CN201138244Y - 分布光度计旋转工作台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种分布光度计旋转工作台。包括箱体底座和安装于箱体底座的垂直转轴，水平转臂安装在垂直转轴上，垂直臂安装在水平转臂上，垂直臂上装有旋转驱动机构，被测光源通过夹具被安装在旋转驱动机构的输出轴上；在箱体底座内部，驱动垂直转轴旋转的电机和电机减速机设置在垂直转轴的侧旁，垂直转轴的轴上设置有被动轮，由减速机输出轴上的主动轮驱动被动轮旋转。本实用新型的电机减速机构的输出轴与垂直转轴不同轴连接，有效降低了分布光度计旋转工作台的重心高度，使分布光度计更为稳定，操作更加方便，从而容易实现较高的测量精度。

Description

分布光度计旋转工作台

技术领域

本实用新型涉及一种光和辐射测量仪器，主要用于各类光源和灯具在各方向上的光强分布或配光性能测试，以及光源和灯具的总光通量测试的卧式分布光度计。

背景技术

分布光度计是用来测量光源或灯具的空间光强分布及多种光度参数的仪器。在暗室中，以光源或灯具的光度中心为中心，光度探头在一定的距离下绕中心转动，测量在各个方向上光源或灯具的光强度，一般通过测量照度和被测光源与光度探头之间的距离来测量光强度，光强度与照度的关系按下式计算：

I(γ)＝d²·E(γ)

其中I(γ)为γ角方向上的光源的发光强度，d为测量距离，γ为角度。

上式只有在测量距离足够大，能把被测光源近似看作是电光源时才适用，国际照明委员会规定测量距离d不小于被测光源最大发光尺寸的15倍，一般不超过30米。然而探测器围绕被测光源旋转时，如测量距离大于3米，则至少需要6米高的暗室，而30米的测量距离根本不可能实现，于是就有了如图2所示分布光度计，被测光源安装在分布光度计旋转工作台的旋转中心，绕自身光度中心自转，同时分布光度计的探头在与被测光源的光度中心等高的一定距离下，接收各个角度下的光线束，此种分布光度计由于其结构简单，本身可达到很高精度，测量距离调节方便，且成本不大而被广泛应用。

上述的分布光度计的旋转工作台包括两个旋转自由度，一是被测光源绕自身水平轴旋转，另一个是箱体底座以上的部分绕垂直的主轴旋转，该自由度的旋转驱动机构位于底座箱体内，由电机和减速机组成。

现有技术中的箱体底座内的主轴驱动的排布一般是电机和减速机在主轴的下方，减速机的输出轴与转轴直接相连，二者处于同轴的位置状态。在这样的设置下，箱体底座要给主轴旋转驱动机构留出足够的高度空间，整个箱体底座以及其上的旋转臂和灯具的高度因此都比较高。尤其在使用谐波减速器时，由于谐波减速器的输入输出没有变向功能，它只能叠在电机之上，输出轴再与主轴同轴连接，整个系统建立在电机和谐波减速器的基础之上，高度增加更加明显。除此之外，由于主轴正下方的空间完全被驱动机构所占据，主动垂直臂上的导线要接到箱体底座内一般需要在主轴上设置拖链，它提高了高度；且当主轴上安装测角器测量主轴转动的角位移时，还需要在主轴上为测角器留出足够的高度空间，这进一步增加了箱体底座的高度。

箱体底座较高至少带来两点缺陷：1.整个系统不稳定，箱体底座之上承载的水平旋转臂，垂直臂，被测光源等部件占据了整个系统的绝大部分重量，箱体底座高意味着系统重心高，系统不稳定；2.被测光源的安装和拆卸困难，被测光源处于整个卧式分布光度计的上部，如果箱体底座较高，被测光源的高度也随之增高，这给装卸带来不便。

发明内容

为了克服上述缺陷，本实用新型的目的旨在提供一种分布光度计旋转工作台，该分布光度计旋转工作台结构稳定，精度高，并且能显著降低整个工作台的重心位置，方便被测光源的安装。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种分布光度计旋转工作台，包括箱体底座，箱体底座内通过轴承设置有垂直转轴，水平转臂安装在垂直转轴上，位于箱体底座的上方，绕垂直转轴旋转。主动垂直臂安装在水平转臂上，在主动垂直臂的端部装有电机驱动减速机构，所述的电机驱动减速机构的驱动轴轴线处于水平状态且与垂直转轴的轴线垂直相交，被测光源通过夹具被安装在主动垂直臂上的驱动轴上。在水平转臂上还可以设有可拆卸的从动垂直臂，在从动垂直臂上端，设有从动轴，从动轴与驱动轴同心，被测光源分别与主动垂直臂上的驱动轴和从动垂直臂的从动轴连接，并在驱动轴的带动下自转。所述主动垂直臂与从动垂直臂通过设置在水平转臂上的滑轨与水平转臂相连。

在箱体底座内，垂直转轴及与垂直转轴相连的电机及减速机位于垂直转轴的旁侧，减速机输出轴与垂直转轴平行，采取了不同轴的连接方式。在垂直转轴上同轴固定装有被动轮，减速机输出轴上装有主动轮，被动轮与主动轮可以同时采用齿轮或带轮或链轮，通过齿轮啮合或同步皮带或链条相连接，但齿轮结构的被动轮和主动轮为优选方案，达到减速机输出轴驱动垂直转轴转动的目的。在箱体底座内，垂直转轴和电机减速机构通过被动轮和主动轮而不同轴连接，避免了现有技术中电机减速机构必定要位于垂直转轴下方的设计，可以大大减少箱体底座的高度，降低卧式分布光度计的重心位置，提高整个系统的稳定度。

本实用新型的技术方案还可以进一步完善，

上述的垂直转轴的一段或整根为空心轴，垂直臂上的导线，比如水平轴的旋转驱动机构的信号线、被测光源的电源线等通过此空心轴连接到箱体底座内的相应位置。现有的同类分布光度计中，由于电机驱动装置位于垂直转轴的正下方，导线从垂直转轴中穿出比较困难，因而一般采用拖链把垂直臂上的导线连接到箱体底座内部。而用拖链走线的方式比较复杂，并且拖链的设置本身也增加了箱体底座的高度。在本实用新型中主轴驱动机构移到了旁侧，垂直转轴下方的空间可以被利用来走线，既简单可靠又节约了整个系统的空间高度。

在上述的垂直转轴上设置用于测量垂直转轴转动角度的测角编码器，所述测角编码器可以是直接套在主轴上的角度编码器，也可以在主轴和角度编码器间用齿轮啮合实现角度测量。测角器位于垂直转轴上的下部，不占用箱体底座的高度空间，与现有的同类分布光度计相比可以进一步减少整个分布光度计的高度，提高系统的稳定度。

上述的垂直转轴的电机减速机构包括电机和减速机，所述的电机为伺服电机、步进电机或数字脉冲电机，所述的减速机为涡轮蜗杆减速机或谐波减速机。

在上述的主动垂直臂的驱动轴上设置测角编码器，用于测量被测光源在绕水平轴线旋转的转动角度。

上述的水平转臂上设置滑轨，垂直臂可利用滑轨在水平转臂上移动，方便被测光源在水平位置上的调节。上述的垂直臂可以是一根，也可以是两根。仅有一根主动垂直臂时被测光源的测量为C-γ共轴测量系统，被测光源通过夹具与垂直臂上的旋转驱动机构的输出轴连接，在输出轴的驱动下，被测光源在垂直平面内自转。而垂直臂为两根时，被测光源的测量为B-β系统，除了上述的主动垂直臂外还设置从动垂直臂，从动垂直臂上通过轴承设置与主动垂直臂上的驱动轴同心的从动轴。从动垂直臂是可拆卸的，即一台分布光度计就可以实现C-γ和B-β两种共轴测量系统，无论单根垂直臂设置还是双根垂直臂都需要考虑被测光源电源线的配线问题，被测光源在垂直方向自转，连续转动会产生电源线的绕线问题。在主动垂直臂上的电机减速机构的驱动轴上设置导电滑环，解决绕线问题。

上述的箱体底座上安装可以拆卸的向箱体外伸展的支撑底脚，在支撑底脚上设置可以调节箱体底座水平的调节螺钉。

根据以上所述，本实用新型的有益效果是：在分布光度计旋转工作台中，垂直转轴的电机减速机构设置在垂直转轴的侧旁，垂直转轴上设置被动轮，被动轮被电机减速机构输出轴上的主动轮驱动，这种不同轴连接方式以及利用空心的垂直主轴穿线的方法有效降低了整个旋转工作台的重心位置，使整个系统更加稳定，被测光源的安装更加方便。

附图说明

附图1是本实用新型的一种结构示意图；

附图2是本实用新型箱体底座内的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的分布光度计旋转工作台包括箱体底座1，箱体底座1上有垂直转轴3，水平转臂2安装在垂直转轴3上，水平转臂2在垂直转轴3带动下在水平方向旋转，水平转臂2上设置滑轨4，主动垂直臂5与从动垂直臂6通过滑轨4，安装在水平旋转臂2上，并可通过滑轨4在水平旋转臂上移动，主动垂直臂5的上端部设置旋转驱动机构8，旋转驱动机构8的驱动轴7轴线处于水平状态并与垂直转轴3的轴线垂直相交，从动垂直臂6为可拆卸的，从动垂直臂6上通过轴承设置与主动垂直臂5上的驱动轴7同一轴心的从动轴11，被测光源9及其夹具通过三足卡盘10仅与主动垂直轴5连接或者分别与主动垂直臂5上的驱动轴7和从动垂直臂6的从动轴11连接，并在驱动轴7的带动下自转。

如图2所示，在箱体底座1内部，垂直转轴3的旋转驱动机构由伺服电机13和涡轮蜗杆减速机12组成，伺服电机13和涡轮蜗杆减速机12并排放置于垂直转轴3的侧旁，涡轮蜗杆减速机12的输出轴18不与垂直转轴3直接同轴连接，在垂直转轴3上同轴固定装有被动齿轮14，在涡轮蜗杆减速机12的输出轴18上同轴固定安装主动齿轮15，通过齿轮啮合，主动齿轮15驱动被动齿轮14转动。

在垂直转轴3上的被动齿轮14的下方外套角度编码器17，用于测量垂直转轴3的转动角度。主动垂直臂5的驱动轴7上设置导电滑环，被测光源9的电源线通过此导电滑环连接到主动垂直臂5内。垂直转轴3为空心轴，主动垂直臂5上的旋转驱动机构8的信号线和被测光源9的电源线16通过此空心轴连接到箱体底座1内，并通过垂直转轴下方宽裕的空间连接到箱体底座1内的相应接线处。

上述的箱体底座上安装可以拆卸的向箱体外伸展的支撑底脚19，在支撑底脚19上设置可以调节箱体底座1水平的调节螺钉20。

Claims (10)

1.一种分布光度计旋转工作台，包括箱体底座，安装在箱体底座的垂直转轴(3)，安装在垂直转轴(3)上的水平转臂，安装在水平转臂上的主动垂直臂(5)，主动垂直臂(5)的端部装有旋转驱动机构(8)，所述的旋转驱动机构(8)的驱动轴(7)轴线处于水平状态且与垂直转轴(3)的轴线垂直相交，其特征在于：驱动垂直转轴(3)旋转的电机(12)和减速机设置(13)在垂直转轴(3)侧旁，所述减速机输出轴(18)与垂直转轴(3)处于不同轴的位置，所述垂直转轴(3)上设置有被动轮(14)，所述减速机输出轴(18)上设置有主动轮(15)。

2.根据权利要求1所述的分布光度计旋转工作台，其特征在于所述的被动轮(14)和主动轮(15)为齿轮，二者相啮合。

3.根据权利要求1所述的分布光度计旋转工作台，其特征在于所述的被动轮(14)和主动轮(15)为链轮或带轮，二者通过链条或皮带相连。

4.根据权利要求1所述的分布光度计旋转工作台，其特征在于在所述的水平转臂上还设有可拆卸的从动垂直臂(6)，在从动垂直臂(6)上端设有从动轴(11)，所述从动轴(11)与驱动轴(7)同心。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的分布光度计旋转工作台，其特征在于所述主动垂直臂(5)和从动垂直臂(6)通过设置在水平转臂(2)上的滑轨(4)与水平转臂(2)相连。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的分布光度计旋转工作台，其特征在于所述的垂直转轴(3)的部分或全部为空心轴，在空心轴中穿有导线。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的分布光度计旋转工作台，其特征在于在所述的垂直转轴(3)上设置测角编码器(17)。

8.根据权利要求1所述的分布光度计旋转工作台，其特征在于在所述主动垂直臂(5)的驱动轴(7)上设置测角编码器。

9.根据权利要求1或8所述的分布光度计旋转工作台，其特征在于所述主动垂直臂(5)的驱动轴(7)上装有导电滑环。

10.根据权利要求1或2或3或4所述的分布光度计旋转工作台，其特征在于所述的箱体底座(1)的底面安装有可以拆卸的、向箱体外伸展的支撑底脚(19)，在支撑底脚(19)上设置可以调节箱体底座(1)水平的调节螺钉(20)。

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