CN216696822U - 基于恒力磁弹簧的镜头z轴驱动模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为了解决现有技术中镜头稳定时间长，仪器不能高速响应的技术问题，公开了基于恒力磁弹簧的镜头Z轴驱动模组，包括基座、大导程滚珠丝杆副、伺服电机和恒力磁弹簧，基座的直线滚珠导轨上滑接有滑板；伺服电机通过电机支架安装于基座的上方，其输出轴通过膜片式联轴器与大导程滚珠丝杆副中的丝杆连接；基座的一侧设置有上固定座和下固定座，恒力磁弹簧的定子安装于上固定座与下固定座之间，动子上固设有连接座，滑板与连接座固连。本Z轴模组采用恒力磁弹簧代替传统的机械弹簧，其具有的弹力可以直接抵消或者补偿Z轴的部分重力，Z轴模组能实现全行程范围恒力输出，缩短了镜头稳定所需时长，提升了仪器相应速度。
Description
技术领域
本实用新型属于影像测量仪技术领域，涉及到镜头Z轴驱动模组。
背景技术
在大型影像测量仪器中，驱动镜头垂直升降的Z轴模组中一般使用大导程滚珠丝杠，在不设外部保持装置的情况下，一般是通过选择额定载荷大的滚珠丝杠或者增加普通弹簧(包括气压弹簧、液压弹簧等)来补偿由于重力引起的附加载荷，以保持镜头升降运行的平衡性。此种设计结构增加了整个模组的成本，而且在同样负载时，镜头上升和下降时所需要的实际输出力差别很大，模组的推力波动增大，运行速度受到限制，降低了镜头的定位精度，延长了镜头稳定所需时间，测量仪器不能做到高速响应。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：如何缩短镜头稳定所需时长，提升仪器相应速度。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：
基于恒力磁弹簧的镜头Z轴驱动模组，包括基座、大导程滚珠丝杆副、伺服电机和恒力磁弹簧，所述基座上安装有两条竖直并列的直线滚珠导轨，于所述直线滚珠导轨上滑接有滑板，镜头夹持架安装于所述滑板相对所述直线滚珠导轨的一侧；所述伺服电机通过电机支架安装于所述基座的上方，其输出轴通过膜片式联轴器与所述大导程滚珠丝杆副中的丝杆连接，且驱动所述滑板升降；所述基座的一侧设置有上固定座和下固定座，所述恒力磁弹簧的定子安装于所述上固定座与所述下固定座之间，动子上固设有连接座，所述滑板与所述连接座固连。
与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：
1.本Z轴模组采用恒力磁弹簧代替传统的机械弹簧，其具有的弹力可以直接抵消或者补偿Z轴的部分重力，且不存在配件的疲劳，可以在整个行程范围内为Z轴模组提供恒定的推力或者拉力，Z轴模组能实现全行程范围恒力输出，缩短了镜头稳定所需时长，提升了仪器相应速度；
2.恒力磁弹簧通过磁场来实现重力的补偿和抵消，且结构简单，仅仅包含定子和动子两个组件，属于完全无源器件，不需任何外部能量供应，因此不会增加模组的整体成本；
3.恒力磁弹簧中内置的是免润滑塑料轴承，非常适合在无尘测量环境中使用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为镜头Z轴驱动模组的结构示意图；
图2为恒力磁弹簧的安装结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例
图1中所示的镜头Z轴驱动模组包括基座10、大导程滚珠丝杆副20、伺服电机30和恒力磁弹簧40，基座的侧面设置有光栅传感器50，光源和受光元件上下设置，用于检测本模块的垂直度。基座上安装有两条竖直并列的直线滚珠导轨60，于直线滚珠导轨上滑接有滑板70。伺服电机通过电机支架安装于基座的上方，其输出轴通过膜片式联轴器与大导程滚珠丝杆副中的丝杆连接，且驱动滑板升降；镜头夹持架80安装于滑板相对直线滚珠导轨的一侧，跟随滑板上下滑动。基座的一侧设置有上固定座91和下固定座92，恒力磁弹簧的定子安装于上固定座与下固定座之间，动子上固设有连接座100，滑板与连接座固连。本Z轴模组采用恒力磁弹簧代替传统的机械弹簧，其具有的弹力可以直接抵消或者补偿Z轴的部分重力，且不存在配件的疲劳，可以在整个行程范围内为Z轴模组提供恒定的推力或者拉力，Z轴模组能实现全行程范围恒力输出，缩短了镜头稳定所需时长，提升了仪器相应速度。
上固定座与下固定座中均设置有插孔一93，侧面设置有一条与插孔一连通的切槽一94，拧紧穿过切槽一的螺栓将定子41固定于插孔一内。连接座100中设置有插孔二101，侧面设置有一条与插孔二连通的切槽二102，拧紧穿过切槽二的螺栓将动子42固定于插孔二内。恒力磁弹簧的定子和动子通过外力夹紧方式与适配部件固连，方便于恒力磁弹簧在本模组中的固定和应用。
基座的侧面设置有两个上下设置的微型光电传感器110，滑块的侧面设置于触发传感器的限位触板120，实现了对镜头上升和下降行程的限制。优选地，连接座对应滑板的一侧设置有凹槽，将限位触板设置于凹槽内，简化了本模组的结构。
对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.基于恒力磁弹簧的镜头Z轴驱动模组，其特征在于，包括基座、大导程滚珠丝杆副、伺服电机和恒力磁弹簧，所述基座上安装有两条竖直并列的直线滚珠导轨，于所述直线滚珠导轨上滑接有滑板，镜头夹持架安装于所述滑板相对所述直线滚珠导轨的一侧；所述伺服电机通过电机支架安装于所述基座的上方，其输出轴通过膜片式联轴器与所述大导程滚珠丝杆副中的丝杆连接，且驱动所述滑板升降；所述基座的一侧设置有上固定座和下固定座，所述恒力磁弹簧的定子安装于所述上固定座与所述下固定座之间，动子上固设有连接座，所述滑板与所述连接座固连。
2.根据权利要求1所述的镜头Z轴驱动模组，其特征在于，所述上固定座与所述下固定座中均设置有插孔一，侧面设置有一条与所述插孔一连通的切槽一，拧紧穿过切槽一的螺栓将定子固定于所述插孔一内。
3.根据权利要求1所述的镜头Z轴驱动模组，其特征在于，所述连接座中设置有插孔二，侧面设置有一条与所述插孔二连通的切槽二，拧紧穿过切槽二的螺栓将动子固定于所述插孔二内。
4.根据权利要求1所述的镜头Z轴驱动模组，其特征在于，所述连接座对应所述滑板的一侧设置有凹槽，滑板侧面设置有限位触板位于所述凹槽内；所述基座的侧面设置有两个上下设置的微型光电传感器。
5.根据权利要求1所述的镜头Z轴驱动模组，其特征在于，所述基座的另一侧设置有光栅传感器，光源和受光元件上下设置。
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