CN212276072U - 空间遥感相机高精度一维调焦机构 - Google Patents
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Abstract
本专利公开了一种空间遥感相机高精度一维调焦机构。本专利调焦机构驱动部分为步进电机和谐波减速器，执行机构主要包括滚珠丝杠螺母副、轴承，调焦对象为探测器组件；所述的高精度调焦机构采用谐波减速器和滚珠丝杠螺母副实现传动关系，由螺母带动探测器盒直线移动，实现对探测器的高精度一维调焦。本专利的结构简洁，结构体积小，重量轻。
Description
技术领域
本专利属于空间遥感技术领域，具体涉及一种空间遥感相机高精度一维调焦机构。
背景技术
卫星在发射过程中的振动，以及卫星在轨的真空环境、温度与地面环境的巨大差异，这些不可控因素，都会导致卫星在轨时探测器出现不同程度的焦面离焦。为确保像质，提高相机的星上适应能力，需要设计探测器的高精度一维调焦机构。
现有的调焦机构(参考中国科学院长春光学与精密机械研究所邢利娜等人在专利号CN 104656224 B上公开的)通过调节反射镜的位置实现调焦，结构繁杂，外形尺寸大，重量大，成本高。
发明内容
本专利为解决结构繁杂，外形尺寸大，重量大问题，提供了一种基于探测器的空间遥感相机的一维高精度调焦机构。
本专利的技术方案是：
一种空间遥感相机高精度一维调焦机构，其包括驱动部分和执行部分；
所述的驱动部分包括步进电机1与谐波减速器2，谐波减速器2包含三部分，即波发生器201、柔轮202、刚轮203；
所述的执行部分包括尾部电机安装座301、中间轴承基座302、固定安装基座303、滚珠丝杠螺母副4、轴承5、探测器盒盖子601、探测器盒主体602、铜轴套7、第一限位开关1101、第二限位开关1102以及调焦对象探测器9，滚珠丝杠螺母副4包含两部分丝杆401、螺母402；
尾部电机安装座301、中间轴承基座302和固定安装基座303作为整个机构的支撑，通过螺栓联接固定不动，铜轴套固定安装在固定安装基座303上；
探测器9固定安装在探测器盒主体602内，探测器盒主体602与探测器盒盖子601固定联接为一体，探测器盒主体602与探测器盒盖子601组件构成探测器盒6；
步进电机1的输出轴与谐波减速器的波发生器201固定联接，谐波减速器的刚轮203固定在中间轴承基座302上；步进电机1转动，带动柔轮202转动输出放大的转动扭矩，柔轮202与滚珠丝杠螺母副4的丝杠401固定连接，柔轮202转动带动丝杠401转动，丝杠401转动转换成螺母402移动；
螺母402与探测器盒6固定连接，从而螺母402移动带动探测器盒6移动，探测器盒主体602与铜轴套7之间为精密的孔轴配合；探测器盒6在铜轴套7 内高精度一维直线移动，即实现了对探测器9的一维高精度调焦；
在探测器盒6两侧安装第一有限位开关1101和第二限位开关1102，探测器盒6一旦碰触到第一限位开关1101或第二限位开关1102，步进电机1就停止。
所述调焦机构的滚珠丝杠螺母副4为增大钢球预紧型，丝杠401与螺母402 之间需预加25±3Kg的载荷,预紧后其轴向与径向间隙为零或负。
机构工作原理：步进电机转动带动谐波减速器的波发生器转动，刚轮固定不动，柔轮就输出经过放大后的扭矩。柔轮与滚珠丝杠螺母副的丝杠固定联接，丝杠转动转换成螺母移动，螺母与探测器盒固定联接，从而螺母移动带动探测器盒移动。为了提高调焦精度，探测器盒主体与铜轴套之间为精密配合；探测器盒在铜轴套内高精度一维直线移动，即实现了对探测器的一维高精度调焦。所述调焦机构为了保证探测器往返移动的安全，需要对探测器的移动行程进行限制，在探测器盒两侧安装有限位开关，探测器盒一旦碰触到限位开关，步进电机就停止，进而保证了调焦机构的安全。
本专利的优点在于：
1、所述的高精度调焦机构采用谐波减速器和滚珠丝杠螺母副实现传动关系，原理清晰明确，结构简洁，结构体积小，重量轻；
2、所述高精度调焦机构采用的滚珠丝杠螺母副为增大钢球预紧型，丝杠与螺母之间施加了预紧力,预紧后空回为零；
3、所述的高精度调焦机构在探测器盒两侧安装有限位开关，对探测器盒往返移动的行程加以控制，确保了调焦机构的安全可靠。
附图说明
图1是已有的应用于空间光学遥感器的高精度调焦机构的示意图。
图2是图1的高精度调焦机构的A-A剖视示意图。
图3是本专利的空间遥感相机高精度一维调焦机构示意图。
图4是图3的右视图。
图5是图4中A-A剖视示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本专利作进一步详细说明。
如图3所示，一种空间遥感相机高精度一维调焦机构，其包括：驱动部分和执行部分；驱动部分包括步进电机1与谐波减速器2；执行部分包括尾部电机安装座301、中间轴承基座302、固定安装基座303、滚珠丝杠螺母副4(包含两部分丝杆401、螺母402)、轴承5、探测器盒盖子601、探测器盒主体602、铜轴套7、限位开关1101、限位开关1102以及调焦对象探测器9。
尾部电机安装座301、中间轴承基座302、固定安装基座303作为整个机构的支撑，都固定不动。铜轴套7固定安装在固定安装基座303上。
探测器9固定安装在探测器盒主体602内，探测器盒主体602与探测器盒盖子601固定联接为一体，探测器盒主体602与探测器盒盖子601组件称为探测器盒6。步进电机1的输出轴与谐波减速器的波发生器201固定联接，谐波减速器的刚轮203固定在中间轴承基座302上；步进电机1转动，带动柔轮202 转动输出放大的转动扭矩。
柔轮202与滚珠丝杠螺母副4的丝杠401固定连接，柔轮202转动带动丝杠401转动，丝杠401转动转换成螺母402移动。
螺母402与探测器盒6固定连接，从而螺母402移动带动探测器盒6移动。为了提高调焦精度，探测器盒主体602与铜轴套7之间为精密的孔轴配合；探测器盒6在铜轴套7内高精度一维直线移动，即实现了对探测器9的一维高精度调焦。
为了对探测器盒6往返一维直线移动行程的限制，在探测器盒6两侧安装第一有限位开关1101和第二限位开关1102，探测器盒6一旦碰触到限位开关 1101或限位开关1102，步进电机1就停止。保证了调焦机构的安全。
Claims (2)
1.一种空间遥感相机高精度一维调焦机构,包括：驱动部分和执行部分,其特征在于：
所述的驱动部分包括步进电机(1)与谐波减速器(2)，谐波减速器(2)包含三部分，即波发生器(201)、柔轮(202)、刚轮(203)；
所述的执行部分包括尾部电机安装座(301)、中间轴承基座(302)、固定安装基座(303)、滚珠丝杠螺母副(4)、轴承(5)、探测器盒盖子(601)、探测器盒主体(602)、铜轴套(7)、第一限位开关(1101)、第二限位开关(1102)以及调焦对象探测器(9)，滚珠丝杠螺母副(4)包含两部分丝杆(401)、螺母(402)；
尾部电机安装座(301)、中间轴承基座(302)和固定安装基座(303)作为整个机构的支撑，通过螺栓联接固定不动，铜轴套固定安装在固定安装基座(303)上；
探测器(9)固定安装在探测器盒主体(602)内，探测器盒主体(602)与探测器盒盖子(601)固定联接为一体，探测器盒主体(602)与探测器盒盖子(601)组件构成探测器盒(6)；
步进电机(1)的输出轴与谐波减速器的波发生器(201)固定联接，谐波减速器的刚轮(203)固定在中间轴承基座(302)上；步进电机(1)转动，带动柔轮(202)转动输出放大的转动扭矩，柔轮(202)与滚珠丝杠螺母副(4)的丝杠(401)固定连接，柔轮(202)转动带动丝杠(401)转动，丝杠(401)转动转换成螺母(402)移动；
螺母(402)与探测器盒(6)固定连接，从而螺母(402)移动带动探测器盒(6)移动，探测器盒主体(602)与铜轴套(7)之间为精密的孔轴配合；探测器盒(6)在铜轴套(7)内高精度一维直线移动，即实现了对探测器(9)的一维高精度调焦；
在探测器盒(6)两侧安装第一有限位开关(1101)和第二限位开关(1102)，探测器盒(6)一旦碰触到第一限位开关(1101)或第二限位开关(1102)，步进电机(1)就停止。
2.根据权利要求1所述的一种空间遥感相机高精度一维调焦机构,其特征在于：所述调焦机构的滚珠丝杠螺母副(4)为增大钢球预紧型，丝杠(401)与螺母(402)之间需预加25±3Kg的载荷,预紧后其轴向与径向间隙为零或负。
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| CN202020874050.3U CN212276072U (zh) | 2020-05-22 | 2020-05-22 | 空间遥感相机高精度一维调焦机构 |
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| CN202020874050.3U Active CN212276072U (zh) | 2020-05-22 | 2020-05-22 | 空间遥感相机高精度一维调焦机构 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN212276072U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111487743A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-08-04 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种空间遥感相机高精度一维调焦机构 |
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2020
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