一种侧挂型箱体式光学系统可连续微调运动学定位机构技术方案

本发明专利技术涉及一种侧挂型箱体式光学系统可连续微调运动学定位机构，涉及定位机构技术领域。该定位机构包括三个相同的可连续微调柔性定位点机构和两个相同的微调定位支撑机构；三个可连续微调柔性定位点机构的设置位置形成一个平面，决定了仪器箱体的Z方向平移和X、Y旋转三个自由度；一个微调定位支撑机构与仪器箱体为V形槽式接触定位，限制仪器箱体的X、Y方向平移两个自由度，另一个微调定位支撑机构与仪器箱体平面接触定位限制仪器箱体Z旋转一个自由度。该定位机构可以在光学仪器接口设计过程中，尤其是一些大型重型光学仪器，能够提高接口的重复性定位能力和降低接口的接触应力水平，实现了需要侧挂光学仪器多次拆装快速定位的目的。

The utility model relates to a side hanging box type optical system, which can continuously fine tune a kinematic positioning mechanism

The invention relates to a side suspension type box type optical system, which can continuously fine tune a kinematic positioning mechanism, and relates to the technical field of positioning mechanisms. The positioning mechanism comprises three identical continuous tuning mechanism and flexible positioning point two of the same fine supporting mechanism; three continuous tuning point flexible positioning mechanism is provided to form a plane position, determines the instrument box Z and X, Y direction shift rotation of three degrees of freedom; a fine tune the positioning support mechanism and instrument box for V groove type contact positioning, X, Y direction shift limit instrument box two degrees of freedom, another fine supporting mechanism and instrument box instrument box Z plane contact positioning limit rotation one degree of freedom. The positioning mechanism in optical instrument interface design process, especially in some large and heavy optical instrument, can improve the repeatability of positioning capability and reduce interface interface contact stress level, realize the need for side hung optical instrument for the purpose of rapid positioning and assembly for many times.

【技术实现步骤摘要】
一种侧挂型箱体式光学系统可连续微调运动学定位机构
本专利技术涉及一种定位机构，具体涉及一种侧挂型箱体式光学系统可连续微调运动学定位机构。
技术介绍
首先，在光学系统中为防止像差的引入造成成像质量下降，光学元件的准直与间距必须严格保证。其次，光学系统由于寿命周期、清洗、升级改造等要求，需要多次拆装，为保证装配精度，需设计一套定位用运动学接口。所以，在光学仪器接口设计过程中，尤其是一些大型重型光学仪器，提高接口的重复性定位能力和降低接口的接触应力水平是非常重要的。运动学定位支撑设计原理简单，但其结构形式具有多样性，不同形式的支撑板、转接板、球头、定位块以及弧面销的组合方式构成了满足不同自由度约束要求的结构形式。根据不同空间安装方式又分为平放、倒挂和侧挂形式。在一些大型光学仪器如米级口径望远镜上，经常需要与主望远镜对接使用的箱体结构的光学分系统。望远镜不同跟踪姿态显然使侧挂形式运动学定位支撑方式成为一种需求。目前，侧挂形式的运动学定位支撑方式较为少见，且较难实现；而具备连续调节的侧挂形式的运动学定位支撑方式更是具有创新性。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了实现大型望远镜系统中需要侧挂光学仪器多次拆装快速定位，进而提供一种侧挂型箱体式光学系统可连续微调运动学定位机构。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案具体如下：一种侧挂型箱体式光学系统可连续微调运动学定位机构，包括：安装在墙壁与仪器箱体之间的三个相同的第一可连续微调柔性定位点机构、第二可连续微调柔性定位点机构和第三可连续微调柔性定位点机构；安装在墙壁上，在仪器箱体下方支撑的两个相同的第一微调定位支撑机构和第二微调定位支撑机构；所述第二可连续微调柔性定位点机构和第三可连续微调柔性定位点机构对称设置，所述第一可连续微调柔性定位点机构、第二可连续微调柔性定位点机构和第三可连续微调柔性定位点机构的设置位置形成一个平面，决定了仪器箱体的Z方向平移和X、Y旋转三个自由度；所述第一微调定位支撑机构与仪器箱体为V形槽式接触定位，限制仪器箱体的X、Y方向平移两个自由度，所述第二微调定位支撑机构与仪器箱体平面接触定位限制仪器箱体Z旋转一个自由度。在上述技术方案中，所述可连续微调柔性定位点机构包括：外壳安装座、外壳、上滑块、球窝垫片、高度垫片、垫片固定外壳、下滑块、传动丝杆和丝杆固定座；所述下滑块、上滑块、球窝垫片、高度垫片、垫片固定外壳依次安装在外壳安装座上方，丝杆固定座安装在外壳安装座上后，传动丝杆穿过丝杆固定座和下滑块，最后将外壳安装在外壳安装座上，封装起来组成所述可连续微调柔性定位点机构。在上述技术方案中，所述微调定位支撑机构包括：微调定位支撑机构安装座、球头顶起丝杆和定位连接件；所述微调定位支撑机构安装座安装在墙面上，球头顶起丝杆穿过微调定位支撑机构安装座，定位连接件安装在球头顶起丝杆上且与仪器箱体接触连接。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种侧挂型箱体式光学系统可连续微调运动学定位机构可以在光学仪器接口设计过程中，尤其是一些大型重型光学仪器，能够提高接口的重复性定位能力和降低接口的接触应力水平，实现了需要侧挂光学仪器多次拆装快速定位的目的。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。图1为本专利技术的侧挂型箱体式光学系统可连续微调运动学定位机构轴测图。图2为本专利技术的可连续微调柔性定位点机构剖视图。图3为本专利技术的微调定位支撑机构轴测图。图4为本专利技术的侧挂型箱体式光学系统可连续微调运动学定位机构安装接口定位原理示意图。图中的附图标记表示为：1-第一可连续微调柔性定位点机构，2-第二可连续微调柔性定位点机构，3-第三可连续微调柔性定位点机构，4-第一微调定位支撑机构，5-第二微调定位支撑机构，6-仪器箱体；21-外壳安装座，22-外壳，23-上滑块，24-球窝垫片，25-高度垫片，26-垫片固定外壳，27-下滑块，28-传动丝杆，29-丝杆固定座；41-微调定位支撑机构安装座，42-球头顶起丝杆，43-定位连接件。具体实施方式本专利技术的专利技术原理为：本专利技术提供的一种侧挂型箱体式光学系统可连续微调运动学定位机构，将仪器箱体整体吊装在侧壁上，先利用侧挂系统下方微调定位支撑机构卸载重力；缓缓靠近侧壁上三点可连续微调柔性定位点机构；完成预定位后通过可连续微调柔性定位点机构和微调定位支撑机构进行仪器箱体空间六个自由度的调整，直至光路调整完毕；锁紧连接螺钉，完成整个仪器箱体安装工作。参见图4：所述可连续微调柔性定位点机构共三个，形成一个平面，决定了仪器箱体的三个自由度。定位原理如图1，1、2、3三点均为可连续微调柔性定位点机构，三点形成一个面，结合限制仪器箱体的三个自由度(Z方向平移和X、Y旋转)。所述微调定位支撑机构共两个，位于侧挂系统下方起支撑作用。如图4所示，4，5点为微调定位支撑机构，其中4点与仪器箱体为V形槽式接触定位，限制仪器箱体的两个自由度(X、Y方向平移)，5点与仪器箱体平面接触定位限制仪器箱体一个自由度(Z旋转)。下面结合附图对本专利技术做以详细说明。参见图1：一种侧挂型箱体式光学系统可连续微调运动学定位机构，包括：安装在墙壁与仪器箱体之间的三个相同的第一可连续微调柔性定位点机构1、第二可连续微调柔性定位点机构2和第三可连续微调柔性定位点机构3；安装在墙壁上，在仪器箱体6下方支撑的两个相同的第一微调定位支撑机构4和第二微调定位支撑机构5；所述第二可连续微调柔性定位点机构2和第三可连续微调柔性定位点机构3对称设置，所述第一可连续微调柔性定位点机构1、第二可连续微调柔性定位点机构2和第三可连续微调柔性定位点机构3的设置位置形成一个平面，决定了仪器箱体6的三个自由度(Z方向平移和X、Y旋转)；所述第一微调定位支撑机构4与仪器箱体为V形槽式接触定位，限制仪器箱体的两个自由度(X、Y方向平移)，所述第二微调定位支撑机构5与仪器箱体6平面接触定位限制仪器箱体6的一个自由度(Z旋转)。参见图2：所述可连续微调柔性定位点机构包括：外壳安装座21、外壳22、上滑块23、球窝垫片24、高度垫片25、垫片固定外壳26、下滑块27、传动丝杆28和丝杆固定座29；下滑块27、上滑块23、球窝垫片24、高度垫片25、垫片固定外壳26依次安装在外壳安装座21上方，丝杆固定座29安装在外壳安装座21上后，传动丝杆28穿过丝杆固定座29和下滑块27，最后将外壳22安装在外壳安装座21上，封装起来组成所述可连续微调柔性定位点机构。参见图3，所述微调定位支撑机构包括：微调定位支撑机构安装座41、球头顶起丝杆42和定位连接件43；所述微调定位支撑机构安装座41安装在墙面上，球头顶起丝杆42穿过微调定位支撑机构安装座41，定位连接件43安装在球头顶起丝杆42上且与仪器箱体接触连接。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利技术创造的保护范围之中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种侧挂型箱体式光学系统可连续微调运动学定位机构，其特征在于，包括：安装在墙壁与仪器箱体(6)之间的三个相同的第一可连续微调柔性定位点机构(1)、第二可连续微调柔性定位点机构(2)和第三可连续微调柔性定位点机构(3)；安装在墙壁上，在仪器箱体(6)下方支撑的两个相同的第一微调定位支撑机构(4)和第二微调定位支撑机构(5)；所述第二可连续微调柔性定位点机构(2)和第三可连续微调柔性定位点机构(3)对称设置，所述第一可连续微调柔性定位点机构(1)、第二可连续微调柔性定位点机构(2)和第三可连续微调柔性定位点机构(3)的设置位置形成一个平面，决定了仪器箱体(6)的Z方向平移和X、Y旋转三个自由度；所述第一微调定位支撑机构(4)与仪器箱体(6)为V形槽式接触定位，限制仪器箱体(6)的X、Y方向平移两个自由度，所述第二微调定位支撑机构(5)与仪器箱体(6)平面接触定位限制仪器箱体(6)Z旋转一个自由度。

【技术特征摘要】
1.一种侧挂型箱体式光学系统可连续微调运动学定位机构，其特征在于，包括：安装在墙壁与仪器箱体(6)之间的三个相同的第一可连续微调柔性定位点机构(1)、第二可连续微调柔性定位点机构(2)和第三可连续微调柔性定位点机构(3)；安装在墙壁上，在仪器箱体(6)下方支撑的两个相同的第一微调定位支撑机构(4)和第二微调定位支撑机构(5)；所述第二可连续微调柔性定位点机构(2)和第三可连续微调柔性定位点机构(3)对称设置，所述第一可连续微调柔性定位点机构(1)、第二可连续微调柔性定位点机构(2)和第三可连续微调柔性定位点机构(3)的设置位置形成一个平面，决定了仪器箱体(6)的Z方向平移和X、Y旋转三个自由度；所述第一微调定位支撑机构(4)与仪器箱体(6)为V形槽式接触定位，限制仪器箱体(6)的X、Y方向平移两个自由度，所述第二微调定位支撑机构(5)与仪器箱体(6)平面接触定位限制仪器箱体(6)Z旋转一个自由度。2.根据权利要求1所述的侧挂型箱体式光学系统可连续微调运动学定位机构，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩西达，曹玉岩，王槐，周超，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22