一种小型太阳模拟器用准直系统多维调整机构技术方案

本发明专利技术公布了一种小型太阳模拟器用准直系统多维调整机构，由连接筒组、多自由度调节螺钉组、连接螺钉组、消间隙装置组、非金属挡环组、手轮、防转螺钉、压圈、限位压圈和准直镜筒组成；可通过分别调整多自由度调节螺钉组，实现准直镜筒角度位置的多自由度调整，也可通过旋转手轮，实现准直镜筒的轴向位移，进而满足了小型太阳模拟器准直系统光轴与各组成部分光轴之间的同轴要求。

【技术实现步骤摘要】
一种小型太阳模拟器用准直系统多维调整机构
本专利技术涉及准直物镜多维调整装置，尤其涉及一种小型太阳模拟器用准直物镜多维调整机构。
技术介绍
太阳模拟器是一种在实验室模拟太阳辐射的光学仪器，按尺寸分为大型太阳模拟器和小型太阳模拟器。其中，小型太阳模拟器主要由电源、光源、聚光系统、匀光系统和准直系统等组成，模拟参数主要包括太阳辐照度、太阳准直角、太阳光谱匹配度和太阳辐照不稳定度等。小型太阳模拟器的光源、聚光系统、匀光系统和准直系统之间的同轴度越高、相对位置越准确，则光能利用率越高、太阳辐照越均匀。为此，在太阳模拟器光机结构设计时，要充分考虑各组成部分的角度与位置调整。现有小型太阳模拟器光机结构设计时，多数只涉及位置调整，缺少角度调整，导致光机装配时，难以满足各组成部分之间的光轴同轴要求，进而导致模拟的太阳辐照度低、辐照均匀性差等问题。综上所述，为了满足小型太阳模拟器各组成部分之间的光轴同轴要求，需要一种组成简单、调节方便的小型太阳模拟器光机调整结构，以提高太阳辐照度和辐照均匀性。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的问题，设计一种小型太阳模拟器用准直系统多维调整机构。通过连接筒组、多自由度调节螺钉组、连接螺钉组、消间隙装置、非金属挡环组、手轮、防转螺钉、压圈、限位压圈和准直镜筒的综合作用，实现了准直系统的角度调整和位置调整，可保证准直系统光轴与聚光系统光轴和匀光系统光轴重合，进而提高太阳辐照度和辐照均匀性。本专利技术解决现有技术问题所采用的技术方案是：设计一种小型太阳模拟器用准直系统多维调整机构，由连接筒组、多自由度调节螺钉组、连接螺钉组、消间隙装置组、非金属挡环组、手轮、防转螺钉、压圈、限位压圈和准直镜筒组成，其中，连接筒组包括连接筒Ⅰ、连接筒Ⅱ和连接筒Ⅲ；多自由度调节螺钉组包括多自由度调节螺钉Ⅰ、多自由度调节螺钉Ⅱ、多自由度调节螺钉Ⅲ、多自由度调节螺钉Ⅳ、多自由度调节螺钉Ⅴ和多自由度调节螺钉Ⅵ；连接螺钉组包括连接螺钉Ⅰ、连接螺钉Ⅱ、连接螺钉Ⅲ、连接螺钉Ⅳ、连接螺钉Ⅴ、连接螺钉Ⅵ、连接螺钉Ⅶ、连接螺钉Ⅷ和连接螺钉Ⅸ；消间隙装置组包括消间隙装置Ⅰ、消间隙装置Ⅱ和消间隙装置Ⅲ；消间隙装置Ⅰ包括消间隙弹簧Ⅰ和消间隙套筒Ⅰ；消间隙装置Ⅱ包括消间隙弹簧Ⅱ和消间隙套筒Ⅱ；消间隙装置Ⅲ包括消间隙弹簧Ⅲ和消间隙套筒Ⅲ；非金属挡环组包括非金属挡环Ⅰ和非金属挡环Ⅱ；如上所述的一种小型太阳模拟器用准直系统多维调整机构，其中，从左到右从上到下，分别设计了连接筒Ⅰ、多自由度调节螺钉Ⅰ、多自由度调节螺钉Ⅱ、多自由度调节螺钉Ⅲ、多自由度调节螺钉Ⅳ、多自由度调节螺钉Ⅴ和多自由度调节螺钉Ⅵ、连接筒Ⅱ、连接螺钉Ⅰ、连接螺钉Ⅱ、连接螺钉Ⅲ、连接筒Ⅲ、消间隙弹簧Ⅰ和消间隙套筒Ⅰ；消间隙装置Ⅱ包括消间隙弹簧Ⅱ和消间隙套筒Ⅱ；消间隙装置Ⅲ包括消间隙弹簧Ⅲ和消间隙套筒Ⅲ、防转螺钉、非金属挡环Ⅰ、连接螺钉Ⅳ、连接螺钉Ⅴ、连接螺钉Ⅵ、手轮、准直镜筒、非金属挡环Ⅱ、连接螺钉Ⅶ、连接螺钉Ⅷ、连接螺钉Ⅸ、压圈和限位压圈。如上所述的一种小型太阳模拟器用准直系统多维调整机构，其中，连接筒Ⅰ和连接筒Ⅱ通过多自由度调节螺钉Ⅰ、多自由度调节螺钉Ⅱ、多自由度调节螺钉Ⅲ、多自由度调节螺钉Ⅳ、多自由度调节螺钉Ⅴ和多自由度调节螺钉Ⅵ相连，且6个多自由度调节螺钉两两一组，均布于连接筒Ⅱ上，即多自由度调节螺钉Ⅰ和多自由度调节螺钉Ⅱ一组、多自由度调节螺钉Ⅲ和多自由度调节螺钉Ⅳ一组、多自由度调节螺钉Ⅴ和多自由度调节螺钉Ⅵ一组，同时，多自由度调节螺钉Ⅰ、多自由度调节螺钉Ⅲ、多自由度调节螺钉Ⅴ置于半径为R1的圆周上，多自由度调节螺钉Ⅱ、多自由度调节螺钉Ⅳ、多自由度调节螺钉Ⅵ置于半径为R2的圆周上；连接筒Ⅱ和连接筒Ⅲ通过连接螺钉Ⅰ、连接螺钉Ⅱ、连接螺钉Ⅲ相连，且连接螺钉Ⅰ、连接螺钉Ⅱ、连接螺钉Ⅲ均布于连接筒Ⅲ上；连接筒Ⅲ的圆周对称位置开有长条槽Ⅰ和长条槽Ⅱ，且长条槽Ⅰ和长条槽Ⅱ的左侧，非金属挡环Ⅰ通过连接螺钉Ⅳ、连接螺钉Ⅴ、连接螺钉Ⅵ与连接筒Ⅲ相连，长条槽Ⅰ和长条槽Ⅱ的右侧，非金属挡环Ⅱ通过连接螺钉Ⅶ、连接螺钉Ⅷ、连接螺钉Ⅸ与压圈相连，压圈通过螺纹与连接筒Ⅲ连接；在非金属挡环Ⅰ和非金属挡环Ⅱ之间，设置手轮；手轮通过螺纹与准直镜筒连接；准直镜筒与连接筒Ⅱ通过小间隙配合实现孔轴相连，并在连接筒Ⅱ与准直镜筒连接处设计防转螺钉，同时，准直镜筒的左端通过均布的消间隙装置Ⅰ、消间隙装置Ⅱ和消间隙装置Ⅲ与连接筒Ⅱ紧密连接，即准直镜筒的左端与均布的消间隙套筒Ⅰ、消间隙套筒Ⅱ和消间隙套筒Ⅲ连接，消间隙套筒Ⅰ、消间隙套筒Ⅱ和消间隙套筒Ⅲ分别于均布的消间隙弹簧Ⅰ、消间隙弹簧Ⅱ和消间隙弹簧Ⅲ连接，消间隙弹簧Ⅰ、消间隙弹簧Ⅱ和消间隙弹簧Ⅲ的左端靠在连接筒Ⅱ的端面处，在弹簧力作用下保证了消间隙装置Ⅰ、消间隙装置Ⅱ和消间隙装置Ⅲ与连接筒Ⅱ紧密连接，准直镜筒的右端通过螺纹与限位压圈相连。如上所述的一种小型太阳模拟器用准直系统多维调整机构，其中，连接筒Ⅰ、连接筒Ⅱ和多自由度调节螺钉Ⅰ、多自由度调节螺钉Ⅱ、多自由度调节螺钉Ⅲ、多自由度调节螺钉Ⅳ、多自由度调节螺钉Ⅴ、多自由度调节螺钉Ⅵ共同实现了准直镜筒角度位置的多自由度调整；连接筒Ⅱ、消间隙弹簧Ⅰ、消间隙弹簧Ⅱ、消间隙弹簧Ⅲ、消间隙套筒Ⅰ、消间隙套筒Ⅱ和消间隙套筒Ⅲ共同作用，用于提高准直镜筒的位移精度；连接筒Ⅱ上的防转螺钉用于实现准直镜筒的直线位移；连接筒Ⅲ的圆周对称位置开有长条槽Ⅰ和长条槽Ⅱ，长条槽Ⅰ和长条槽Ⅱ用于旋转手轮；手轮旋转可实现准直镜筒的直线位移；手轮左侧的非金属挡环Ⅰ和手轮右侧的非金属挡环Ⅱ用于避免手轮旋转时的刚性摩擦；限位压圈用于限制准直物镜的轴向位置，防止位移量过大导致零件受损；准直物镜用于安装小型太阳模拟器的准直光学系统。如上所述的一种小型太阳模拟器用准直系统多维调整机构，其中，使用时，可对准直物镜分别进行角度位置调整和轴向位置调整；当进行角度位置调整时，可通过分别调整多自由度调节螺钉Ⅰ、多自由度调节螺钉Ⅱ、多自由度调节螺钉Ⅲ、多自由度调节螺钉Ⅳ、多自由度调节螺钉Ⅴ和多自由度调节螺钉Ⅵ作用在连接筒Ⅰ和连接筒Ⅱ上的位置，实现准直镜筒角度位置的多自由度调整；当进行轴向位置调整时，可通过旋转手轮，利用螺旋传动实现准直镜筒的轴向位移，且在消间隙弹簧Ⅰ、消间隙弹簧Ⅱ、消间隙弹簧Ⅲ、消间隙套筒Ⅰ、消间隙套筒Ⅱ和消间隙套筒Ⅲ的作用下，可提高准直镜筒的位移精度。综上所述，本专利技术主要由连接筒组、多自由度调节螺钉组、连接螺钉组、消间隙装置组、非金属挡环组、手轮、防转螺钉、压圈、限位压圈和准直镜筒组成。本专利技术所述一种小型太阳模拟器用准直系统多维调整机构，组成简单，调节方便，可以满足准直系统的角度和位置调整需求，进而保证准直系统光轴与聚光系统和匀光系统光轴的同轴度要求，从而提高太阳辐照度和辐照均匀性。附图说明图1为本专利技术一种小型太阳模拟器用准直系统多维调整机构的总体结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小型太阳模拟器用准直系统多维调整机构，其特征在于，/n由连接筒组、多自由度调节螺钉组、连接螺钉组、消间隙装置组、非金属挡环组、手轮、防转螺钉、压圈、限位压圈和准直镜筒组成，其中，/n连接筒组包括连接筒Ⅰ、连接筒Ⅱ和连接筒Ⅲ；/n多自由度调节螺钉组包括多自由度调节螺钉Ⅰ、多自由度调节螺钉Ⅱ、多自由度调节螺钉Ⅲ、多自由度调节螺钉Ⅳ、多自由度调节螺钉Ⅴ和多自由度调节螺钉Ⅵ；/n连接螺钉组包括连接螺钉Ⅰ、连接螺钉Ⅱ、连接螺钉Ⅲ、连接螺钉Ⅳ、连接螺钉Ⅴ、连接螺钉Ⅵ、连接螺钉Ⅶ、连接螺钉Ⅷ和连接螺钉Ⅸ；/n消间隙装置组包括消间隙装置Ⅰ、消间隙装置Ⅱ和消间隙装置Ⅲ；/n消间隙装置Ⅰ包括消间隙弹簧Ⅰ和消间隙套筒Ⅰ；消间隙装置Ⅱ包括消间隙弹簧Ⅱ和消间隙套筒Ⅱ；消间隙装置Ⅲ包括消间隙弹簧Ⅲ和消间隙套筒Ⅲ；/n非金属挡环组包括非金属挡环Ⅰ和非金属挡环Ⅱ；/n如上所述的一种小型太阳模拟器用准直系统多维调整机构，/n从左到右从上到下，分别设计了连接筒Ⅰ、多自由度调节螺钉Ⅰ、多自由度调节螺钉Ⅱ、多自由度调节螺钉Ⅲ、多自由度调节螺钉Ⅳ、多自由度调节螺钉Ⅴ和多自由度调节螺钉Ⅵ、连接筒Ⅱ、连接螺钉Ⅰ、连接螺钉Ⅱ、连接螺钉Ⅲ、连接筒Ⅲ、消间隙弹簧Ⅰ和消间隙套筒Ⅰ；消间隙装置Ⅱ包括消间隙弹簧Ⅱ和消间隙套筒Ⅱ；消间隙装置Ⅲ包括消间隙弹簧Ⅲ和消间隙套筒Ⅲ、防转螺钉、非金属挡环Ⅰ、连接螺钉Ⅳ、连接螺钉Ⅴ、连接螺钉Ⅵ、手轮、准直镜筒、非金属挡环Ⅱ、连接螺钉Ⅶ、连接螺钉Ⅷ、连接螺钉Ⅸ、压圈和限位压圈；/n如上所述的一种小型太阳模拟器用准直系统多维调整机构，/n连接筒Ⅰ和连接筒Ⅱ通过多自由度调节螺钉Ⅰ、多自由度调节螺钉Ⅱ、多自由度调节螺钉Ⅲ、多自由度调节螺钉Ⅳ、多自由度调节螺钉Ⅴ和多自由度调节螺钉Ⅵ相连，且6个多自由度调节螺钉两两一组，均布于连接筒Ⅱ上，即多自由度调节螺钉Ⅰ和多自由度调节螺钉Ⅱ一组、多自由度调节螺钉Ⅲ和多自由度调节螺钉Ⅳ一组、多自由度调节螺钉Ⅴ和多自由度调节螺钉Ⅵ一组，同时，多自由度调节螺钉Ⅰ、多自由度调节螺钉Ⅲ、多自由度调节螺钉Ⅴ置于半径为R1的圆周上，多自由度调节螺钉Ⅱ、多自由度调节螺钉Ⅳ、多自由度调节螺钉Ⅵ置于半径为R2的圆周上；连接筒Ⅱ和连接筒Ⅲ通过连接螺钉Ⅰ、连接螺钉Ⅱ、连接螺钉Ⅲ相连，且连接螺钉Ⅰ、连接螺钉Ⅱ、连接螺钉Ⅲ均布于连接筒Ⅲ上；连接筒Ⅲ的圆周对称位置开有长条槽Ⅰ和长条槽Ⅱ，且长条槽Ⅰ和长条槽Ⅱ的左侧，非金属挡环Ⅰ通过连接螺钉Ⅳ、连接螺钉Ⅴ、连接螺钉Ⅵ与连接筒Ⅲ相连，长条槽Ⅰ和长条槽Ⅱ的右侧，非金属挡环Ⅱ通过连接螺钉Ⅶ、连接螺钉Ⅷ、连接螺钉Ⅸ与压圈相连，压圈通过螺纹与连接筒Ⅲ连接；在非金属挡环Ⅰ和非金属挡环Ⅱ之间，设置手轮；手轮通过螺纹与准直镜筒连接；准直镜筒与连接筒Ⅱ通过小间隙配合实现孔轴相连，并在连接筒Ⅱ与准直镜筒连接处设计防转螺钉，同时，准直镜筒的左端通过均布的消间隙装置Ⅰ、消间隙装置Ⅱ和消间隙装置Ⅲ与连接筒Ⅱ紧密连接，即准直镜筒的左端与均布的消间隙套筒Ⅰ、消间隙套筒Ⅱ和消间隙套筒Ⅲ连接，消间隙套筒Ⅰ、消间隙套筒Ⅱ和消间隙套筒Ⅲ分别于均布的消间隙弹簧Ⅰ、消间隙弹簧Ⅱ和消间隙弹簧Ⅲ连接，消间隙弹簧Ⅰ、消间隙弹簧Ⅱ和消间隙弹簧Ⅲ的左端靠在连接筒Ⅱ的端面处，在弹簧力作用下保证了消间隙装置Ⅰ、消间隙装置Ⅱ和消间隙装置Ⅲ与连接筒Ⅱ紧密连接，准直镜筒的右端通过螺纹与限位压圈相连。/n...

【技术特征摘要】
1.一种小型太阳模拟器用准直系统多维调整机构，其特征在于，
由连接筒组、多自由度调节螺钉组、连接螺钉组、消间隙装置组、非金属挡环组、手轮、防转螺钉、压圈、限位压圈和准直镜筒组成，其中，
连接筒组包括连接筒Ⅰ、连接筒Ⅱ和连接筒Ⅲ；
多自由度调节螺钉组包括多自由度调节螺钉Ⅰ、多自由度调节螺钉Ⅱ、多自由度调节螺钉Ⅲ、多自由度调节螺钉Ⅳ、多自由度调节螺钉Ⅴ和多自由度调节螺钉Ⅵ；
连接螺钉组包括连接螺钉Ⅰ、连接螺钉Ⅱ、连接螺钉Ⅲ、连接螺钉Ⅳ、连接螺钉Ⅴ、连接螺钉Ⅵ、连接螺钉Ⅶ、连接螺钉Ⅷ和连接螺钉Ⅸ；
消间隙装置组包括消间隙装置Ⅰ、消间隙装置Ⅱ和消间隙装置Ⅲ；
消间隙装置Ⅰ包括消间隙弹簧Ⅰ和消间隙套筒Ⅰ；消间隙装置Ⅱ包括消间隙弹簧Ⅱ和消间隙套筒Ⅱ；消间隙装置Ⅲ包括消间隙弹簧Ⅲ和消间隙套筒Ⅲ；
非金属挡环组包括非金属挡环Ⅰ和非金属挡环Ⅱ；
如上所述的一种小型太阳模拟器用准直系统多维调整机构，
从左到右从上到下，分别设计了连接筒Ⅰ、多自由度调节螺钉Ⅰ、多自由度调节螺钉Ⅱ、多自由度调节螺钉Ⅲ、多自由度调节螺钉Ⅳ、多自由度调节螺钉Ⅴ和多自由度调节螺钉Ⅵ、连接筒Ⅱ、连接螺钉Ⅰ、连接螺钉Ⅱ、连接螺钉Ⅲ、连接筒Ⅲ、消间隙弹簧Ⅰ和消间隙套筒Ⅰ；消间隙装置Ⅱ包括消间隙弹簧Ⅱ和消间隙套筒Ⅱ；消间隙装置Ⅲ包括消间隙弹簧Ⅲ和消间隙套筒Ⅲ、防转螺钉、非金属挡环Ⅰ、连接螺钉Ⅳ、连接螺钉Ⅴ、连接螺钉Ⅵ、手轮、准直镜筒、非金属挡环Ⅱ、连接螺钉Ⅶ、连接螺钉Ⅷ、连接螺钉Ⅸ、压圈和限位压圈；
如上所述的一种小型太阳模拟器用准直系统多维调整机构，
连接筒Ⅰ和连接筒Ⅱ通过多自由度调节螺钉Ⅰ、多自由度调节螺钉Ⅱ、多自由度调节螺钉Ⅲ、多自由度调节螺钉Ⅳ、多自由度调节螺钉Ⅴ和多自由度调节螺钉Ⅵ相连，且6个多自由度调节螺钉两两一组，均布于连接筒Ⅱ上，即多自由度调节螺钉Ⅰ和多自由度调节螺钉Ⅱ一组、多自由度调节螺钉Ⅲ和多自由度调节螺钉Ⅳ一组、多自由度调节螺钉Ⅴ和多自由度调节螺钉Ⅵ一组，同时，多自由度调节螺钉Ⅰ、多自由度调节螺钉Ⅲ、多自由度调节螺钉Ⅴ置于半径为R1的圆周上，多自由度调节螺钉Ⅱ、多自由度调节螺钉Ⅳ、多自由度调节螺钉Ⅵ置于半径为R2的圆周上；连接筒Ⅱ和连接筒Ⅲ通过连接螺钉Ⅰ、连接螺钉Ⅱ、连接螺钉Ⅲ相连，且连接螺钉Ⅰ、连接螺钉Ⅱ、连接螺钉Ⅲ均布于连接筒Ⅲ上；连接筒Ⅲ的圆周对称位置开有长条槽Ⅰ和长条槽Ⅱ，且长条槽Ⅰ和长条槽Ⅱ的左侧，非金属挡环Ⅰ通过连接螺钉Ⅳ、连接螺钉Ⅴ、连接螺钉Ⅵ与连接筒Ⅲ相连，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘石，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22