俯仰盘组件可拆卸地连接。

进一步地，底盘组件包括底盘支架，底盘支架之下设有滚动轮及用于支撑底盘支架的辅助支撑脚。

本发明具有以下有益效果：

本发明光谱成像仪装调装置，通过在底盘组件上经升降驱动机构连接升降盘组件、升降盘组件上经旋转驱动机构连接旋转盘组件、旋转盘组件上经俯仰驱动机构连接俯仰盘组件，并将设有光谱成像仪安装工位的翻转组件可翻转地连接至俯仰盘组件上，实现了光谱成像仪在装配、光学装调、焦面配准、光学测试、系统成像试验、不同视场像质检测、MTF测试等时相机与测试设备、景物之间的相对高度、俯仰、水平面圆周方向高精度定量转动的调整。其装调过程直观准确，方便可靠，连续稳定，避免盲目调整光学系统，减少对光学系统的频繁操作，提高了光谱成像仪的装调质量。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例光谱成像仪装调装置的结构示意图；

图2是本发明优选实施例光谱成像仪装调装置中底盘组件的结构示意图；

图3是本发明优选实施例光谱成像仪装调装置中升降盘组件的结构示意图；

图4是本发明优选实施例光谱成像仪装调装置中旋转盘组件的结构示意图；

图5是本发明优选实施例光谱成像仪装调装置中俯仰盘组件的结构示意图；以及

图6是本发明优选实施例光谱成像仪装调装置中翻转组件的结构示意图。

附图标记说明：

10、底盘组件；11、底盘支架；12、滚动轮；13、辅助支撑脚；14、扶手；

20、升降盘组件；30、旋转盘组件；

40、俯仰盘组件；41、安装定位块；42、压板；

50、翻转组件；51、框架本体；52、连接部；53、插接框架；

60、升降驱动机构；61、螺杆升降件；62、传动件；63、第一动力输入件；

70、旋转驱动机构；71、轴承；72、第一调节螺杆；73、第一运动螺母；74、第二动力输入件；75、第一螺母限位座；

80、俯仰驱动机构；81、滚轮；82、托架；83、第二调节螺杆；84、第二运动螺母；85、第三动力输入件；86、第二螺母限位座。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参照图1，本发明的优选实施例提供了一种光谱成像仪装调装置，该光谱成像仪装调装置包括：自下而上依次叠置的底盘组件10、升降盘组件20、旋转盘组件30、俯仰盘组件40及翻转组件50。本实施例中，底盘组件10与升降盘组件20之间设有用于驱动升降盘组件20做升降运动的升降驱动机构60；升降盘组件20与旋转盘组件30之间设有用于驱动旋转盘组件30在水平方向上旋转的旋转驱动机构70；旋转盘组件30与俯仰盘组件40之间设有用于驱动俯仰盘组件40绕水平方向俯仰的俯仰驱动机构80；翻转组件50上设有用于安装光谱成像仪的安装工位，翻转组件50可翻转地连接至俯仰盘组件40上。本实施例光谱成像仪装调装置可以实现光谱成像仪的升降、水平方向旋转、绕水平方向的俯仰及翻转调节，从而满足了光谱成像仪在装配、光学装调、焦面配准、光学测试、系统成像试验、不同视场像质检测、MTF测试等时相机与测试设备、景物之间的相对高度、俯仰、水平面圆周方向高精度定量转动的调整，且装调过程直观准确，方便可靠，连续稳定，避免盲目调整光学系统，减少对光学系统的频繁操作，提高了光谱成像仪的装调质量。

参照图2，可选地，本实施例中，底盘组件10包括底盘支架11，底盘支架11之下设有滚动轮12及用于支撑底盘支架11的辅助支撑脚13。本实施例中，底盘支架11的下方设有四个辅助支撑脚13，且各辅助支撑脚13上设有球头丝杆，通过转动球头丝杆，可以使得设于底盘支架11下方的滚动轮12完全离开地面，以由辅助支撑脚13支撑整个装置，保证装置工作时的支撑可靠。在需移动本实施例装置时，可经调解球头丝杆使得辅助支撑脚13收缩起来，经滚动轮12移动，以满足使用时的移动需求。优选地，底盘支架11的下方设有四个滚动轮12，且四个滚动轮12均带有刹车自锁机构，以实现装置的安全运转与锁定。优选地，底盘支架11连接有扶手14，以便于进行移位操作。

可选地，升降驱动机构60包括：至少一个螺杆升降件61；至少一个螺杆升降件61经传动件62连接有第一动力输入件63，以驱动至少一个螺杆升降件61带动升降盘组件20做升降运动。本实施例中，底盘支架11的四角各设有一个螺杆升降件61，四个螺杆升降件61分别连接有涡轮蜗杆传动单元，四个涡轮蜗杆传动单元之间经链传动实现同步传动，第一动力输入件63可采用手轮，通过转动手轮带动传动件62动作，进而带动螺杆升降件61的上升和下降。为了实现升降运动的自动控制，优选地，第一动力输入件63为电机，通过控制器控制电机的动作，进而实现升降的自动控制。可选地，螺杆升降件61带有用于自锁的自锁机构，例如，棘轮，实现升降的稳定可靠控制。本实施例升降驱动机构60可满足产品装配、光学装调、焦面配准、光学测试、系统成像试验时相机与测试设备、景物之间的相对高度调整。

可选地，参照图3及图4，本实施例旋转驱动机构70包括：用于活动连接升降盘组件20与旋转盘组件30的轴承71，至少一个第一调节螺杆72，第一调节螺杆72上设有第一运动螺母73，旋转盘组件30上对应设有与第一运动螺母73配合的第一螺母限位座75；第一调节螺杆72连接有第二动力输入件74，第一调节螺杆72在动力作用下经第一运动螺母73、第一螺母限位座75的配合带动旋转盘组件30旋转。本实施例中，可选地，第二动力输入件74为手轮，通过手轮驱动第一调节螺杆72，进一步带动第一运动螺母73沿第一螺母限位座75移动，其中，第一运动螺母73与第一调节螺杆72螺纹配合，故第一调节螺杆72的周向旋转运动转化为第一运动螺母73的直线运动，第一螺母限位座75上设有与该第一运动螺母73配合的限位槽，第一运动螺母73在第一螺母限位座75中滑动，进而带动旋转盘组件30在轴承71上旋转，从而实现旋转盘组件30绕竖直中心旋转。优选地，在升降盘组件20上设有用于限制旋转盘组件30转动的极限位置的限位机构，本实施例旋转盘组件30绕竖直中心旋转范围可达±20°，当然，旋转范围可根据实际需要而设计。优选地，本实施例装置还包括用于对旋转盘组件30的旋转角度进行指示的第一指示机构，如旋转角度可通过指针和刻度尺来观察。优选地，第一调节螺杆72带有自锁功能，实现旋转的稳定可靠控制。在其他实施例中，手轮也可以替换为电机等驱动方式，以实现自动控制。本实施例旋转驱动机构70可连续进行产品的光学装调、焦面配准、不同视场像质检测、MTF测试等过程中的水平面圆周方向高精度定量调节。

可选地，参照图4及图5，本实施例俯仰驱动机构80包括：固设于旋转盘组件30上滚轮81、设于俯仰盘组件40下方以起支撑作用的托架82，托架82的下沿呈弧形状且与滚轮81配合，以在滚轮81上滚动；至少一个第二调节螺杆83，第二调节螺杆83上设有第二运动螺母84，俯仰盘组件40上对应设有与第二运动螺母84配合的第二螺母限位座86；第二调节螺杆83连接有第三动力输入件85，第二调节螺杆83在动力作用下经第二运动螺母84、第二螺母限位座86的配合带动俯仰盘组件40在滚轮81上滚动。本实施例中，可选地，第三动力输入件85为手轮，通过手轮驱动第二调节螺杆83，进一步带动第二运动螺母84沿第二螺母限位座86移动，其中，第二运动螺母84与第二调节螺杆83螺纹配合，故第二调节螺杆83的周向旋转运动转化为第二运动螺母84的直线运动，第二螺母限位座86上设有与该第二运动螺母84配合的限位槽，第二运动螺母84在第二螺母限位座86中滑动，进而带动托架82在滚轮81上滚动，从而实现俯仰盘组件40绕水平中心俯仰。优选地，托架82上设有用于限制俯仰盘组件40俯仰的极限位置的限位机构，如开设于托架82上的腰形槽，通过与腰形槽配合的限位销实现限位。本实施例俯仰盘组件40的俯仰角度调整范围可达±20°，当然，俯仰角度调整范围可根据实际需要而设计。优选地，本实施例装置还包括用于对俯仰盘组件40的俯仰角度进行指示的第二指示机构，如俯仰角度可通过指针和刻度尺来观察。优选地，第二调节螺杆83带有自锁功能，实现俯仰的稳定可靠控制。在其他实施例中，手轮也可以替换为电机等驱动方式，以实现自动控制。本实施例俯仰驱动机构80可连续进行产品的光学装调、焦面配准、不同视场像质检测、MTF测试等过程中的绕水平中心俯仰的高精度定量调节。

参照图6，可选地，本实施例翻转组件50上设有用于连接吊装机构的连接部52，以在吊装机构的作用下实现翻转，且翻转组件50与俯仰盘组件40可拆卸地连接。本实施例翻转组件50包括框架本体51，框架本体51的各侧边上设有连接部52，在电葫芦的作用下实现对框架本体51的翻转，在俯仰盘组件40上设有安装定位块41，当翻转组件50被吊装至俯仰盘组件40上时，通过安装定位块41定位，且俯仰盘组件40的侧壁上设有压板42，框架本体51在安装边上设有插接框架53，通过压板42与插接框架53紧固，从而实现翻转组件50与俯仰盘组件40的固定，框架本体51上设有用于安装光谱成像仪的安装工位，通过压板或者螺钉将光谱成像仪安装在框架本体51上。

本实施例光谱成像仪装调装置实现了光谱成像仪各种例行装调测试时转运、翻转、旋转俯仰调整、升降支撑等任务，各种功能之间存在承接关系，一环扣一环。其中底盘组件10与升降盘组件20之间经升降驱动机构60联接；升降盘组件20与旋转盘组件30之间经旋转驱动机构70联接；旋转盘组件30与俯仰盘组件40之间经俯仰驱动机构80联接,联接口为滚轮81，利用滚轮81支撑并定位托架82；俯仰盘组件40与翻转组件50联接，利用压板或螺钉将光谱成像仪安装在翻转组件50上。此装置集多功能于一体，结构紧凑，操作方便可靠，装调测试连续稳定。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光谱成像仪装调装置，其特征在于，包括：自下而上依次叠置的底盘组件(10)、升降盘组件(20)、旋转盘组件(30)、俯仰盘组件(40)及翻转组件(50)；

所述底盘组件(10)与所述升降盘组件(20)之间设有用于驱动所述升降盘组件(20)做升降运动的升降驱动机构(60)；

所述升降盘组件(20)与所述旋转盘组件(30)之间设有用于驱动所述旋转盘组件(30)在水平方向上旋转的旋转驱动机构(70)；

所述旋转盘组件(30)与所述俯仰盘组件(40)之间设有用于驱动所述俯仰盘组件(40)相对于水平方向俯仰的俯仰驱动机构(80)；

所述翻转组件(50)上设有用于安装光谱成像仪的安装工位，所述翻转组件(50)可翻转地连接至所述俯仰盘组件(40)上。

2.根据权利要求1所述的光谱成像仪装调装置，其特征在于，所述升降驱动机构(60)包括：至少一个螺杆升降件(61)；

所述至少一个螺杆升降件(61)经传动件(62)连接有第一动力输入件(63)，以驱动所述至少一个螺杆升降件(61)带动所述升降盘组件(20)做升降运动。

3.根据权利要求2所述的光谱成像仪装调装置，其特征在于，

所述传动件(62)包括涡轮蜗杆传动单元，所述第一动力输入件(63)为与所述传动件(62)相连的手轮或者与所述传动件(62)相连的电机。

4.根据权利要求1所述的光谱成像仪装调装置，其特征在于，所述旋转驱动机构(70)包括：

用于活动连接所述升降盘组件(20)与所述旋转盘组件(30)的轴承(71)，

至少一个第一调节螺杆(72)，所述第一调节螺杆(72)上设有第一运动螺母(73)，所述旋转盘组件(30)上对应设有与所述第一运动螺母(73)配合的第一螺母限位座(75)；所述第一调节螺杆(72)连接有第二动力输入件(74)，所述第一调节螺杆(72)在动力作用下经所述第一运动螺母(73)、所述第一螺母限位座(75)的配合带动所述旋转盘组件(30)旋转。

5.根据权利要求4所述的光谱成像仪装调装置，其特征在于，所述光谱成像仪装调装置还包括：

用于对所述第一调节螺杆(72)进行自锁定位的第一自锁机构；和/或

用于对所述旋转盘组件(30)的旋转角度进行指示的第一指示机构。

6.根据权利要求1所述的光谱成像仪装调装置，其特征在于，所述俯仰驱动机构(80)包括：

固设于所述旋转盘组件(30)上的滚轮(81)、设于所述俯仰盘组件(40)下方以起支撑作用的托架(82)，所述托架(82)的下沿呈弧形状且与所述滚轮(81)配合，以在所述滚轮(81)上滚动；

至少一个第二调节螺杆(83)，所述第二调节螺杆(83)上设有第二运动螺母(84)，所述俯仰盘组件(40)上对应设有与所述第二运动螺母(84)配合的第二螺母限位座(86)；所述第二调节螺杆(83)连接有第三动力输入件(85)，所述第二调节螺杆(83)在动力作用下经所述第二运动螺母(84)、所述第二螺母限位座(86)的配合带动俯仰盘组件(40)在所述滚轮(81)上滚动。

7.根据权利要求6所述的光谱成像仪装调装置，其特征在于，所述光谱成像仪装调装置还包括：

用于对所述第二调节螺杆(83)进行自锁定位的第二自锁机构；和/或

用于对所述俯仰盘组件(40)的俯仰角度进行指示的第二指示机构。

8.根据权利要求7所述的光谱成像仪装调装置，其特征在于，所述光谱成像仪装调装置还包括：

用于限制所述旋转盘组件(30)的极限位置的第一限位机构；和/或

用于限制所述托架(82)的极限位置的第二限位机构。

9.根据权利要求1所述的光谱成像仪装调装置，其特征在于，

所述翻转组件(50)上设有用于连接吊装机构的连接部(52)，以在所述吊装机构的作用下实现翻转，且所述翻转组件(50)与所述俯仰盘组件(40)可拆卸地连接。

10.根据权利要求1至9任一所述的光谱成像仪装调装置，其特征在于，

所述底盘组件(10)包括底盘支架(11)，所述底盘支架(11)之下设有滚动轮(12)及用于支撑所述底盘支架(11)的辅助支撑脚(13)。