一种设置有方位角测量和限位控制系统的望远镜技术方案

本发明专利技术公开了一种设置有方位角测量和限位控制系统的望远镜，包括望远镜主体，设置在其下部的转盘以及限位测量系统，限位测量系统包括底座、连轴键、齿轮齿条结构、限位单元和测量单元，连轴键设置于齿轮齿条结构的齿轮上，并且其通过连杆与望远镜的转盘相连接来同步传输望远镜的转动；齿轮将转动传输至齿轮齿条结构的齿条上来转换为直线运动，限位单元和测量单元均对应于齿条的直线运动；限位单元包括多级限位结构来逐级安全控制齿条的运动位置，精确控制望远镜正转、反转的方位角；测量单元同步测量该方位角。本发明专利技术望远镜可用于测量望远镜主反射面的方位角，限制被电机带动而绕一轴线旋转的转轴的旋转角度，具有安全性高、灵敏性高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及望远镜领域，尤其是一种设置有方位角测量和限位控制系统的望远镜。
技术介绍
射电望远镜是用来观测和研究来自天体的射电波的基本设备。望远镜的主体部分一般会根据目标天体的运动进行跟踪运动，为了灵敏度考虑，望远镜的接收机前端设备将跟随望远镜一起旋转。由于焦点附近空间有限，需要在望远镜主体部分下方围绕望远镜安装一个转盘，其上放置各种设备。接收机前端设备通过设置各种电缆与转盘上的设备连接。因此，必须在望远镜主体部分与转盘之间设置限位控制系统，来防止望远镜主体部分因为转角过大而产生零部件的损坏。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种安全性高、灵敏性高的设置有方位角测量和限位控制系统的望远镜。为实现上述目的，本专利技术一种设置有方位角测量和限位控制系统的望远镜，包括望远镜主体，设置在其下部的转盘以及限位测量系统，其中，限位测量系统包括底座、连轴键、齿轮齿条结构、限位单元和测量单元，连轴键设置于齿轮齿条结构的齿轮上，并且其通过连杆与望远镜的转盘相连接来同步传输望远镜的转动；齿轮将转动传输至齿轮齿条结构的齿条上来转换为直线运动，限位单元和测量单元均对应于齿条的直线运动；限位单元包括多级限位结构来逐级安全控制齿条的运动位置，进而精确控制望远镜正转、反转的方位角；同时，测量单元同步测量该方位角。进一步，所述连轴键、齿轮齿条结构、限位单元和测量单元均安装在所述底座上。进一步，所述底座上设置有所述齿条直线运动的滑轨。进一步，所述齿条的背面设置有用于监控探测的凸起物，该凸起物在所述限位单元限定的范围内运动。进一步，所述凸起物上设置有角度测量装置。进一步，所述限位单元设置有三级限位结构来安全控制齿条的运动位置。进一步，所述限位单元包括一级限位结构：正转接近开关、反转接近开关，二级限位结构：正转限位开关、反转限位开关，三级限位结构：正转机械限位结构、反转机械限位结构；正转机械限位结构、正转限位开关、正转接近开关依次从端部向中心设置于所述齿条的一侧，反转机械限位结构、反转限位开关、反转接近开关依次从端部向中心设置于所述齿条的另一侧。进一步，所述正转接近开关、正转限位开关、反转接近开关、反转限位开关均连通于控制单元，控制单元监测各个开关的检测信息并反馈给望远镜的电机控制单元。进一步，所述转盘上设置有齿圈和上齿轮，该上齿轮通过所述连杆、所述连轴键与所述齿轮相连接来传输动力。进一步，所述角度测量装置包括直线位移传感器，其读数通过数学公式转化，可以得到对应的旋转角度。本专利技术望远镜可用于测量望远镜主反射面的方位角，并且限制被电机带动而绕一轴线旋转的转轴的旋转角度，具有安全性高、灵敏性高等优点。附图说明图1为本专利技术望远镜结构示意图一；图2为本专利技术望远镜结构示意图二；图3为限位测量系统主视图；图4为限位测量系统立体图。具体实施方式下面，参考附图，对本专利技术进行更全面的说明，附图中示出了本专利技术的示例性实施例。然而，本专利技术可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本专利技术全面和完整，并将本专利技术的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。如图1至图4所示，本专利技术一种设置有方位角测量和限位控制系统的望远镜，包括望远镜主体15，设置在其下部的转盘16以及限位测量系统17，其中，限位测量系统包括底座1、连轴键2、齿轮齿条结构3、限位单元和测量单元。连轴键2、齿轮齿条结构3、限位单元和测量单元均安装在底座1上。齿轮齿条结构3包括齿轮4和齿条5，连轴键2设置于齿轮齿条结构3的齿轮上。转盘16上设置有齿圈19和上齿轮20，连轴键2通过连杆18与上齿轮20相连接来传输动力，主反射面方位角旋转时，通过连杆18、连轴键2向齿轮4同步传输望远镜的转动。齿轮4将转动传输至齿条5上来转换为直线运动，即齿轮齿条结构3将连轴键2的旋转改变为直线运动。底座上设置有齿条5直线运动的滑轨（图中未示），齿条5在滑轨上做直线运动。齿条5上与齿轮4相对的外端设置有一固定用于监控探测的凸起物6，凸起物6由金属材料制成，凸起物6在限位单元限定的范围内运动。转盘16旋转时，凸起物6也将随着齿条5做直线运动。限位单元包括多级限位结构来逐级安全控制齿条的运动位置，进而精确控制望远镜正转、反转的方位角。本实施例中，限位单元设置有三级限位结构来安全控制齿条的运动位置，限位单元包括一级限位结构：正转接近开关7、反转接近开关10，二级限位结构：正转限位开关8、反转限位开关11，三级限位结构：正转机械限位结构9、反转机械限位结构12。正转机械限位结构9、正转限位开关8、正转接近开关7依次从端部向中心设置于齿条5的一侧，反转机械限位结构12、反转限位开关11、反转接近开关10依次从端部向中心设置于齿条5的另一侧。正转接近开关7、正转限位开关8、反转接近开关10、反转限位开关11均连通于控制单元14，控制单元14监测各个开关的检测信息并反馈给望远镜的电机控制单元。当转台顺时针旋转（正转）时，凸起物6先正向移动至正转接近开关7，正转接近开关7为霍尔器件，当凸起物6接近时，其产生一个电信号告知控制单元14转台到达了正转报警限位位置，控制单元14将使用控制命令停止转台运动。当继续旋转，凸起物6将触动正转限位开关8，控制电机断电，使转轴停止转动；若继续旋转，凸起物将触动正转机械限位结构9，将使天线转台彻底停止。当转台逆时针旋转（反转）时，凸起物6首先反向移动至反转接近开关10，反转接近开关10为霍尔器件，当凸起物6接近时，其产生一个电信号告知控制单元转台到达了反转报警限位位置，控制单元将使用控制命令停止转台运动；当继续旋转，凸起物6将触动反转限位开关11，控制电机断电，使转轴停止转动；若继续旋转，凸起物6将触动反转机械限位结构12，使天线转台彻底停止。本专利技术中还设置有测量单元，测量单元在限位测量系统17工作的过程中，同步测量望远镜运行的方位角。测量单元为设置于凸起物6上的角度测量装置，该角度测量装置包括直线位移传感器13，其读数通过数学公式转化，可以得到对应的旋转角度，通过检测一端的霍尔器件信号得到初始角度。本实施例中，齿轮齿条模数M=1（P=3.1416）；分度圆为50mm,360度转动角度的直线移动距离为157.08mm。其测量精度依赖于齿轮齿条的间隙和位移测量装置的精度。当要求转动角度大于540度时，正转接近开关7、反转接近开关10放置间距大于157.08mm。正转限位开关8设置于正转接近开关7的外侧，反转限位开关11设置于反转接近开关10的外侧，正转机械限位结构9设置于正转限位开关8的外侧，反转机械限位结构12设置于反转限位开关11的外侧。本专利技术中，通过设置正转接近开关7及反转接近开关10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设置有方位角测量和限位控制系统的望远镜，其特征在于，包括望远镜主体，设置在其下部的转盘以及限位测量系统，其中，限位测量系统包括底座、连轴键、齿轮齿条结构、限位单元和测量单元，连轴键设置于齿轮齿条结构的齿轮上，并且其通过连杆与望远镜的转盘相连接来同步传输望远镜的转动；齿轮将转动传输至齿轮齿条结构的齿条上来转换为直线运动，限位单元和测量单元均对应于齿条的直线运动；限位单元包括多级限位结构来逐级安全控制齿条的运动位置，进而精确控制望远镜正转、反转的方位角；同时，测量单元同步测量该方位角。

【技术特征摘要】
1.一种设置有方位角测量和限位控制系统的望远镜，其特征在于，包括望远镜主体，设置在其下部的转盘以及限位测量系统，其中，限位测量系统包括底座、连轴键、齿轮齿条结构、限位单元和测量单元，连轴键设置于齿轮齿条结构的齿轮上，并且其通过连杆与望远镜的转盘相连接来同步传输望远镜的转动；齿轮将转动传输至齿轮齿条结构的齿条上来转换为直线运动，限位单元和测量单元均对应于齿条的直线运动；限位单元包括多级限位结构来逐级安全控制齿条的运动位置，进而精确控制望远镜正转、反转的方位角；同时，测量单元同步测量该方位角。2.如权利要求1所述的望远镜，其特征在于，所述连轴键、齿轮齿条结构、限位单元和测量单元均安装在所述底座上。3.如权利要求1所述的望远镜，其特征在于，所述底座上设置有所述齿条直线运动的滑轨。4.如权利要求1所述的望远镜，其特征在于，所述齿条的背面设置有用于监控探测的凸起物，该凸起物在所述限位单元限定的范围内运动。5.如权利要求4所述的望远镜，其特征在于，所述凸起物上设置有角度测量装置。6.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建斌，
申请(专利权)人：中国科学院国家天文台，
类型：发明
国别省市：北京;11