CN106354164A - 用于小型光学望远镜方位轴的回转限位装置 - Google Patents

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陈宝刚
王显军
王建立
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Abstract

用于小型光学望远镜方位轴的回转限位装置，涉及光学望远镜方位轴的回转限位保护装置，解决现有光学望远镜方位轴的限位保护装置存在可靠性差，占用空间较大，结构复杂以及利用率低等问题，包括撞环、换向块、转轴、换向块支架、固定板、限位触发挡片、正反向使能触发挡片、正反向限位传感器、正反向使能传感器、正反向永磁铁和正反向缓冲垫；该限位装置通过换向块与正反向限位传感器及正反向使能传感器之间的逻辑配合，实现接近两圈的回转限位。本发明所述的装置结构简单可靠，成本低，体积小，特别适用于小型转台的两圈回转限位。

Description

用于小型光学望远镜方位轴的回转限位装置
技术领域
本发明涉及光学望远镜方位轴的回转限位保护装置，具体涉及一种用于小型光学望远镜方位轴的回转限位装置。
背景技术
目前，为了满足对空间目标的观测需求，望远镜方位轴的旋转角度要求大于一圈，甚至接近两圈，为了防止电缆、光纤等被绞断，需要设置限位保护装置。现有常用的技术一种是光电滑环，缺点是滑环对信号要求较高，价格较高，易磨损，有转圈寿命限制。另一种是机械限位装置，但传统使用的限位机构采用牛头型换向机构，换向切换靠重力或者弹簧力复位，占用安装空间较大，结构复杂，不能用在小型方位轴转台上，更不能安装在方位转台内部。
发明内容
本发明为解决现有光学望远镜方位轴的限位保护装置存在可靠性差，占用空间较大，结构复杂以及利用率低等问题，提供一种用于小型光学望远镜方位轴的回转限位装置。
用于小型光学望远镜方位轴的回转限位装置，所述两圈回转限位装置与望远镜方位轴转台同轴安装，包括撞环、换向块、转轴、换向块支架和固定板，所述换向块通过转轴固定在换向块支架上，换向块支架安装在固定板上，还包括安装在撞环端部的限位触发挡片，分别对称镶嵌固定在换向块两侧的正向永磁铁和反向永磁铁，分别对称连接在换向块的两端和正向使能触发挡片和反向使能触发挡片对称安装在固定板上的正向限位传感器和反向限位传感器，对称安装在固定板上的正向使能传感器和反向使能传感器安装在固定板上；所述固定板安装在方位轴转台固定座内，撞环与方位轴转台的旋转轴连接。
本发明的有益效果：本发明所述的回转限位装置，当方位轴转台处于0°位置，换向块为非稳态位置，所有传感器都处于非触发状态，撞环顺时针正向旋转可以通过，同时带动换向块旋转，进入反向使能位置，触发反向使能传感器，撞环可以正向通过反向限位传感器，一直运动到正向限位传感器，限位触发挡片触发正向限位传感器产生信号，告知控制系统顺时针正向运动到达限位停止运动。
当撞环从0°位置逆时针反向旋转通过，带动换向块旋转，进入正向使能位置，触发正向使能传感器，撞环可以反向通过正向限位传感器，一直运动到反向限位传感器，限位触发挡片触发反向限位传感器产生信号，告知控制系统逆时针反向运动到达限位停止运动。具体存在以下优点：
1、本发明所述的装置中采用优化换向机构设计，缩小限位机构体积，使之可以安装到望远镜方位转台内部，实现小型光学望远镜方位轴的两圈回转限位。采用永磁铁提供复位力，换向块只有两个稳态位置，换向准确可靠。
2、本发明所述的装置结构简单，安装占用空间小，尤其是轴向尺寸小，可安装在转台内部，成本低，实用性强。
3、本发明所述装置中限位传感器和使能传感器都采用同一型号，且所有传感器线缆不随旋转轴旋转，装置本身不存在绕线问题，安装维护方便。特别适合用于小型光学望远镜方位轴转台的回转限位。
附图说明
图1为本发明所述的用于小型光学望远镜方位轴的回转限位装置的三维立体示意图；
图2为本发明所述的用于小型光学望远镜方位轴的回转限位装置在0°位置的剖视图；
图3为本发明所述的用于小型光学望远镜方位轴的回转限位装置的顺时针旋转正向限位位置剖视图；
图4为本发明所述的用于小型光学望远镜方位轴的回转限位装置的逆时针旋转反向限位位置剖视图。
图中：1、撞环，2、正向限位传感器，3、换向块，4、正向使能传感器，5、转轴，6、换向块支架，7、反向使能传感器，8、反向限位传感器，9、固定板，10、反向使能触发挡片，11、正向使能触发挡片，12、反向缓冲垫，13、反向永磁铁，14、限位触发挡片，15、正向永磁铁，16、正向缓冲垫。
具体实施方式
具体实施方式一、结合图1至图4说明本实施方式，用于小型光学望远镜方位轴的两圈回转限位装置，包括撞环1、换向块3、转轴5、换向块支架6、固定板9、限位触发挡片14、正向使能触发挡片11、反向使能触发挡片10、正向限位传感器2、反向限位传感器8、正向使能传感器4、反向使能传感器7、正向永磁铁15和反向永磁铁13。所述正向永磁铁15和反向永磁铁13分别镶嵌固定在换向块3两侧，正反向使能触发挡片11、反向使能触发挡片10通过螺钉分别连接在换向块3的两端，换向块3通过转轴5固定在换向块支架6上，换向块支架6安装在固定板9上，限位触发挡片14安装在撞环1的端部，正向限位传感器2、反向限位传感器8及正向使能传感器4、反向使能传感器7安装在固定板9上。整个装置与望远镜方位轴转台同轴安装，固定板9安装在方位轴转台固定座内，撞环1与方位轴转台旋转轴连接。
本实施方式所述的撞环1端部为圆柱面。撞环1可与换向块3相配合，实现两圈的机械回转限位。所述换向块3可绕转轴旋转90°，换向块支架6为导磁材料，换向块3只有两个稳态位置，通过正反向永磁铁吸力实现两个稳态位置的可靠切换。
撞环1顺时针正向旋转，若正向使能传感器4有效，撞环1可以通过正向限位传感器2，并且撞环1可以推动换向块3，换向块3在反向永磁铁13磁力作用下绕转轴逆时针旋转90°，触发反向使能传感器7，撞环1可以正向通过反向限位传感器8，一直运动到正向限位传感器2时停止；
撞环1逆时针反向旋转，若反向使能传感器7有效，撞环1可以通过反向限位传感器8，并且撞环1可以推动换向块，换向块在正向永磁铁15磁力作用下绕转轴顺时针旋转90°，触发正向使能传感器4，撞环1可以反向通过正向限位传感器2，一直运动到反向限位传感器8时停止。
本实施方式所述的换向块1两端侧面分别镶嵌正向缓冲垫16和反向缓冲垫12，且正向缓冲垫16和反向缓冲垫12可与撞环1相配合，当望远镜未通电工作时，在外部推力作用下方位轴转台的旋转轴旋转，撞环1正反向都可以冲出正反向电限位极限位置，此时，正反向缓冲垫可以吸收撞环1与换向块3之间的碰撞能量。
本实施方式所述的正向限位传感器2反向限位传感器8和正向使能传感器4反向使能传感器7采用同一型号，传感器动作为非接触触发，且所有传感器线缆相对固定板9固定，不随方位轴转台的旋转轴旋转。
本实施方式所述的回转限位装置用于小型光电望远镜，其方位轴转台直径260mm，所述回转限位装置完全安装在方位轴转台内部，转台高度只增加30mm，限位及使能传感器都采用小型光电限位开关，电限位范围±330°，极限转动范围±350°。

Claims (8)

1.用于小型光学望远镜方位轴的回转限位装置，所述两圈回转限位装置与望远镜方位轴转台同轴安装，包括撞环(1)、换向块(3)、转轴(5)、换向块支架(6)和固定板(9)，所述换向块(3)通过转轴(5)固定在换向块支架(6)上，换向块支架(6)安装在固定板(9)上，其特征是，还包括安装在撞环(1)端部的限位触发挡片(14)，分别对称镶嵌固定在换向块(3)两侧的正向永磁铁(15)和反向永磁铁(13)，分别对称连接在换向块(3)的两端和正向使能触发挡片(11)和反向使能触发挡片(10)；
对称安装在固定板(9)上的正向限位传感器(2)和反向限位传感器(8)，对称安装在固定板(9)上的正向使能传感器(4)和反向使能传感器(7)安装在固定板(9)上；所述固定板(9)安装在方位轴转台固定座内，撞环(1)与方位轴转台的旋转轴连接。
2.根据权利要求1所述的用于小型光学望远镜方位轴的回转限位装置，其特征在于，还包括正向缓冲垫(16)和反向缓冲垫(12)，所述正向缓冲垫(16)和反向缓冲垫(12)分别镶嵌固定在换向块(3)的两侧，所述正向缓冲垫(16)和反向缓冲垫(12)与撞环(1)配合，当望远镜未通电工作时，在外部推力作用下方位轴转台的旋转轴旋转，正向缓冲垫(16)和反向缓冲垫(12)吸收撞环(1)与换向块(3)之间的碰撞能量。
3.根据权利要求1或2所述的用于小型光学望远镜方位轴的回转限位装置，其特征在于，所述撞环(1)端部为圆柱面。
4.根据权利要求3所述的用于小型光学望远镜方位轴的回转限位装置，其特征在于，所述换向块(3)绕转轴(5)旋转90°，换向块(3)具有两个稳态位置，通过正向永磁铁(15)和反向永磁铁(13)的吸力实现两个稳态位置的可靠切换。
5.根据权利要求4所述的用于小型光学望远镜方位轴的回转限位装置，其特征在于，撞环(1)顺时针正向旋转，若正向使能传感器(4)有效，撞环(1)通过正向限位传感器(2)，并且撞环(1)推动换向块(3)，换向块(3)在反向永磁铁(13)磁力作用下绕转轴(5)逆时针旋转90°，触发反向使能传感器(7)，撞环(1)正向通过反向限位传感器(8)，一直运动到正向限位传感器(2)时停止；
撞环(1)逆时针反向旋转，若反向使能传感器(7)有效，撞环(1)通过反向限位传感器(8)，并且撞环(1)推动换向块(3)，换向块(3)在正向永磁铁(15)磁力作用下绕转轴(5)顺时针旋转90°，触发正向使能传感器(4)，撞环(1)反向通过正向限位传感器(2)一直运动到反向限位传感器(8)时停止。
6.根据权利要求5所述的用于小型光学望远镜方位轴的回转限位装置，其特征在于，所述正向限位传感器(2)、反向限位传感器(8)、正向使能传感器(4)反向使能传感器(7)的型号相同。
7.根据权利要求6所述的用于小型光学望远镜方位轴的回转限位装置，其特征在于，所述正向限位传感器(2)、反向限位传感器(8)、正向使能传感器(4)反向使能传感器(7)与撞环(1)为非接触触发，且上述传感器线缆相对固定板(9)固定，不随方位轴转台的旋转轴旋转。
8.根据权利要求1所述的用于小型光学望远镜方位轴的回转限位装置，其特征在于，所述换向块支架(6)为导磁材料。
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