CN209294680U - 一种空间相机在轨调节装置及空间相机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空间相机在轨调节装置，包括：支架；固定座，用于固定空间相机；调节部，包括转动件和直线运动件，调节部用于将转动件的转动调整为直线运动件的直线运动，固定座的第一侧和调节部的直线运动件固连；驱动部，驱动部的输出端和转动件连接，用于驱动转动件转动；导向部，导向部包括导向件，固定座的第二侧和导向部的导向件可移动的连接，其中，固定座的第二侧沿着导向件移动的方向平行于直线运动件的直线运动的方向；固定座的第二侧为远离直线运动件的一侧。本实用新型具有使用寿命长、速度可调、防止过界、结构简单稳定可靠、在轨调节位移精准、通用性强、在轨调节范围广、带负载能力强的技术特点。

Description

一种空间相机在轨调节装置及空间相机

技术领域

本实用新型属于空间相机控制技术领域，尤其涉及一种空间相机在轨调节装置及空间相机。

背景技术

空间相机是搭载在卫星上用来获取地球目标信息的传感器，是卫星十分重要的一部分。其中，空间相机的调焦技术是空间相机控制技术中重要的技术之一。

现有的空间相机在轨调节技术中，国内当前的产品均采用输入直线运动，调节相机主镜的方式实现。这种相机调焦组件使用电机作为运动输入，对相机的主镜进行直线运动在轨调节，通过角度传感器对旋转角度进行检测和反馈，从而了解直线位移的大小。但是，这些空间相机在轨调节技术存在着结构复杂、尺寸大、重量重、成本高、通用性差、在轨调节精度差、使用寿命短、不适用于小型轻型空间相机的技术缺陷。

为解决上述问题，本发明提出一种空间相机在轨调节装置。

实用新型内容

本实用新型的技术目的是提供一种空间相机在轨调节装置及空间相机，其具有使用寿命长、速度可调、防止过界、结构简单稳定可靠、在轨调节位移精准、通用性强、在轨调节范围广、带负载能力强的技术特点。

的技术特点。

为解决上述问题，本实用新型的技术方案为：

一种空间相机在轨调节装置，包括：支架；固定座，用于固定所述空间相机；调节部，包括转动件和直线运动件，所述调节部用于将所述转动件的转动调整为所述直线运动件的直线运动，所述固定座的第一侧和所述调节部的直线运动件固连；驱动部，所述驱动部的输出端和所述转动件连接，用于驱动所述转动件转动；导向部，所述导向部包括导向件，所述固定座的第二侧和所述导向部的导向件可移动的连接，其中，所述固定座的第二侧沿着所述导向件移动的方向平行于所述直线运动件的直线运动的方向；所述固定座的第二侧为远离所述直线运动件的一侧。

根据本实用新型一实施例，所述转动件为丝杆，所述直线运动件为螺母，所述丝杆和所述螺母配合形成传动副传递力，所述驱动部驱动所述丝杆周向转动，所述周向转动带动所述螺母进行直线运动，以实现所述固定座的直线运动。

根据本实用新型一实施例，所述丝杆的一端侧固设有定位块，所述定位块朝向所述螺母的一侧连接有弹性件，所述弹性件的另一端和所述螺母的端侧弹性接触；

在所述空间相机在轨调节装置工作状态下，所述弹性件挤压所述螺母的端侧。

根据本实用新型一实施例，所述丝杆的两端采用深沟球轴承与所述支架连接，用于实现所述丝杆的周向转动。

根据本实用新型一实施例，所述驱动部包括步进电机和减速箱，所述步进电机的输出端与所述减速箱的输入端连接，所述减速箱的输出端作为所述驱动部的输出端，所述减速箱用于扩大驱动部的输出力矩，其中，所述减速箱设有自锁件，所述自锁件用于所述固定座的位置锁定。

根据本实用新型一实施例，所述调节部还包括：传动件，所述传动件的输出端和所述转动件连接，所述传动件的输入端和所述驱动部的输出端连接，所述传动件用于将所述驱动部输出的驱动力传导至所述转动件，以实现所述转动件的转动。

根据本实用新型一实施例，所述传动件为齿轮组，所述齿轮组采用紧定螺钉分别与所述驱动部、所述转动件固连，所述齿轮组的齿轮之间齿合形成传动副。

根据本实用新型一实施例，所述导向部还包括限位件，所述限位件分别设于所述导向件的导向方向的两端，用于限定所述固定座直线运动的边界。

根据本实用新型一实施例，所述限位件为微动开关，所述固定座沿所述导向方向直线运动至所述在轨调节的边界，所述固定座触发所述微动开关，所述微动开关反馈所述固定座的初始位置或者终止位置。

一种空间相机，包括上述任意一项实施例所述的空间相机在轨调节装置。

本实用新型由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

(1)本实用新型通过调节部和导向部，装置的两个部分配合实现固定座的直线运动在轨调节，调节部驱动固定座进行直线运动，导向部限定固定座进行直线运动方向，避免了机械结构长期的频繁运动形成机械磨损精度误差，达到了使用寿命长、直线运动精准、结构简单、通用性强的技术效果；

(2)本实用新型转动件采用丝杆，直线运动件采用螺母，将周向运动转化为直线运动，达到了在轨调节位移分辨率高的技术效果；

(3)本实用新型的丝杆一端侧设有定位块，定位块和螺母之间设有弹性件，通过弹性件的弹力使螺母和丝杆之间紧密接触，消除螺母和丝杆之间运动过程中的运动间隙，达到了在轨调节位移精度的技术效果；

(4)本实用新型的转动件丝杆通过深沟球轴承与支架连接，实现丝杆的周向转动，满足周向转动的精度需求，也适应空间环境导致的热形变，达到了使用寿命长的技术效果；

(5)本实用新型的驱动部采用步进电机和减速箱，通过改变步进电机驱动脉冲频率可获得不同的调节速度，通过减速箱对驱动部的输出力矩放大，通过减速箱的自锁件实现固定座的位置锁定，同时步进电机和减速箱的设计，小型化了本实用新型的空间相机在轨调节装置，适用于小型相机的在轨调节，达到了通用性强、结构简单、带负载能力强、速度可调的技术效果；

(6)本实用新型的调节部采用齿轮组作为传动件，驱动部的输出端将驱动力通过齿轮组间的齿合传导至转动件，紧定螺钉可固定齿轮和驱动部、齿轮和转动件的连接，达到机械结构稳定、使用寿命长的技术效果；

(7)本实用新型的导向部包括限位件，设于导向件的两端，限定在轨调节的边界，避免了在轨调节超出边界，达到了在轨调节安全可靠、防过界的技术效果；

(8)本实用新型的限位件为微动开关，可根据实际需要调整始、末端微动开关的位置，满足不同相机的调节需求，达到了具有调节范围广、适应性强的技术效果。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种空间相机在轨调节装置的结构示意图；

图2是本实用新型提供的一种空间相机在轨调节装置的剖视图；

图3是本实用新型提供的一种空间相机在轨调节装置的包络正视图；

图4是本实用新型提供的一种空间相机在轨调节装置的包络左视图；

附图标记说明：

1：丝杆；2：步进电机；3：定位块；4:弹簧；5：固定座；6：螺母；7：减速箱；8：齿轮组；9；导向件；10：微动开关；11：支架；12：深沟球轴承；13：紧定螺钉。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种空间相机在轨调节装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。

实施例1

参看图1，本实施例提供一种空间相机在轨调节装置，包括：

支架11；固定座5，用于固定空间相机；调节部，包括转动件和直线运动件，调节部用于将转动件的转动调整为直线运动件的直线运动，固定座的第一侧和调节部的直线运动件固连；驱动部，驱动部的输出端和转动件连接，用于驱动转动件转动；导向部，导向部包括导向件9，固定座5的第二侧和导向部的导向件9可移动的连接，其中，固定座5的第二侧沿着导向件9移动的方向平行于直线运动件的直线运动的方向；固定座5的第二侧为远离直线运动件的一侧。

参看图1，对本实施例的技术方案作如下说明：

在本实施例中，优选地，固定座5设有一个通孔，导向件9穿过该通孔，实现固定座5沿导向件9的导向方向移动；同样地，也可在固定座5上设有卡槽，卡槽可与导向件9互相卡位，可实现固定座5沿导向件9的导向方向移动；同样地，导向件9上可设有导向槽，固定座5上设有与导向槽配合的滑片，滑片沿导向槽可实现滑动。

在本实施例中，优选地，驱动部采用步进电机2和减速箱7的组合，步进电机2产生的驱动力经过减速箱7的多级减速，可对输出力矩放大，提高驱动部的带负载能力。本实施例的步进电机2步距角为15°，输出力矩为22mNm，减速箱7为行星齿轮减速器，减速比为152，齿轮传动副减速比为30:17，经过减速箱7，输出力矩可大于100Nm，同时减速箱7具有自锁件，可用于固定座5的位置锁定。同样地，步进电机2还可选择输出力矩更大，从而减小减速箱7的配置需求，根据实际负载的需求，可灵活改变驱动部的配置。本实施例的驱动部采用步进电机2和减速箱7，通过改变步进电机2驱动脉冲频率可获得不同的调节速度，通过减速箱7对驱动部的输出力矩放大，通过减速箱7的自锁件实现固定座5的位置锁定，同时步进电机2和减速箱7的设计，小型化了本实用新型的空间相机在轨调节装置，适用于小型相机的在轨调节，达到了通用性强、结构简单、带负载能力强、速度可调的技术效果。

在本实施例中，优选地，转动件采用丝杆1，直线运动件采用螺母6，丝杆1和螺母6配合形成传递副传递力，驱动部驱动丝杆1周向转动，周向转动带动与固定座5固连的螺母6进行直线运动在轨调节。本实施例中的螺母6和丝杆1两者的螺距为1mm，螺纹直径为8mm，在轨调节位移分辨率能够达到0.00016mm，可以实现空间相机在轨的高精度调节，在轨调节范围大于20mm。本实用新型转动件采用丝杆，直线运动件采用螺母，将周向运动转化为直线运动，达到了在轨调节位移分辨率高的技术效果。

本实用新型通过调节部和导向部，装置的两个部分配合实现固定座的直线运动在轨调节，调节部驱动固定座进行直线运动，导向部限定固定座进行直线运动方向，避免了机械结构长期的频繁运动形成机械磨损精度误差，达到了使用寿命长、直线运动精准、结构简单、通用性强的技术效果

实施例2

本实施例提供一种基于实施例1的一种空间相机在轨调节装置。

在本实施例中，优选地，参看图1，丝杆1的第一端侧固设有定位块3，定位块3朝向螺母6的一侧连接有弹性件，弹性件的另一端和螺母6的端侧弹性接触，在空间相机在轨调节装置工作状态下，弹性件挤压螺,6的端侧。本实施例中弹性件采用弹簧4，通过压缩弹簧4产生弹力，螺母6受到弹簧4的弹力，消除螺母6和丝杆1相对运动的间隙。同样地，定位块3和弹簧4可设置在靠近齿轮组8侧，弹性件亦可替换成其他施力物体，施力物体能够给螺母6一个力，消除螺母6和丝杆1相对运动的间隙。本实施例的转动件的丝杆1一端设有定位块3，定位块3和螺母6之间设有弹性件，通过弹性件的弹力使螺母6和丝杆1之间紧密接触，消除螺母6和丝杆1之间运动过程中的运动间隙，达到了在轨调节位移精度的技术效果。

在本实施例中，优选地，参看图2，丝杆1的两端通过深沟球轴承12与支架11连接，用于实现丝杆1的周向转动。本实施例的转动件丝杆1通过深沟球轴承12与支架11连接，实现丝杆1的周向转动，满足周向转动的精度需求，也适应空间环境导致的热形变，达到了使用寿命长的技术效果。

在本实施例中，优选地，参看图1，调节部还包括：传动件，传动件将驱动部输出的驱动力传导至转动件。优选地，参看图2，传动件为齿轮组8，齿轮组8通过紧定螺钉13分别与驱动部、转动件连接，齿轮组的齿轮之间齿合形成传动副。同样地，齿轮组8的数量不局限于图1中两个齿轮，根据实际传导距离搭配齿轮大小，合理设置齿轮组8。同样地，齿轮组8亦可替换成其他传动件，如链传动组件、带传动组件、蜗轮蜗杆组件等。本实施例的调节部采用齿轮组8作为传动件，驱动部的输出端将驱动力通过齿轮组8间的齿合传导至转动件，紧定螺钉13可固定齿轮和驱动部、转动件的连接，达到机械结构稳定、使用寿命长的技术效果。

在本实施例中，优选地，参看图1，导向部还包括限位件，限位件分别设于导向件9的导向方向的两端，用于限定固定座5在轨调节的边界。优选地，限位件为微动开关10，固定座5沿导向方向直线运动至在轨调节的边界，固定座5触发微动开关10，微动开关10反馈固定座5的初始位置或者终止位置。本实施例的导向部包括限位件，设于导向件9的两端，限定在轨调节的边界，避免了在轨调节超出边界，达到了在轨调节安全可靠、防过界的技术效果。限位件为微动开关10，可根据实际需要调整始、末端微动开关10的位置，满足不同相机的调节需求，达到了具有调节范围广、适应性强的技术效果。

在本实施例中，参看图3和图4，包络小于101.5×105×84(长×宽×高)，质量小于0.26㎏，通过本实施例的设计，具有小型化、轻量化的特点，可很好地适用于小型、轻型的空间相机的在轨调节，同时满足该类空间相机的精度调节、调节速度等要求。

实施例3

本实施例提供一种空间相机，该空间相机包括实施1及实施例2中任意一项要求的空间相机在轨调节装置。

采用该空间相机在轨调节结构的空间相机，具有调节寿命长、结构简单、易安装、在轨调节精准，通过控制中心改变步进电机2的驱动脉冲频率，可实现空间相机调节速度的控制，通过减速箱7可对空间相机的位置进行固定，避免受外界影响位置发生改变，通过弹性件减小旋转件和直线运动件之间的运动间隙，提高在轨调节的精度，通过微动开关10限定调节范围，可实现调节范围的可变，并防止过界。采用该空间相机在轨调节装置，适用于轻型或者小型的空间相机在轨调节，并能够保证调节精度。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式。即使对本实用新型作出各种变化，倘若这些变化属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种空间相机在轨调节装置，其特征在于，包括：

支架；

固定座，用于固定所述空间相机；

调节部，包括转动件和直线运动件，所述调节部用于将所述转动件的转动调整为所述直线运动件的直线运动，所述固定座的第一侧和所述调节部的直线运动件固连；

驱动部，所述驱动部的输出端和所述转动件连接，用于驱动所述转动件转动；

导向部，所述导向部包括导向件，所述固定座的第二侧和所述导向部的导向件可移动的连接，其中，所述固定座的第二侧沿着所述导向件移动的方向平行于所述直线运动件的直线运动的方向；所述固定座的第二侧为远离所述直线运动件的一侧。

2.根据权利要求1所述的空间相机在轨调节装置，其特征在于，所述转动件为丝杆，所述直线运动件为螺母，所述丝杆和所述螺母配合形成传动副传递力，所述驱动部驱动所述丝杆周向转动，所述周向转动带动所述螺母进行直线运动，以实现所述固定座的直线运动。

3.根据权利要求2所述的空间相机在轨调节装置，其特征在于，所述丝杆的一端侧固设有定位块，所述定位块朝向所述螺母的一侧连接有弹性件，所述弹性件的另一端和所述螺母的端侧弹性接触；

在所述空间相机在轨调节装置工作状态下，所述弹性件挤压所述螺母的端侧。

4.根据权利要求2或3所述的空间相机在轨调节装置，其特征在于，所述丝杆的两端采用深沟球轴承与所述支架连接，用于实现所述丝杆的周向转动。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的空间相机在轨调节装置，其特征在于，所述驱动部包括步进电机和减速箱，所述步进电机的输出端与所述减速箱的输入端连接，所述减速箱的输出端作为所述驱动部的输出端，所述减速箱用于扩大驱动部的输出力矩，其中，所述减速箱设有自锁件，所述自锁件用于所述固定座的位置锁定。

6.根据权利要求5所述的空间相机在轨调节装置，其特征在于，所述调节部还包括：传动件，所述传动件的输出端和所述转动件连接，所述传动件的输入端和所述驱动部的输出端连接，所述传动件用于将所述驱动部输出的驱动力传导至所述转动件，以实现所述转动件的转动。

7.根据权利要求6所述的空间相机在轨调节装置，其特征在于，所述传动件为齿轮组，所述齿轮组采用紧定螺钉分别与所述驱动部、所述转动件固连，所述齿轮组的齿轮之间齿合形成传动副。

8.根据权利要求1所述的空间相机在轨调节装置，其特征在于，所述导向部还包括限位件，所述限位件分别设于所述导向件的导向方向的两端，用于限定所述固定座直线运动的边界。

9.根据权利要求8所述的空间相机在轨调节装置，其特征在于，所述限位件为微动开关，所述固定座沿所述导向方向直线运动至所述在轨调节的边界，所述固定座触发所述微动开关，所述微动开关反馈所述固定座的初始位置或者终止位置。

10.一种空间相机，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的空间相机在轨调节装置。