專利名稱：分布式光度計燈具定位自適應裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及燈具照明測試領域，尤其涉及分布式光度計燈具定位自適應裝置
背景技術：
照明技術的發展對燈具的發光特性要求越來越高，特別是能源緊缺的今天，照明 燈具的發光效率，光分布特性(配光曲線)，對物體顏色的重現性能等光學參數都需應用精 密測量儀器進行測量。對照明燈具的前二種光學特性測量的儀器稱為分布式光度計，照明 工程師可以根據測量得到的燈具發光效率和配光曲線應用照明設計軟件進行照明工程設 計，達到相應的國家和國際標準。 例如，室外道路照明設計，有相應的國家和國際標準，對不同等級的道路確定路面 的照度、亮度、路面照明的均勻性以及路邊照明的要求等等。道路照明燈具應用的光源也有 很多種類，早期采用白熾燈、低壓鈉燈、高壓汞燈、熒光燈等光源，隨著光源新技術的研究成 功，高壓鈉燈，金屬鹵化物燈(金鹵燈)，LED，陶瓷金鹵燈等光源也已大量被應用于道路照 明。 各種不同光源由于它們發光機理不同，發光效率與燈具點燃位置有關，例如應用 高壓鈉燈，金屬鹵化物燈(金鹵燈)，陶瓷金鹵燈等光源的燈具，同一燈具水平方向點燃的 發光效率與垂直方向點燃的發光效率不同。因此，應用分布式光度計對這樣的燈具進行發 光效率，配光曲線測量時，燈具的點燃狀態不允許變化，防止由于燈具點燃位置變化帶入的 誤差。圖1是常用的轉鏡式分布式光度計測試原理，燈具L以一定的迥轉半徑圍繞轉動軸A 作圓周運動，它發出的光線經過45度反射鏡M外射，接收光束的光探測器D置于離反射鏡 十幾米至三十余米r處，燈具還受轉動軸B控制，在作迥轉運動時燈具姿態保持不變，燈具 的發光效率不會發生變化，此外燈具還可以繞轉動軸C自轉，當燈具旋轉一周后，探測器輸 出燈具在不同角度方向射出的光的強度，根據光度學定理和探測器與燈具間的距離r，就可 以獲得燈具的發光效率，配光曲線圖。照明工程師可用照明設計軟件進行照明工程設計。
B軸的轉動在分布式光度計設計中特別重要，因為測量儀器必須保證燈具沿著半 經為R的F圓軌跡作迥轉運動，使測量距離不變，同時燈具工作姿態保持不變，否則，當B軸 的轉動時，測量距離發生變化，燈具工作姿態變化，就產生很大的測量誤差。
目前已有的分布式光度計以下列方式實現上述要求； 1、如圖1的方式，見中國發明ZL 03129198.8。它在轉動軸B上裝一個由蝸輪蝸桿
組成的同步驅動箱，轉動方向與轉動軸A相反，應用檢測燈具旋轉軸是否處于垂直位置的
測向器，測向器的輸出用于調整轉動軸B速度的控制信號，對轉動軸B進行修正，此方法存
在缺陷， 一旦軟件失控，轉動軸B就不能得到有效修正，導致燈具運動軌跡走偏，燈具與探
測器之間的距離發生變化，造成測量誤差，測試設備需從新開始起動，有時測試工作已接近
結束，出現了上述問題后影響工作進度，此外，結構復雜，可靠性存在一些問題。 2、如圖2的方式，見中國實用新型專利ZL 20040090615. X。它在轉動軸B下部加
一重錘G，應用它的重量平衡燈具，這樣，在燈具迥轉運動時由于重力關系可以保持燈具工作姿態不變，方法比較簡單，但它的缺點是大大增加了轉動軸B的負荷，因為設備最大可測 燈具達50公斤，因此要平衡50Kg燈具重量對轉動軸B的扭矩(設轉動軸C頂點至燈具B軸 測量中心的距離為e二 lm)，當B軸及A軸轉動時，e從0變化到1米，所以扭矩是變化的， 當e = 0時，扭矩為零，此時的工作姿態是測量條件必須具備的。但是，為平衡燈具對B軸 的扭矩，重錘本身扭矩必需大于燈具的扭矩，它有較大的重量，所以，此方法增加了設備的 迥轉部件重量、降低了工作的可靠性。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種工作可靠的分布式光度計燈具定位自適 應裝置。為此，本發明采用以下技術方案它包括帶著燈具圍繞反光鏡迥轉的轉動臂、燈具 的自轉軸，所述轉動臂中設有齒輪組，所述齒輪組包括定齒輪，所述定齒輪的軸心線與轉動 臂的轉動軸的軸心線重合，所述齒輪組還包括沿轉動臂長度方向設置的多個逐級的行星齒 輪，所述定齒輪被固定而不隨轉動臂轉動，末級行星齒輪的轉動角速度與轉動臂的轉動角 速度相等轉動方向相反，所述裝置還設有燈具的反向補償轉動臂，反向補償轉動臂與末級 行星齒輪一起轉動，所述反向補償轉動臂的轉動軸的軸心線與末級行星齒輪的中心軸線重 合，所述燈具的自轉軸連接在反向補償轉動臂上。由于采用本發明的技術方案，通過齒輪傳 動而實現燈具的等角度反向轉動補償，結構簡單、工作可靠，反向補償轉動不需復雜的控制 機構、工作負荷小，克服了現有技術存在的缺陷。
圖1為背景技術所涉及的一種分布式光度計的側視和主視結合示意圖。
圖2為背景技術所涉及的另一種分布式光度計的示意圖。
圖3為本發明所提供的分布式光度計燈具定位自適應裝置實施例的示意圖。
圖4為圖3所示實施例中的轉動臂內的齒輪布局圖。 圖5為圖3所示實施例中，轉動臂在不同轉動角度下的整體狀態演示圖。
具體實施例方式
參照附圖3、4、5。本發明包括帶著燈具100圍繞反光鏡200迥轉的轉動臂1、燈具 的自轉軸2，所述轉動臂1安裝在機座3上，由電機帶動旋轉，附圖標號300為光探測器。
所述轉動臂中設有齒輪組，所述定齒輪41的中心軸線與轉動臂1的轉動軸1A的 中心軸線重合，所述齒輪組還設有沿轉動臂長度方向設置的多個逐級的行星齒輪，在圖3、 4、5所顯示的實施例中，所述多個逐級的行星齒輪為偶數個行星齒輪，比如，設置4個行星 齒輪，分別為行星齒輪42、43、44、45，所述逐級的行星齒輪是指被帶動的齒輪是帶動其轉動 的齒輪的次級行星齒輪，并因此而構成逐級的行星齒輪。所述行星齒輪42、43、44、45的直 徑和齒數完全相同。 所述定齒輪41被固定而不隨轉動臂1轉動，末級行星齒輪的轉動角速度與轉動臂 的轉動角速度相等轉動方向相反，所述裝置還設有燈具的反向補償轉動臂5。反向補償轉動 臂與末級行星齒輪45 —起轉動，所述反向補償轉動臂5的轉動軸5B的中心軸線與末級行 星齒輪45的轉動軸中心軸線重合，兩轉動軸固定連接或可為處于同一根軸上的兩個不同區段。所述燈具的自轉軸2連接在反向補償轉動臂5上，燈具安裝在自轉軸2的下端。
以實際應用的XYG0-III-1600 d = 1600mm分布式光度計為例，將轉動臂的轉動軸1A的中心軸線與反向補償轉動臂的轉動軸5B的中心軸線之間的距離d在轉動臂上分為四等分，設計齒輪直徑為1/4d，齒輪分度圓直徑400mm，定齒輪41與機座3固定，轉動臂轉動時它固定不動，轉動臂1與轉動軸1A固定，行星齒輪42、43、44、45為活動行星齒輪，行星齒輪45的轉動軸45B與轉動軸5B固定，當轉動臂1轉動時，行星齒輪42、43、44、45也隨著轉動，由行星齒輪傳動原理可以理解，與行星齒輪45的轉動軸固定連接的反向補償轉動臂5的轉動軸5B的轉動角度正好與固定在1A軸上的轉動臂轉動角度相同，方向相反，這樣就保證了燈具在1A軸轉動時工作姿態不變，達到燈具定位自適應特性。該系統在1A軸轉動時工作姿態定位精度，角度誤差小于0. 1度。根據分布式光度計尺寸的大小，可將轉動軸1A的轉動中心與轉動軸5B之間的距
離d分為偶數等分，奇數個齒輪，特別適用d為大尺寸的分布式光度計。 此外，由于燈具重心通過轉動軸5B的軸線，要保持燈具姿態的力矩是很小的，只
消耗較小的能量傳遞就可保持打燈具的工作姿態。例如對(1 = 1600mm的分布式光度計，用
4等分已可滿足機構設計的要求，需要的保持力矩很小。 本發明可適用于任何轉動軸1A與轉動軸5B之間距離d的分布式光度計，大尺寸的分布式光度計可用6、8、10乃至更大的偶數等分數并相應配設逐級的行星齒輪，等分數最小為2。當距離d比較大的情況下，在其中某兩個相鄰齒輪間可考慮設置鏈傳動或帶傳動機構，實現長距離動力傳遞，以減小齒輪的數量。比如在行星齒輪44和行星齒輪45之間增加鏈傳動機構，鏈傳動機構包含一個鏈輪，該鏈輪同心連接一齒輪，該齒輪與行星齒輪44相同，該齒輪與行星齒輪45嚙合，行星齒輪44帶一個同心鏈輪，該同心鏈輪與前述鏈輪通過鏈條連接，在這種情況下，盡管行星齒輪45與行星齒輪44沒有直接嚙合，但仍由行星齒輪44通過鏈傳動或帶傳動而被同比帶動，因此，行星齒輪45仍可視為行星齒輪44的次級行星齒輪。就鏈傳動或帶傳動機構的設置位置而言，最好設置在處于最末兩級的行星齒輪之間，這樣可以減小轉動臂1的轉動力矩。此外，在上述增加鏈傳動機構和帶傳動的實施方式中，也可以是將行星齒輪45省略，將行星齒輪44設置在末級齒輪該處的位置，行星齒輪44與行星齒輪43通過鏈條傳動或帶傳動機構連接，這樣，盡管行星齒輪44與行星齒輪43沒有直接嚙合，但仍由行星齒輪43通過鏈傳動或帶傳動而被同比帶動，因此，行星齒輪44仍可視為行星齒輪43的次級行星齒輪。
權利要求
分布式光度計燈具定位自適應裝置，包括帶著燈具圍繞反光鏡迥轉的轉動臂、燈具的自轉軸，其特征在于所述轉動臂中設有齒輪組，所述齒輪組包括定齒輪，所述定齒輪的軸心線與轉動臂的轉動軸的軸心線重合，所述齒輪組還包括沿轉動臂長度方向設置的多個逐級的行星齒輪，所述定齒輪被固定而不隨轉動臂轉動，末級行星齒輪的轉動角速度與轉動臂的轉動角速度相等轉動方向相反，所述裝置還設有燈具的反向補償轉動臂，反向補償轉動臂與末級行星齒輪一起轉動，所述反向補償轉動臂的轉動軸的軸心線與末級行星齒輪的中心軸線重合，所述燈具的自轉軸連接在反向補償轉動臂上。
2. 如權利要求1所述的分布式光度計燈具定位自適應裝置，其特征在于所述多個逐級 的行星齒輪為偶數個逐級的行星齒輪。
3. 如權利要求1所述的分布式光度計燈具定位自適應裝置，其特征在于在其中某兩個 相鄰齒輪間設置鏈傳動或帶傳動機構。
4. 如權利要求3所述的分布式光度計燈具定位自適應裝置，其特征在于所述鏈傳動或 帶傳動機構設置在最末兩級的行星齒輪之間。
5. 如權利要求1所述的分布式光度計燈具定位自適應裝置，其特征在于所述末級行星 齒輪軸與反向補償轉動臂的轉動軸固定連接。
全文摘要
本發明提供一種工作可靠的分布式光度計燈具定位自適應裝置。它包括帶著燈具圍繞反光鏡迥轉的轉動臂、燈具的自轉軸，所述轉動臂中設有齒輪組，所述齒輪組包括定齒輪和沿轉動臂長度方向設置的多個逐級的行星齒輪，所述裝置還設有燈具的反向補償轉動臂，反向補償轉動臂與末級行星齒輪一起轉動，所述反向補償轉動臂的轉動軸的軸心線與末級行星齒輪的中心軸線重合，所述燈具的自轉軸連接在反向補償轉動臂上。由于采用本發明的技術方案，通過齒輪傳動而實現燈具的等角度反向轉動補償，結構簡單、工作可靠，反向補償轉動不需復雜的控制機構、工作負荷小，克服了現有技術存在的缺陷。
文檔編號G01J1/04GK101713686SQ20091015507
公開日2010年5月26日 申請日期2009年12月16日 優先權日2009年12月16日
發明者葉關榮, 葉煒, 毛滋春 申請人:杭州新葉光電工程技術有限公司