本发明专利技术提供一种基于柔性铰链的光学载荷并联位姿调整装置，包括动平台、柔性铰链、支腿传动组件和定平台，支腿传动组件的两端通过柔性铰链分别连接动平台与定平台并固定在动平台与定平台之间；电机的输入端连接第一编码器，电机的输出端连接谐波减速器，谐波减速器通过谐波连接件与丝杆连接，第二编码器与丝杠的另一侧连接，丝杠的输出端与柔性铰链通过丝杠连接件连接，外筒由电机定子连接件通过螺钉与谐波减速器固定连接并且通过密封盖中的密封圈进行密封，霍尔开关在密封圈旁与外筒固定连接。本发明专利技术能够消除铰链间隙并且提高铰链的承载能力与转动精度，进而有效提高并联机构的刚度、固有频率和运动精度。固有频率和运动精度。固有频率和运动精度。
【技术实现步骤摘要】
基于柔性铰链的光学载荷并联位姿调整装置
[0001]本专利技术涉及光学组件高精度调整
，特别涉及一种基于柔性铰链的光学载荷并联位姿调整装置。
技术介绍
[0002]大型地基望远镜光学载荷精密调整技术是高质量成像的关键技术之一。但是由于望远镜俯仰角的变化引起载荷重心的变化以及桁架热变形的影响，光学载荷之间的位姿会发生不同程度偏移，导致成像质量下降。为保证成像质量，需要对光学载荷之间的位姿偏差进行校准。因此，需要设计大承载能力、高精度、高稳定性的精密校准和跟踪机构是十分必要的；目前，最常用光学载荷位姿调整机构主要包括串联式调整机构和斯特瓦特平台机构。其中，串联式调整平台主要通过多个位移台与转台的共同作用来实现运动，但这种机构存在结构累计误差，且负载能力较差。斯特瓦特平台虽然具有精度高、承载能力强等特点，但仍存在一些缺陷。如斯特瓦特平台具有较高的轴向刚度，但横向刚度偏低，翻转使用时重力会影响平台精度。此外，普通的刚性斯特瓦特平台，其驱动、被动关节等处引入间隙、爬行等误差，这是非常难控制的误差来源，这严重影响调整装置的运动精度。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是为了克服已有技术的缺陷，提出一种基于柔性铰链的光学载荷并联位姿调整装置，能够消除铰链间隙并且提高铰链的承载能力与转动精度，进而有效提高并联机构的刚度、固有频率和运动精度。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用以下具体技术方案：
[0005]本专利技术提供的基于柔性铰链的光学载荷并联位姿调整装置，包括动平台、柔性铰链、支腿传动组件和定平台，支腿传动组件的两端通过柔性铰链分别连接动平台与定平台；
[0006]支腿传动组件包括第一编码器、电机、谐波减速器、外筒、丝杠、第二编码器、霍尔开关、密封盖和密封圈，电机的输入端连接第一编码器，电机的输出轴连接谐波减速器，谐波减速器通过谐波连接件与丝杠的螺母连接，第二编码器与丝杠的另一端连接，丝杠的输出端通过丝杠连接件与柔性铰链连接，外筒由电机定子连接件通过螺钉与谐波减速器固定连接，外筒通过密封盖中的密封圈进行密封。
[0007]优选地，支腿传动组件的数量至少为三个并且均匀的分布在动平台与定平台之间。
[0008]优选地，柔性铰链的数量是支腿传动组件的数量的二倍，柔性铰链的材料为沉淀型不锈钢并且自由度为。
[0009]优选地，支腿传动组件还包括霍尔开关，霍尔开关固定在外筒上，霍尔开关的数量为两个，并且通过霍尔开关中的感应弧形磁铁实现电限位。
[0010]优选地，第一编码器为增量式编码器。
[0011]优选地，第二编码器为绝对式旋转编码器。
[0012]优选地，在外筒上开设有用于霍尔开关走线与第二编码器走线的第一出线口，在外筒上还开设有用于电机走线与第一编码器走线的第二出线口。
[0013]优选地，定平台包括上盖板、主体和下盖板，上盖板与下盖板分别固定在主体的上、下端面上。
[0014]优选地，主体上还开设有用于容纳柔性铰链的凹槽。
[0015]优选地，电机包括电机转子和电机定子，电机转子与电机转子连接件通过结构胶固定连接在电机转子的外侧，电机定子与电机定子连接件通过结构胶固定连接在电机定子的外侧，电机定子固定在电机转子连接件的外侧。
[0016]本专利技术能够取得如下技术效果：消除铰链间隙并且提高铰链的承载能力与转动精度，进而有效提高并联机构的刚度、固有频率和运动精度。
附图说明
[0017]图1是根据本专利技术实施例提供的基于柔性铰链的光学载荷并联位姿调整装置的结构示意图。
[0018]图2是根据本专利技术实施例提供的定平台的结构示意图。
[0019]图3是根据本专利技术实施例提供的柔性铰链的结构示意图。
[0020]图4是根据本专利技术实施例提供的支腿传动组件的剖面结构示意图。
[0021]其中的附图标记包括：动平台1、柔性铰链2、支腿传动组件3、第一编码器3
‑
1、电机3
‑
2、电子转子3
‑
3、电子转子连接件3
‑
4、电机定子3
‑
5、电机定子连接件3
‑
6、谐波减速器3
‑
7、外筒3
‑
8、谐波连接件3
‑
9、丝杠3
‑
10、第二编码器3
‑
11、霍尔开关3
‑
12、感应弧形磁铁3
‑
13、密封盖3
‑
14、丝杠连接件3
‑
15、密封圈3
‑
16、第一出线口3
‑
17、第二出线口3
‑
18、定平台4、上盖板4
‑
1、主体4
‑
2、下盖板4
‑
3。
具体实施方式
[0022]在下文中，将参考附图描述本专利技术的实施例。在下面的描述中，相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下，它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细描述。
[0023]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，而不构成对本专利技术的限制。
[0024]图1示出了本专利技术实施例提供的基于柔性铰链的光学载荷并联位姿调整装置的结构。
[0025]如图1所示，本专利技术实施例提供的基于柔性铰链的光学载荷并联位姿调整装置，包括用于连接光学载荷的动平台1、柔性铰链2、提供单自由度转动和移动的支腿传动组件3和用于连接桁架主体的定平台4。
[0026]图2示出了本专利技术实施例提供的定平台的结构。
[0027]定平台4包括上盖板4
‑
1、主体4
‑
2与下盖板4
‑
3，定平台4固定在地基望远镜主系统桁架上，支腿传动组件3的两端通过柔性铰链2分别连接动平台1与定平台4并固定在动平台1与定平台4之间，定平台4采用轻量化处理，实现支腿传动组件3在定平台4内部走线。
[0028]图3示出了本专利技术实施例提供的柔性铰链的结构。
[0029]柔性铰链2的数量是支腿传动组件3的数量的二倍，柔性铰链2的材料为沉淀型不锈钢并且自由度为2，柔性铰链2旋转方向相互垂直并且其旋转中心交汇为一点，因为柔性铰链2中的结构垂直的，轴向刚度高，铰链运动时无摩擦，而靠自身弹性变形双进行旋转，柔性铰链2相对于传统的虎克铰链，无旋转轴承，所以减少铰链结构之间的间隙误差。
[0030]图4示出了本专利技术实施例提供的支腿传动组件的剖面结构。
[0031]支腿传动组件3包括第一编码器3
‑
1、电机3
‑
2、谐波减速器3
‑
7、外筒3
‑
8、丝杠3
‑
10、第二编码器3
‑
11、霍本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于柔性铰链的光学载荷并联位姿调整装置，其特征在于，包括动平台(1)、柔性铰链(2)、支腿传动组件(3)和定平台(4)，所述支腿传动组件(3)的两端通过所述柔性铰链(2)分别连接所述动平台(1)与所述定平台(4)；所述支腿传动组件(3)包括第一编码器(3
‑
1)、电机(3
‑
2)、谐波减速器(3
‑
7)、外筒(3
‑
8)、丝杠(3
‑
10)、第二编码器(3
‑
11)、霍尔开关(3
‑
12)、密封盖(3
‑
14)和密封圈(3
‑
16)，所述电机(3
‑
2)的输入端连接所述第一编码器(3
‑
1)，所述电机(3
‑
2)的输出轴连接所述谐波减速器(3
‑
7)，所述谐波减速器(3
‑
7)通过谐波连接件(3
‑
9)与所述丝杠(3
‑
10)的螺母连接，所述第二编码器(3
‑
11)与所述丝杠(3
‑
10)的另一端连接，所述丝杠(3
‑
10)的输出端通过丝杠连接件(3
‑
15)与所述柔性铰链(2)连接，所述外筒(3
‑
8)由电机定子连接件(3
‑
6)通过螺钉与所述谐波减速器(3
‑
7)固定连接，所述外筒(3
‑
8)通过所述密封盖(3
‑
14)中的所述密封圈(3
‑
16)进行密封。2.如权利要求1所述的基于柔性铰链的光学载荷并联位姿调整装置，其特征在于，所述支腿传动组件(3)的数量至少为三个并且均匀的分布在所述动平台(1)与所述定平台(4)之间。3.如权利要求1或2所述的基于柔性铰链的光学载荷并联位姿调整装置，其特征在于，所述柔性铰链(2)的数量是所述支腿传动组件(3)的数量的二倍，所述柔性铰链(2)的材料为沉淀型不锈钢并且自由度为2。4.如权利要求1所述的基于柔性铰链的光学载荷并联位姿调整装置，其特征在于，所述支腿传动组件(3)还包括霍尔开关(3
‑
12)，所述霍尔开关(3
‑
12)固定在所述外筒(3
‑
8)上，所述霍尔开...
【专利技术属性】
技术研发人员：于阳，徐振邦，王学问，朱明超，孙嘉霖，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。