CN105807388B - 一种小型监视卫星的调焦机构构型 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型监视卫星的调焦机构构型，包括：前端调焦把手固定结构；滑块；双端行程开关固定装置、导向杆固定装置与电机、减速器固定机构的一体化设计。本发明解决了在小体积、轻重量的前提下在小型监视平台上实现相机自动调焦的问题，实现了监视卫星对地观测需要自动调整焦距的要求。

Description

一种小型监视卫星的调焦机构构型

技术领域

本发明涉及宇航飞行器，特别涉及一种小型监视卫星的调焦机构构型。

背景技术

1m相机卫星是我国在研的小型监视卫星，具有重量轻、体积小，可快速发射，具备在轨敏捷机动能力等特点。由于星上的监视相机要求实现自动调焦自动器，要求调焦机构在小体积、轻重量的前提下设计调焦机构，能按照上位计算机Can总线信号的要求实现1度以内旋转精度要求的精确调焦。并且因为调焦的扭矩大，要求的精度高，所以调焦过程中容易损坏相机。

发明内容

本发明解决的问题是小型监视卫星在调焦过程中为了满足调焦精度，容易损坏相机；为解决所述问题，本发明提供一种小型监视卫星的调焦机构构型。

本发明提供的小型监视卫星的调焦机构构型包括：前端调焦把手、丝杠、滑块、第一行程开关、第二行程开关、电机以及减速器；所述前端调焦把手与卫星相机调焦伸出项连接；所述电机与减速器连接，带动丝杠旋转，所述丝杠的另外一端与前端调焦把手是一体化设计；滑块一端套接在丝杠上，随丝杠旋转而在丝杠上滑动；丝杠朝着前端调焦把手方向旋转到达极限位置时，滑块触发第一行程开关从而形成中断信号，电机停止工作；丝杠朝远离前端调焦把手方向旋转到达极限位置时，滑块触发第二行程开关从而形成中断信号，电机停止工作。

进一步，还包括：前端调焦把手固定机构；所述前端调焦把手固定机构

包括：与调焦伸出项配合的圆环面和圆环面上四个用于压紧调焦把手的压紧螺钉。

进一步，所述丝杠上螺纹的圈数与调焦把手总圈数相同，滑块配有导向装置，使得滑块只能平移，不能转动。

进一步，还包括：第一支撑架和第二支撑架；所述第二支撑架连接减速器输出端，所述第一支撑架和第二支撑架通过导向杆连接，所述第一行程开关固定于第一支撑架；所述第二行程开关固定于第二支撑架；所述滑块通过一个孔套接在导向杆上。

进一步，所述第一支撑架和第二支撑架相对的表面分别固定有第一L形铝合金块和第二L形铝合金块；所述第一行程开关安装于第一L形铝合金块的拐角处；所述第二行程开关安装于第二L形铝合金块的拐角处；通过在行程开关与L形铝合金块之间安装垫片调节行程开关的安装位置。

进一步，所述导向杆通过间隙配合嵌在第一支撑架和第二支撑架之间，导向杆与滑块是间隙配合。

进一步，所述电机、减速器通过端面固定于第二支撑架上，丝杠的另一端有与减速器输出杆间隙配合的配合孔，通过双端压紧螺钉来实现丝杠与减速器输出杆的联动。

本发明的优点包括：

使用步进电动机与减速器的相配合的设计实现整个调焦装置在低速下能够带动较大负载。

与调焦把手间隙配合的圆环面上用四个压紧螺钉压紧调焦把手，在没有破坏调焦把手的前提下实现了固定，并且拆装方便。

在调焦装置上设置了双端限位开关，从结构上防止了调焦装置损坏相机内部调焦机构。

设计了滑块，在滑块两端极限对限位开关进行触发，该机构结构简单，可靠性高；并为滑块设计了导向杆，保证了滑块只能平动，不能转动。

整个调焦机构进行了结构一体化设计，多个零件实现了多种用途，减小了整个装置的体积和重量。

附图说明

图1是本发明实施例提供的小型监视卫星的调焦机构构型中的结构示意图。

图2是本发明实施例提供的小型监视卫星的调焦机构构型中的丝杠示意图。

图3是本发明实施例提供的小型监视卫星的调焦机构构型中的滑块示意图。

图4是本发明实施例提供的小型监视卫星的调焦机构构型中的限位开关与L形固定块的示意图。

图5是本发明实施例提供的小型监视卫星的调焦机构构型中的大支撑架示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。

由背景技术可知，由于要求实现自动调焦，使用步进电动机与减速器的相配合的设计实现了整个调焦装置在低速下能够带动较大负载，即能够带动相机调焦把手。

参考图1，本发明提供的小型监视卫星的调焦机构构型包括：前端调焦把手1、丝杠2、滑块3、第一行程开关、第二行程开关7、电机4以及减速器5；所述前端调焦把手1与卫星相机调焦伸出项连接；所述电机4与减速器5连接，带动丝杠2旋转，丝杠2与前端调焦把手1是一体化设计；滑块3一端套接在丝杠2上，随丝杠2旋转而在丝杠2上滑动；丝杠2朝着前端调焦把手1方向旋转到达极限位置时，滑块3触发第一行程开关从而形成中断信号，电机5停止工作；丝杠2朝着远离前端调焦把手1方向旋转到达极限位置时，滑块3触发第二行程开关7从而形成中断信号，电机5停止工作。

结合参照图2，因为要求在不破坏相机调焦把手，并且在小体积，轻重量的前提下实现丝杠与调焦把手对接与固定，所以设计了间隙配合的圆柱面，采用四个分散分布的压紧螺钉实现固定。

结合参照图2和图3，为防止调焦机构较大的扭矩损坏相机，在结构上设计了双端限位开关。丝杠圈数与调焦把手总圈数相同，丝杠旋转时，滑块在丝杠上滑动。如图1所示，为了防止滑块转动，在滑块靠近中心的位置形成一孔，滑块通过所述孔套接在导向杆8上，所述导向杆两端分别固定于第一支撑架与第二支撑架。滑块下端在丝杠两端极限处可以触发行程开关，行程开关触发后会形成中断信号，关闭步进电机电源，以免调焦机构转过行程极限，损坏相机。

结合参照图4，所述第一行程开关与第二行程开关结构相同，统称为行程开关；所述第一行程开关固定于第一L形铝合金块上的拐角处，所述第二行程开关固定于第二L形铝合金块上的拐角处；可以通过在行程开关与L形铝合金块之间增加垫片来微调整行程开关的位置，使得本设计有了更好的实用性与通用性。所述第一行程开关和第一L形铝合金块固定于第一支撑架上，所述第二行程开关和第二L形铝合金块固定于第二支撑架上，相对设置。所述第一支撑架和第二支撑架结构相同，第一支撑架的尺寸小于第二支撑架的尺寸。本方案中各组成部分的尺寸和材料可以由本领域技术人员根据应用环境进行合理设计。

结合参照图1和图5，导向杆8主要是通过间隙配合嵌在第一支撑架和第二支撑架6中间，导向杆6与滑块3也是间隙配合，滑块能在导向杆上很好的滑动。

结合参照图1、图2、图5，电机5选用步进电机，步进电机端面固定于减速器4、减速器通过端面固定于第二支撑架6上，丝杠的另一端有与减速器输出杆间隙配合的配合孔，通过双端压紧螺钉来实现丝杠与减速器输出杆的联动。

上位机通过Can总线发送命令给电机控制电路，实现丝杠前后最小一度，最大全行程的转动，并且行程开关能够触发中断，关闭电机电源。

综上，本发明解决了星上的监视相机实现自动调焦自动器，在小体积、轻重量的前提下设计调焦机构的要求。此外，能按照上位计算机Can总线信号的要求实现1度以内旋转精度要求的精确调焦，并且为调焦装置设置双端限位开关，保护了相机。调焦系统整体采用了一体化设计，提高了整体刚度；并且结构紧凑、质量小；调焦效率高。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种小型监视卫星的调焦机构构型，其特征在于，包括：前端调焦把手、丝杠、滑块、第一行程开关、第二行程开关、电机以及减速器；所述前端调焦把手与卫星相机调焦伸出项连接；所述电机与减速器连接，带动丝杠旋转，所述丝杠的另外一端与前端调焦把手是一体化设计；滑块一端套接在丝杠上，随丝杠旋转而在丝杠上滑动；丝杠朝着前端调焦把手方向旋转到达极限位置时，滑块触发第一行程开关从而形成中断信号，电机停止工作；丝杠朝远离前端调焦把手方向旋转到达极限位置时，滑块触发第二行程开关从而形成中断信号，电机停止工作。

2.依据权利要求1所述的小型监视卫星的调焦机构构型，其特征在于，还包括：前端调焦把手固定机构；所述前端调焦把手固定机构包括：与调焦把手间隙配合的圆环面，提供调焦把手伸出项与相机调焦伸出项配合空间的中空段、以及圆环面上四个用于压紧调焦把手的压紧螺钉。

3.依据权利要求1所述的小型监视卫星的调焦机构构型，其特征在于，所述丝杠上螺纹的圈数与调焦把手总圈数相同，滑块配有导向装置，使得滑块只能平移，不能转动。

4.依据权利要求1所述的小型监视卫星的调焦机构构型，其特征在于，还包括：第一支撑架和第二支撑架；所述第二支撑架连接减速器输出端，所述第一支撑架和第二支撑架通过导向杆连接，所述第一行程开关固定于第一支撑架；所述第二行程开关固定于第二支撑架；所述滑块通过一个孔套接在导向杆上。

5.依据权利要求4所述的小型监视卫星的调焦机构构型，其特征在于，所述第一支撑架和第二支撑架相对的表面分别固定有第一L形铝合金块和第二L形铝合金块；所述第一行程开关安装于第一L形铝合金块的拐角处；所述第二行程开关安装于第二L形铝合金块的拐角处；通过在行程开关与L形铝合金块之间安装垫片调节行程开关的安装位置。

6.依据权利要求4所述的小型监视卫星的调焦机构构型，其特征在于，所述导向杆通过间隙配合嵌在第一支撑架和第二支撑架之间，导向杆与滑块是间隙配合。

7.依据权利要求4所述的小型监视卫星的调焦机构构型，其特征在于，所述电机、减速器通过端面固定于第二支撑架上，丝杠的另一端有与减速器输出杆间隙配合的配合孔，通过双端压紧螺钉来实现丝杠与减速器输出杆的联动。