專利名稱：一種適用于大型光電經(jīng)緯儀的自動遮光筒蓋裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光電測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種適用于大型光電經(jīng)緯儀的自動遮光
筒蓋裝置。
背景技術(shù)：
大型光電經(jīng)緯儀是利用光學(xué)測量設(shè)備對飛行目標(biāo)進行攝影、測量和采集信息以完成對目標(biāo)軌跡和特性的記錄。隨著現(xiàn)代測量技術(shù)的發(fā)展和要求的提高，不僅要求光電經(jīng)緯儀具有多功能、快速響應(yīng)性、高定位精度等綜合性能，而且對光電經(jīng)緯儀的外形、體積等方面也提出了新的要求。

遮光筒是大型光電經(jīng)緯儀的重要組成部分，遮光筒蓋位于遮光筒最前端，能有效遮擋太陽光、地球表面散射光等雜散光進入光電經(jīng)緯儀的光學(xué)系統(tǒng)。在光電經(jīng)緯儀進行觀測工作時，遮光筒蓋開啟，以保證足夠大的通光口徑；在光電經(jīng)緯儀觀測工作結(jié)束后，遮光筒蓋關(guān)閉，隔絕光學(xué)系統(tǒng)與外界環(huán)境空間的連通，防止灰塵、水汽等進入光學(xué)系統(tǒng)，起到保護光電經(jīng)緯儀測量系統(tǒng)的目的。 現(xiàn)有的電動遮光筒蓋如圖I所示，主要由步進電機2、齒輪減速箱3、聯(lián)軸器4、轉(zhuǎn)軸
5、合頁6、法蘭板7和半圓形蓋板8組成，步進電機2帶動齒輪減速箱3運轉(zhuǎn)，連接在齒輪減速箱3上的聯(lián)軸器4帶動轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動，合頁6兩端分別與轉(zhuǎn)軸5和半圓形蓋板8連接，半圓形蓋板8分為左右兩扇，在合頁6帶動下，左右兩扇半圓形蓋板8可以開啟和關(guān)閉，從而實現(xiàn)對遮光筒的遮光作用。由于采用步進電機2和齒輪減速箱3的配合，齒輪減速箱3自身的重量以及在工作時的噪音較大，使得整個電動遮光筒蓋的重量及噪音増加，不利于光電經(jīng)緯儀的測量工作，并且，電動遮光筒蓋整體需要安裝在光電經(jīng)緯儀的最前端，距離俯仰軸回轉(zhuǎn)中心的旋轉(zhuǎn)カ臂較長，對俯仰軸的カ矩較大，不利于光電經(jīng)緯儀的整體“配平”工作。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有電動遮光筒蓋的重量和噪音大以及對俯仰軸カ矩較大的問題，本發(fā)明提供ー種適用于大型光電經(jīng)緯儀的自動遮光筒蓋裝置。本發(fā)明為解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下—種適用于大型光電經(jīng)緯儀的自動遮光筒蓋裝置，該裝置通過支撐板連接在遮光筒的后端內(nèi)壁上，包括直線電機；連接在所述直線電機上，可沿軸轉(zhuǎn)動的絲杠；套裝在所述絲杠上，可隨所述絲杠的轉(zhuǎn)動而沿軸移動的消隙螺母；設(shè)置在所述直線電機與所述消隙螺母之間的連桿機構(gòu)；該連桿機構(gòu)可沿所述遮光筒徑向折疊收縮或展開；在所述連桿機構(gòu)外側(cè)覆蓋有ー層用于遮光和防水的連桿布；與所述消隙螺母配合，對所述連桿機構(gòu)的折疊收縮或展開進行限位的限位裝置。
該裝置還包括用于固定所述直線電機的電機固定座；位于所述消隙螺母右側(cè)且與所述絲杠相連的絲杠支撐座。所述限位裝置包括與所述電機固定座相連的左限位裝置；與所述絲杠支撐座相連的右限位裝置。所述支撐板包括與所述電機固定座相連的第一支撐板，沿遮光筒的圓周均布，數(shù)量為三個或四個； 與所述絲杠支撐座相連的第二支撐板，沿遮光筒的圓周均布，數(shù)量為三個或四個。所述連桿機構(gòu)以遮光筒中心線為軸，沿遮光筒的圓周均布，數(shù)量為6 8組；包括連接在所述電機固定座上的第一連桿；與所述第一連桿中部相連的第二連桿；與所述第二連桿相連的第三連桿；與所述第三連桿中部相連的第四連桿；所述第一連桿與所述第四連桿中部相連；所述第四連桿連接在所述消隙螺母上。所述第一連桿與所述電機固定座的連接、第一連桿與所述第二連桿的連接、所述第二連桿與所述第三連桿的連接、所述第三連桿與所述第四連桿的連接、所述第四連桿與所述第一連桿的連接和所述第四連桿與所述消隙螺母的連接均采用轉(zhuǎn)動副連接。所述轉(zhuǎn)動副連接是通過設(shè)置深溝球軸承來實現(xiàn)的。所述第一連桿、第二連桿、第三連桿和第四連桿均采用空心方形鋁合金管材制成。所述ー層用于遮光和防水的連桿布為防水軟布，防水軟布覆蓋在所有連桿機構(gòu)中第一連桿外側(cè)、第二連桿外側(cè)和第三連桿外側(cè)。本發(fā)明的有益效果是由于本發(fā)明的自動遮光筒蓋裝置的連桿機構(gòu)中，所有連桿均采用質(zhì)量很輕的空心方形鋁合金管材，使得整個裝置本身的重量減輕；同時，應(yīng)用直線電機直接帶動絲杠轉(zhuǎn)動，取代了現(xiàn)有電動遮光筒蓋的步進電機搭配齒輪減速箱的組合，使裝置運行時噪音減小、重量減輕；由于本發(fā)明的自動遮光筒蓋裝置安裝在遮光筒的圓筒后端內(nèi)部，而不是遮光筒的最前端，因而使裝置質(zhì)心與俯仰軸回轉(zhuǎn)中心的距離較現(xiàn)有的電動遮光筒蓋要小很多，整個裝置對俯仰軸カ矩減小，有利于本發(fā)明的自動遮光筒蓋裝置整體“配平”工作。本發(fā)明的自動遮光筒蓋裝置應(yīng)用于大型光電經(jīng)緯儀時，具有簡單方便、結(jié)構(gòu)可靠、省時省力的特點。


圖I為現(xiàn)有的電動遮光筒蓋的主視圖；圖2為圖I中的電動遮光筒蓋的左視圖；圖3為本發(fā)明的適用于大型光電經(jīng)緯儀的自動遮光筒蓋裝置的主視圖4為圖3中的自動遮光筒蓋裝置的左視圖。圖中，I、遮光筒、2、步進電機，3、齒輪減速箱，4、聯(lián)軸器，5、轉(zhuǎn)軸，6、合頁，7、法蘭板，8、半圓形蓋板，9、直線電機，10、電機固定座，11、第一支撐板，12、絲杠，13、消隙螺母，
14、絲杠支撐座，15、第二支撐板，16、防水軟布，17、左限位裝置，18、右限位裝置，19、第一連桿，20、第二連桿，21、第三連桿，22、第四連桿，23、光線遮攔區(qū)域，24、光學(xué)系統(tǒng)通光孔徑、25、光線入射方向。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進ー步詳細說明。為通光口徑①1000mm、中心遮攔①300mm的光電經(jīng)緯儀設(shè)計遮光筒蓋裝置。如圖3所示，本發(fā)明的適用于大型光電經(jīng)緯儀的自動遮光筒蓋裝置位于遮光筒I的后端內(nèi)壁上，后端與遮光筒I的最前端是相對應(yīng)的，該裝置包括直線電機9 ;與直線電機9固定連接并用 于固定直線電機9的電機固定座10 ;與電機固定座10相連的第一支撐板11,電機固定座10通過第一支撐板11連接到遮光筒I內(nèi)壁上，第一支撐板11數(shù)量為三個或四個，以遮光筒I中心線為軸，沿遮光筒I的圓周均布；與直線電機9相連的絲杠12，絲杠12自身可沿軸轉(zhuǎn)動；套裝在絲杠12上的消隙螺母13，消隙螺母13可隨絲杠12自身的轉(zhuǎn)動而沿絲杠12的軸向移動；位于消隙螺母13右側(cè)且與絲杠12相連的絲杠支撐座14，絲杠支撐座14用干支承絲杠12 ;與絲杠支撐座14相連的第二支撐板15，絲杠支撐座14通過第二支撐板15連接到遮光筒I內(nèi)壁上，第二支撐板15數(shù)量為三個或四個，以遮光筒I中心線為軸，沿遮光筒I的圓周均布。該裝置還包括連桿機構(gòu)和限位裝置連桿機構(gòu)位于電機固定座10與消隙螺母13之間，以遮光筒I中心線為軸，沿遮光筒I的圓周均布6 8組，連桿機構(gòu)主要包括采用質(zhì)量很輕的空心方形鋁合金管材制成的第一連桿19、第二連桿20、第三連桿21和第四連桿22 ;第ー連桿19 一端與電機固定座10以轉(zhuǎn)動副相連，另一端與第四連桿22中部以轉(zhuǎn)動副相連；第ニ連桿20 —端與第一連桿19中部以轉(zhuǎn)動副相連，另一端與第三連桿21以轉(zhuǎn)動副相連；第四連桿22 —端與第三連桿21中部以轉(zhuǎn)動副相連，另一端與消隙螺母13以轉(zhuǎn)動副相連。在連桿機構(gòu)外側(cè)覆蓋有ー層用于遮光和防水的連桿布，連桿布即防水軟布16，防水軟布16覆蓋在所有四桿機構(gòu)中第一連桿19外側(cè)、第二連桿20外側(cè)和第三連桿21外側(cè)。上述第一連桿19中部、第三連桿21中部和第四連桿22中部指的是非連桿長度正中位置。上述轉(zhuǎn)動副相連是通過設(shè)置深溝球軸承來實現(xiàn)的。上述連桿機構(gòu)外側(cè)指的是第一連桿19外側(cè)、第二連桿20外側(cè)和第三連桿21外側(cè)的總和,稱之為連桿機構(gòu)外側(cè)。上述第一連桿19外側(cè)指的是第一連桿19上與光線入射方向25相反方向的ー側(cè)，第二連桿20外側(cè)指的是第二連桿20上與光線入射方向25相反方向的ー側(cè),第三連桿21外側(cè)指的是第三連桿21上與光線入射方向25相反方向的ー側(cè)。限位裝置位于電機固定座10與絲杠支撐座14之間，限位裝置包括左限位裝置17和右限位裝置18，左限位裝置17通過螺桿與電機固定座10固定相連，左限位裝置17位于當(dāng)連桿機構(gòu)完全展開至覆蓋遮光筒I的光學(xué)系統(tǒng)通光孔徑24吋，消隙螺母13左端可碰觸觸發(fā)的位置；右限位裝置18通過螺桿與絲杠支撐座14固定相連，右限位裝置18位于當(dāng)連桿機構(gòu)折疊收縮至光線遮攔區(qū)域23吋，消隙螺母13右端可碰觸觸發(fā)的位置。左限位裝置17和右限位裝置18均采用電限位和機械限位，應(yīng)保證電限位先觸發(fā)，機械限位后觸發(fā)，且機械限位只在電限位失效時，即消隙螺母13超過預(yù)定的運動范圍時才起作用，采用這兩種限位機制起到了保護整個裝置不致?lián)p壞的作用。圖4為圖3的遮光筒蓋裝置的左視圖，與遮光筒I內(nèi)壁連接的代表第一支撐板11，數(shù)量為四個，以遮光筒I中心線為軸，沿遮光筒I的圓周均布；由于圖中表示的第二支撐板15的數(shù)量也為四個，與第一支撐板11的情況相同，因此第一支撐板11與第二支撐板15重合，左視圖中只能顯示出第一支撐板11 ;未與遮光筒I內(nèi)壁連接的代表連桿機構(gòu)，數(shù)量為8組，以遮光筒I中心線為軸，沿遮光筒I的圓周均布，其中，有4組連桿機構(gòu)與四個第一支撐板11重合，因此圖中未能顯示8組連桿機構(gòu)，只顯示出4組。 當(dāng)大型光電經(jīng)緯儀需要進行觀測操作時，需要收起遮光筒蓋，此時，啟動直線電機9，當(dāng)直線電機9逆時針轉(zhuǎn)動時，帶動絲杠12也逆時針轉(zhuǎn)動，消隙螺母13向右運動，連桿機構(gòu)連同防水軟布16沿徑向逐漸折疊收縮，當(dāng)收縮至牛頓光學(xué)系統(tǒng)的光線遮攔區(qū)域23里吋，消隙螺母13右側(cè)觸發(fā)右限位裝置18，直線電機9停止運轉(zhuǎn)，遮光筒蓋保持收起狀態(tài)；當(dāng)大型光電經(jīng)緯儀觀測結(jié)束時，需要展開遮光筒蓋以保護牛頓光學(xué)系統(tǒng)，此時，啟動直線電機9，當(dāng)直線電機9順時針轉(zhuǎn)動吋，帶動絲杠12也順時針轉(zhuǎn)動，消隙螺母13向左運動，連桿機構(gòu)連同防水軟布16沿徑向逐漸展開，直至覆蓋整個光學(xué)系統(tǒng)通光孔徑24，此時消隙螺母13左側(cè)觸發(fā)左限位裝置17，直線電機9停止運轉(zhuǎn)，遮光筒蓋保持開啟狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.ー種適用于大型光電經(jīng)緯儀的自動遮光筒蓋裝置，其特征在于，該裝置通過支撐板連接在遮光筒(I)的后端內(nèi)壁上，包括 直線電機(9)； 連接在所述直線電機(9)上，可沿軸轉(zhuǎn)動的絲杠(12)； 套裝在所述絲杠(12)上，可隨所述絲杠(12)的轉(zhuǎn)動而沿軸移動的消隙螺母(13)；設(shè)置在所述直線電機(9 )與所述消隙螺母(13 )之間的連桿機構(gòu)；該連桿機構(gòu)可沿所述遮光筒(I)徑向折疊收縮或展開； 在所述連桿機構(gòu)外側(cè)覆蓋有ー層用于遮光和防水的連桿布； 與所述消隙螺母(13)配合，對所述連桿機構(gòu)的折疊收縮或展開進行限位的限位裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適用于大型光電經(jīng)緯儀的自動遮光筒蓋裝置，其特征在干，該裝置還包括 用于固定所述直線電機(9)的電機固定座(10)； 位于所述消隙螺母(13)右側(cè)且與所述絲杠(12)相連的絲杠支撐座(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于大型光電經(jīng)緯儀的自動遮光筒蓋裝置，其特征在干，所述限位裝置包括 與所述電機固定座(10)相連的左限位裝置(17)； 與所述絲杠支撐座(14)相連的右限位裝置(18)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于大型光電經(jīng)緯儀的自動遮光筒蓋裝置，其特征在干，所述支撐板包括 與所述電機固定座(10)相連的第一支撐板(11)，沿遮光筒(I)的圓周均布，數(shù)量為三個或四個； 與所述絲杠支撐座(14)相連的第二支撐板(15)，沿遮光筒(I)的圓周均布，數(shù)量為三個或四個。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于大型光電經(jīng)緯儀的自動遮光筒蓋裝置，其特征在干，所述連桿機構(gòu)以遮光筒(I)中心線為軸，沿遮光筒(I)的圓周均布，數(shù)量為6 8組；包括 連接在所述電機固定座(10)上的第一連桿(19)； 與所述第一連桿(19)中部相連的第二連桿(20)； 與所述第二連桿(20)相連的第三連桿(21)； 與所述第三連桿(21)中部相連的第四連桿(22)； 所述第一連桿(19)與所述第四連桿(22)中部相連； 所述第四連桿(22)連接在所述消隙螺母(13)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的適用于大型光電經(jīng)緯儀的自動遮光筒蓋裝置，其特征在干， 所述第一連桿(19)與所述電機固定座(10)的連接、第一連桿(19)與所述第二連桿(20)的連接、所述第二連桿(20)與所述第三連桿(21)的連接、所述第三連桿(21)與所述第四連桿(22)的連接、所述第四連桿(22)與所述第一連桿(19)的連接和所述第四連桿(22)與所述消隙螺母(13)的連接均采用轉(zhuǎn)動副連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的適用于大型光電經(jīng)緯儀的自動遮光筒蓋裝置，其特征在干，所述轉(zhuǎn)動副連接是通過設(shè)置深溝球軸承來實現(xiàn)的。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的適用于大型光電經(jīng)緯儀的自動遮光筒蓋裝置，其特征在干，所述第一連桿(19)、第二連桿(20)、第三連桿(21)和第四連桿(22)均采用空心方形鋁合金管材制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的適用于大型光電經(jīng)緯儀的自動遮光筒蓋裝置，其特征在干，所述ー層用于遮光和防水的連桿布為防水軟布(16)，防水軟布(16)覆蓋在所有連桿機構(gòu)中第一連桿(19)外側(cè)、第二連桿(20)外側(cè)和第三連桿(21)外側(cè)。
全文摘要
適用于大型光電經(jīng)緯儀的自動遮光筒蓋裝置，涉及光電測量技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有電動遮光筒蓋的重量和噪音大以及對俯仰軸力矩較大的問題，該裝置包括直線電機；連接在直線電機上自身可轉(zhuǎn)動的絲杠；由絲杠帶動可左右移動的消隙螺母；在直線電機與消隙螺母之間，設(shè)置有沿遮光筒徑向可折疊收縮或展開的連桿機構(gòu)；在連桿機構(gòu)外側(cè)覆蓋有一層用于遮光和防水的連桿布；與消隙螺母配合對連桿機構(gòu)進行限位作用的限位裝置。該裝置還包括用于固定直線電機的電機固定座；位于消隙螺母右側(cè)且與絲杠相連的絲杠支撐座。本發(fā)明具有重量輕、噪音小、對俯仰軸力矩小的特點，應(yīng)用于大型光電經(jīng)緯儀時，簡單方便、結(jié)構(gòu)可靠、省時省力。
文檔編號G01C21/00GK102829773SQ20121027886
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月7日
發(fā)明者傘曉剛, 王晶, 王一凡, 王瑩 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所