專利名稱：一種自動均力調焦裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及空間載荷技術領域，具體涉及一種自動均力調焦裝置。
背景技術：
空間光學系統的應用環境十分惡劣，其影響因素非常復雜，比如環境溫度變化、大氣壓力變化、系統振動、外界沖擊等，這些因素均會使空間光學系統的焦面產生一定程度的軸向偏移，從而對空間光學系統的成像質量造成嚴重影響。為保證空間光學系統的成像質量，需要采用調焦裝置對空間光學系統中相應的光學元件的軸向位置進行調整，從而達到對空間光學系統的焦面離焦量進行反向修正的目的。目前，調焦裝置主要有單點支撐式和多點支撐式，對于光學元件較小的空間光學系統，為提高空間光學系統的穩定性和調焦精度，調焦裝置主要采用單點支撐式；而對于光學元件較大的空間光學系統，例如空間遙感相機，為保證光學元件的自重變形滿足要求，調焦裝置需要采用多點支撐式，現有的多點支撐式調焦裝置是通過高機械加工精度、組合配修和配研式裝調實現的，這種多點支撐式調焦裝置所要求的加工精度相對較高，而且在對光學元件進行調焦時，與光學元件存在不同步問題，即每個支撐點所受的力的作用不均勻，容易對光學元件的徑向引入較大內應力，使光學元件的面型發生嚴重變形，對空間光學系統的成像質量造成嚴重影響。
發明內容
為了解決現有采用多點支撐式的調焦裝置存在的加工精度高、與光學元件不同步引入較大內應力的問題，本發明提供一種自動均力調焦裝置。本發明為解決技術問題所采用的技術方案如下:一種自動均力調焦裝置，該裝置包括:調焦安裝座；分別與所述調焦安裝座兩端相連的兩個直線導軌；分別與所述兩個直線導軌相連的兩個支腿；分別與所述兩個支腿的上端相連的輕量化基座；分別靠近所述兩個直線導軌并固定在所述調焦安裝座內部的兩個傳動座；分別通過第一小軸和第二小軸與所述兩個傳動座相連的兩個連桿；安裝在所述輕量化基座上的兩個驅動基座；兩端分別與所述兩個驅動基座相連的空心軸；安裝在所述空心軸內部的調焦電機組件；一端與所述兩個驅動基座中的一個相連的左偏心輪軸，其另一端與所述空心軸相連，所述左偏心輪軸的中部偏心輪與所述兩個連桿中的一個相連；一端與所述兩個驅動基座中的另一個相連的右偏心輪軸，其另一端與所述調焦電機組件的調焦電機輸出軸相連，所述右偏心輪軸的中部偏心輪與所述兩個連桿中的另一個相連。所述兩個直線導軌包括:通過螺釘與所述調焦安裝座左端相連的左直線導軌和通過螺釘與所述調焦安裝座右端相連的右直線導軌。所述兩個支腿包括:通過螺釘與所述左直線導軌相連的左支腿和通過螺釘與所述右直線導軌相連的右支腿。所述兩個傳動座包括:固定在所述調焦安裝座內部左端的左傳動座和固定在所述調焦安裝座內部右端的右傳動座。所述兩個連桿包括:通過所述第一小軸與所述左傳動座相連的左連桿和通過所述第二小軸與所述右傳動座相連的右連桿。所述兩個驅動基座包括:通過螺釘安裝在所述輕量化基座左端的左驅動基座和通過螺釘安裝在所述輕量化基座右端的右驅動基座。所述調焦電機組件主要由調焦電機和減速裝置組成。本發明的有益效果是:本發明的自動均力調焦裝置對調焦安裝座采用兩點支撐方式，即對調焦安裝座有兩個支點，可以較好地降低調焦光學元件的自重變形，支撐狀態好，同時本發明的調焦裝置只有I個運動自由度，不存在運動過約束問題，在對光學元件進行調焦時，與光學元件同步運動，不會引入較大的徑向內應力，而且在制作時對零件加工及裝配精度要求較低，剛度大，一階模態高，結構緊湊，解決了現有采用多點支撐方式的調焦裝置在對光學元件進行調焦時，與光學元件不同步從而引入較大內應力的問題，本發明的調焦裝置可靠性高，主要適用于空間光學遙感器中的光學系統。
圖1為本發明的一種自動均力調焦裝置的主視圖；圖2為圖1中的左視圖；圖3為圖1中的俯視圖。圖中:1、調焦安裝座，2、輕量化基座，3、左直線導軌，4、右直線導軌，5、左支腿，6、右支腿，7、左傳動座，8、右傳動座，9、第一小軸，10、第二小軸，11、左連桿，12、右連桿，13、左驅動基座，14、右驅動基座，15、空心軸，16、調焦電機組件，17、左偏心輪軸，18、右偏心輪軸，19、第一中部偏心輪，20、調焦電機輸出軸,21、第二中部偏心輪。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明作進一步詳細說明。如圖1所示，本發明的一種自動均力調焦裝置，主要由用于安裝空間相機上的光學元件的調焦安裝座1、輕量化基座2、左直線導軌3、右直線導軌4、左支腿5、右支腿6、左傳動座7、右傳動座8、第一小軸9、第二小軸10、左連桿11、右連桿12、左驅動基座13、右驅動基座14、空心軸15、調焦電機組件16、左偏心輪軸17和右偏心輪軸18組成的，其中，左偏心輪軸17的中部偏心輪為第一中部偏心輪19，右偏心輪軸18的中部偏心輪為第二中部偏心輪21。如圖2所示，調焦安裝座I的下端面設置成傾斜的斜面，該斜面上有用于安裝光學元件的安裝孔，安裝孔的個數和位置根據具體的光學元件設置，一般設置成左右兩個對稱的安裝孔，調焦安裝座I的上端設置成U形結構，左直線導軌3通過螺釘安裝在U形結構左端的外側面上，右直線導軌4通過螺釘安裝在U形結構右端的外側面上；左支腿5通過螺釘與左直線導軌3相連，右支腿6通過螺釘與右直線導軌4相連；左傳動座7靠近左直線導軌3安裝在U形結構的內部左端，右傳動座8靠近右直線導軌4安裝在U形結構的內部右端；左連桿11通過第一小軸9與左傳動座7相連，右連桿12通過第二小軸10與右傳動座8相連，左連桿11和右連桿12結構相同，均為上下對稱且兩端帶有安裝用的通孔；左支腿5和右支腿6分別安裝在輕量化基座2下端左右兩側，也就是說左支腿5和右支腿6既和調焦安裝座I相連，又和輕量化基座2相連；左驅動基座13靠近左連桿11通過螺釘安裝在輕量化基座2左端，右驅動基座14罪近右連桿12通過螺釘安裝在輕量化基座2右端，左驅動基座13和右驅動基座14的結構相同，均由兩個直徑不同的且中心帶有安裝通孔的柱形結構下端固化在一起形成一體化的驅動基座；空心軸15左端通過軸承與左驅動基座13相連，空心軸15右端通過軸承與右驅動基座14相連；調焦電機組件16位于空心軸15內部，調焦電機組件16主要由調焦電機和減速裝置組成，其一端與空心軸15固定相連，另一端通過調焦電機的調焦電機輸出軸20與右偏心輪軸18相連；左偏心輪軸17 —端通過軸承安裝在左驅動基座13的安裝通孔中，另一端與空心軸15的軸端固定相連，左偏心輪軸17上的第一中部偏心輪19通過軸承與左連桿11相連；右偏心輪軸18 —端通過軸承安裝在右驅動基座14的安裝通孔中，另一端與調焦電機輸出軸20固定相連，右偏心輪軸18上的第二中部偏心輪21通過軸承與右連桿12相連。所說的調焦安裝座1、左傳動座7、右傳動座8、第一小軸9、第二小軸10、左連桿
11、右連桿12、左驅動基座13、右驅動基座14、空心軸15、調焦電機組件16、左偏心輪軸17和右偏心輪軸18共同組成自動均力驅動機構。本發明的自動均力調焦裝置的具體工作過程如下:將調焦裝置通電后，調焦電機組件16中的調焦電機開始轉動，分別驅動左偏心輪軸17和右偏心輪軸18轉動，且左偏心輪軸17和右偏心輪軸18的轉動方向相反，左偏心輪軸17和右偏心輪軸18的轉動分別通過左連桿11和右連桿12驅動調焦安裝座I進行直線運動，同時帶動空間相機上的光學元件，以此達到調焦的目的。本發明的調焦裝置對調焦安裝座I有兩個支點，可以降低調焦光學元件的自重變形，支撐狀態好，同時本發明的調焦裝置只有I個運動自由度，不存在運動過約束問題，對零件加工及裝配精度要求較低。
權利要求
1.一種自動均力調焦裝置，其特征在于，該裝置包括: 調焦安裝座(I); 分別與所述調焦安裝座(I)兩端相連的兩個直線導軌； 分別與所述兩個直線導軌相連的兩個支腿； 分別與所述兩個支腿的上端相連的輕量化基座(2)； 分別靠近所述兩個直線導軌并固定在所述調焦安裝座(I)內部的兩個傳動座； 分別通過第一小軸(9)和第二小軸(10)與所述兩個傳動座相連的兩個連桿； 安裝在所述輕量化基座(2)上的兩個驅動基座； 兩端分別與所述兩個驅動基座相連的空心軸(15); 安裝在所述空心軸(15)內部的調焦電機組件(16)； 一端與所述兩個驅動基座中的一個相連的左偏心輪軸(17)，其另一端與所述空心軸(15)相連，所述左偏心輪軸(17)的中部偏心輪與所述兩個連桿中的一個相連； 一端與所述兩個驅動基座中的另一個相連的右偏心輪軸(18)，其另一端與所述調焦電機組件(16)的調焦電機輸出軸(20)相連，所述右偏心輪軸(18)的中部偏心輪與所述兩個連桿中的另一個相連。
2.根據權利要求1所述的一種自動均力調焦裝置，其特征在于，所述兩個直線導軌包括:通過螺釘與所述調焦安裝座(I)左端相連的左直線導軌(3)和通過螺釘與所述調焦安裝座(I)右端相連的右直線導軌(4)。
3.根據權利要求2所述的一種自動均力調焦裝置，其特征在于，所述兩個支腿包括:通過螺釘與所述左直線導軌(3)相連的左支腿(5)和通過螺釘與所述右直線導軌(4)相連的右支腿(6)。
4.根據權利要求1所述的一種自動均力調焦裝置，其特征在于，所述兩個傳動座包括:固定在所述調焦安裝座(I)內部左端的左傳動座(7)和固定在所述調焦安裝座(I)內部右端的右傳動座(8)。
5.根據權利要求4所述的一種自動均力調焦裝置，其特征在于，所述兩個連桿包括:通過所述第一小軸(9)與所述左傳動座(7)相連的左連桿(11)和通過所述第二小軸(10)與所述右傳動座(8)相連的右連桿(12)。
6.根據權利要求1所述的一種自動均力調焦裝置，其特征在于，所述兩個驅動基座包括:通過螺釘安裝在所述輕量化基座(2)左端的左驅動基座(13)和通過螺釘安裝在所述輕量化基座(2)右端的右驅動基座(14)。
7.根據權利要求1所述的一種自動均力調焦裝置，其特征在于，所述調焦電機組件(16)主要由調焦電機和減速裝置組成。
全文摘要
一種自動均力調焦裝置，涉及空間載荷領域，包括調焦安裝座；與調焦安裝座相連的兩個直線導軌；與兩個直線導軌相連的兩個支腿；與兩個支腿相連的輕量化基座；固定在調焦安裝座內部的兩個傳動座；通過兩個小軸與兩個傳動座相連的兩個連桿；安裝在輕量化基座上的兩個驅動基座；與兩個驅動基座均相連的空心軸；安裝在空心軸內部的調焦電機組件；一端與兩個驅動基座中的一個相連的左偏心輪軸，其另一端與空心軸相連，中部偏心輪與兩個連桿中的一個相連；一端與兩個驅動基座中的另一個相連的右偏心輪軸，其另一端與調焦電機輸出軸相連，中部偏心輪與兩個連桿中的另一個相連。本發明不引入較大內應力，不存在運動過約束，加工精度低。
文檔編號G02B7/04GK103207437SQ20131009479
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月22日 優先權日2013年3月22日
發明者楊會生, 曹乃亮, 張銀鶴, 袁野, 鮑赫 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所