【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太空望远镜除污，具体涉及一种太空望远镜在轨激光除污的扫描调节装置。
技术介绍
1、目前，在陆地大气环境下的大型天文望远镜被灰尘和鸟粪等污染，其表面的除污是利用固体干冰颗粒高速运动产生的冲击力，以及干冰本身的低温效果使污秽龟裂，并结合干冰升华所产生的膨胀力，实现物体表面污染物的去除。此方法优点是对镜面浮灰的清洗效果很好，对镜面损伤很小。
2、然而，上述方法并不适用于太空环境中望远镜的除污，在太空的低温低压环境下，干冰不能发挥其作用。激光除污是一种非接触式清洗方式，因其对除污表面无损伤，且具有除污效率高等特点，成为了太空中望远镜除污的最佳选择。但是，如何在太空中有效地操控激光除污系统成为一项难题，现有技术中未见太空望远镜在轨激光除污扫描调节装置的报道。
技术实现思路
1、本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，为太空望远镜在轨激光除污扫描调节领域提供一种激光除污扫描末端多角度多方位的调节装置。
2、本专利技术的技术解决方案是：一种太空望远镜在轨激光除污的扫描调节装置，包括：水平方向调节机构、垂直方向调节机构、扫描末端多角度调节机构；所述水平方向调节机构的下端与垂直方向调节机构的上端固定连接，扫描末端多角度调节机构具有滑轮的一侧放置于水平方向调节机构具有滑轨的一侧，滑轮与滑轨配合滑动，扫描末端多角度调节机构的关节球轴上安装有激光除污扫描末端，激光除污扫描末端面向太空望远镜的主镜片，垂直方向调节机构的下端固定于太空望远镜的设备段上；所述垂直方向
3、所述水平方向调节机构包括：内滑轨、外滑轨、内滑块组、外滑块组、扫描末端多角度调节机构固定板、水平方向调节机构收线轮、滑轨安装架、盖板、水平方向调节机构电机、水平方向调节机构线绳组和固定柱；所述内滑轨和外滑轨分别固定在滑轨安装架的两侧，内滑块组和外滑块组分别固定在扫描末端多角度调节机构固定板其中一面的两侧，水平方向调节机构电机与水平方向调节机构收线轮连接，水平方向调节机构收线轮固定在扫描末端多角度调节机构固定板另一面的中心位置，由水平方向调节机构电机、水平方向调节机构收线轮、扫描末端多角度调节机构固定板、内滑块组和外滑块组组成的组合结构放置在内滑轨和外滑轨上，其中，内滑块组放置在内滑轨上，外滑块组放置在外滑轨上，所述盖板的数量为2个，分别覆盖在滑轨安装架的两端；所述水平方向调节机构通过内滑块组与内滑轨、外滑块组与外滑轨的配合滑动作用，带动固定于扫描末端多角度调节机构固定板上的扫描末端多角度调节机构作水平方向上的往复位移。
4、所述水平方向调节机构线绳组中线绳的数量为2根，固定柱的数量为2个，两个固定柱分别固定于两端的盖板上，水平方向调节机构线绳组中两根线绳的一端分别绕过水平方向调节机构收线轮上的第一收线槽和第二收线槽，另一端分别固定在两个固定柱上。
5、所述垂直方向调节机构包括：架杆一、架杆二、架杆三、架杆四、轴承组、上滑轨固定板、上滑轨、上滑块、下滑轨架杆支撑座、拉板、电机座、垂直方向调节机构收线轮、滑轮一组、下滑轨固定板、下滑轨、下滑块、上滑轨架杆支撑座、垂直方向调节机构电机、垂直方向调节机构线绳组；所述架杆一与架杆二呈x型布置，中心相交位置利用轴承组中的关节轴承连接，所述架杆三与架杆四呈x型布置，中心相交位置利用轴承组中的关节轴承连接，架杆一的下端与架杆四的上端通过关节轴承连接，架杆二的下端与架杆三的上端通过关节轴承连接，所述上滑轨、下滑轨架杆支撑座的数量均为2个，两条上滑轨并排固定在上滑轨固定板的一端，上滑块的滑动侧放置在两条上滑轨上，上滑块的另一侧与两个下滑轨架杆支撑座连接，架杆二的上端放置于两个下滑轨架杆支撑座的中间，并通过轴承连接，上滑轨固定板的另一端带有连接头，与架杆一的上端通过关节轴承连接，所述下滑轨、上滑轨架杆支撑座的数量均为2个，两条下滑轨并排固定在下滑轨固定板的一端，下滑块的滑动侧放置在两条下滑轨上，下滑块的另一侧与两个上滑轨架杆支撑座连接，架杆三的下端放置于两个上滑轨架杆支撑座的中间，并通过关节轴承连接，下滑轨固定板的另一端带有连接头，与架杆四的下端通过关节轴承连接，所述拉板固定在下滑块上，所述垂直方向调节机构电机与垂直方向调节机构收线轮连接，垂直方向调节机构电机固定在电机座上，电机座固定在下滑轨固定板上；所述垂直方向调节机构通过架杆之间的角度变换，带动固定于上滑轨固定板上的水平方向调节机构在垂直方向上作往复位移，进而带动扫描末端多角度调节机构作垂直方向上的往复位移。
6、所述垂直方向调节机构线绳组中线绳的数量为2根，两根线绳的一端分别绕过垂直方向调节机构收线轮的两个收线槽，经过滑轮一组中的两个滑轮，另一端分别固定到拉板的两个小孔上。
7、所述扫描末端多角度调节机构的第一种方案包括：滑轮一、滑轮二、滑轮三、滑轮四、法兰关节轴承、关节轴承及滑轮固定座、四绳盘、扫描末端多角度调节机构电机、电机支撑板、连接板、扫描末端多角度调节机构收线轮、扫描末端多角度调节机构线绳组；所述滑轮一、滑轮二、滑轮三、滑轮四分别固定在固定座的4个边上，法兰关节轴承固定在固定座的中心位置，四绳盘固定在法兰关节轴承上，所述扫描末端多角度调节机构电机、电机支撑板、连接板、扫描末端多角度调节机构收线轮的数量分别为2个，两个连接板分别固定在滑轮一和滑轮三所对应位置的固定座下方，两个电机支撑板分别固定在两个连接板上，两个扫描末端多角度调节机构电机分别固定在两个电机支撑板上，两个扫描末端多角度调节机构收线轮分别与两个扫描末端多角度调节机构电机连接。
8、所述扫描末端多角度调节机构收线轮、扫描末端多角度调节机构线绳组中分别设有2个收线轮和2个线绳组，每个线绳组又分别含有两根线绳，在滑轮一对应位置的收线轮上，两根线绳的一端分别绕过该收线轮的两个收线槽，经过相对的滑轮一和滑轮二，另一端分别固定到四绳盘相对应位置的两个孔上；在滑轮三对应位置的收线轮上，两根线绳的一端分别绕过该收线轮的两个收线槽，经过相对的滑轮三和滑轮四，另一端分别固定到四绳盘相对应位置的两个孔上；所述扫描末端多角度调节机构通过扫描末端多角度调节机构线绳组的收紧作用，带动法兰关节轴承在相应方向上来回摆动，进而实现激光除污扫描末端的多角度调节。
9、所述扫描末端多角度调节机构的第二种方案包括：半圈座、外半圈、关节球轴、内半圈、鱼眼轴承、关节轴承座、关节轴承座固定板、上电机固定板、下电机固定板、上滑轮支撑柱组、下滑轮支撑柱组、下滑轮组、上滑轮组、调节机构定位板、扫描末端多角度调节机构电机二、扫描末端多角度调节机构收线轮二、扫描末端多角度调节机构线绳组二；所述半圈座的数量为4个，鱼眼轴承的数量为2个，外半圈和内半圈的上部通过两个鱼眼轴承安装在关节球轴上，外半圈和内半圈的下本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种太空望远镜在轨激光除污的扫描调节装置，其特征在于，包括：水平方向调节机构(1)、垂直方向调节机构(2)、扫描末端多角度调节机构(3)；所述水平方向调节机构(1)的下端与垂直方向调节机构(2)的上端固定连接，扫描末端多角度调节机构(3)通过调节机构定位板(333)与水平方向调节机构(1)的扫描末端多角度调节机构固定板(105)连接，滑轮与滑轨配合滑动，扫描末端多角度调节机构(3)的关节球轴上安装有激光除污扫描末端(5)，激光除污扫描末端(5)朝向太空望远镜的主镜片(6)，垂直方向调节机构(2)的下端固定于太空望远镜(4)的设备段(7)上；所述垂直方向调节机构(2)采用电机和线绳组带动水平方向调节机构(1)在垂直方向上往复位移，水平方向调节机构(1)采用电机和线绳组带动扫描末端多角度调节机构(3)作水平方向上的往复位移，扫描末端多角度调节机构(3)采用电机和线绳组带动激光除污扫描末端(5)来回摆动，进而实现太空望远镜的主镜片(6)在轨激光除污。
2.根据权利要求1所述的一种太空望远镜在轨激光除污的扫描调节装置，其特征在于：所述水平方向调节机构(1)包括：内滑轨(1
3.根据权利要求2所述的一种太空望远镜在轨激光除污的扫描调节装置，其特征在于：所述水平方向调节机构线绳组(110)中线绳的数量为2根，固定柱(111)的数量为2个，两个固定柱(111)分别固定于两端的盖板(108)上，水平方向调节机构线绳组(110)中两根线绳的一端分别绕过水平方向调节机构收线轮(106)上的第一收线槽(1061)和第二收线槽(1062)，另一端分别固定在两个固定柱(111)上。
4.根据权利要求1所述的一种太空望远镜在轨激光除污的扫描调节装置，其特征在于：所述垂直方向调节机构(2)包括：架杆一(201)、架杆二(202)、架杆三(203)、架杆四(204)、轴承组(205)、上滑轨固定板(206)、上滑轨(207)、上滑块(208)、上滑轨架杆支撑座(209)、拉板(210)、电机座(211)、垂直方向调节机构收线轮(212)、滑轮一组(213)、下滑轨固定板(214)、下滑轨(215)、下滑块(216)、下滑轨架杆支撑座(217)、垂直方向调节机构电机(218)、垂直方向调节机构线绳组(219)；所述架杆一(201)与架杆二(202)呈X型布置，中心相交位置利用轴承组(205)中的关节轴承连接，所述架杆三(203)与架杆四(204)呈X型布置，中心相交位置利用轴承组(205)中的关节轴承连接，架杆一(201)的下端与架杆四(204)的上端通过关节轴承连接，架杆二(202)的下端与架杆三(203)的上端通过关节轴承连接，所述上滑轨(207)、上滑轨架杆支撑座(209)的数量均为2个，两条上滑轨(207)并排固定在上滑轨固定板(206)的一端，上滑块(208)的滑动侧放置在两条上滑轨(207)上，上滑块(208)的另一侧与两个上滑轨架杆支撑座(209)连接，架杆二(202)的上端放置于两个上滑轨架杆支撑座(209)的中间，并通过关节轴承连接，上滑轨固定板(206)的另一端带有连接头，与架杆一(201)的上端通过关节轴承连接，所述下滑轨(215)、下滑轨架杆支撑座(217)的数量均为2个，两条下滑轨(215)并排固定在下滑轨固定板(2...
【技术特征摘要】
1.一种太空望远镜在轨激光除污的扫描调节装置，其特征在于，包括：水平方向调节机构(1)、垂直方向调节机构(2)、扫描末端多角度调节机构(3)；所述水平方向调节机构(1)的下端与垂直方向调节机构(2)的上端固定连接，扫描末端多角度调节机构(3)通过调节机构定位板(333)与水平方向调节机构(1)的扫描末端多角度调节机构固定板(105)连接，滑轮与滑轨配合滑动，扫描末端多角度调节机构(3)的关节球轴上安装有激光除污扫描末端(5)，激光除污扫描末端(5)朝向太空望远镜的主镜片(6)，垂直方向调节机构(2)的下端固定于太空望远镜(4)的设备段(7)上；所述垂直方向调节机构(2)采用电机和线绳组带动水平方向调节机构(1)在垂直方向上往复位移，水平方向调节机构(1)采用电机和线绳组带动扫描末端多角度调节机构(3)作水平方向上的往复位移，扫描末端多角度调节机构(3)采用电机和线绳组带动激光除污扫描末端(5)来回摆动，进而实现太空望远镜的主镜片(6)在轨激光除污。
2.根据权利要求1所述的一种太空望远镜在轨激光除污的扫描调节装置，其特征在于：所述水平方向调节机构(1)包括：内滑轨(101)、外滑轨(102)、内滑块组(103)、外滑块组(104)、扫描末端多角度调节机构固定板(105)、水平方向调节机构收线轮(106)、滑轨安装架(107)、盖板(108)、水平方向调节机构电机(109)、水平方向调节机构线绳组(110)和固定柱(111)；所述内滑轨(101)和外滑轨(102)分别固定在滑轨安装架(107)的两侧，内滑块组(103)和外滑块组(104)分别固定在扫描末端多角度调节机构固定板(105)其中一面的两侧，水平方向调节机构电机(109)与水平方向调节机构收线轮(106)连接，水平方向调节机构收线轮(106)固定在扫描末端多角度调节机构固定板(105)另一面的中心位置，由水平方向调节机构电机(109)、水平方向调节机构收线轮(106)、扫描末端多角度调节机构固定板(105)、内滑块组(103)和外滑块组(104)组成的组合结构放置在内滑轨(101)和外滑轨(102)上，其中，内滑块组(103)放置在内滑轨(101)上，外滑块组(104)放置在外滑轨(102)上，所述盖板(108)的数量为2个，分别覆盖在滑轨安装架(107)的两端；所述水平方向调节机构(1)通过内滑块组(103)与内滑轨(101)、外滑块组(104)与外滑轨(102)的配合滑动作用，带动固定于扫描末端多角度调节机构固定板(105)上的扫描末端多角度调节机构(3)作水平方向上的往复位移。
3.根据权利要求2所述的一种太空望远镜在轨激光除污的扫描调节装置，其特征在于：所述水平方向调节机构线绳组(110)中线绳的数量为2根，固定柱(111)的数量为2个，两个固定柱(111)分别固定于两端的盖板(108)上，水平方向调节机构线绳组(110)中两根线绳的一端分别绕过水平方向调节机构收线轮(106)上的第一收线槽(1061)和第二收线槽(1062)，另一端分别固定在两个固定柱(111)上。
4.根据权利要求1所述的一种太空望远镜在轨激光除污的扫描调节装置，其特征在于：所述垂直方向调节机构(2)包括：架杆一(201)、架杆二(202)、架杆三(203)、架杆四(204)、轴承组(205)、上滑轨固定板(206)、上滑轨(207)、上滑块(208)、上滑轨架杆支撑座(209)、拉板(210)、电机座(211)、垂直方向调节机构收线轮(212)、滑轮一组(213)、下滑轨固定板(214)、下滑轨(215)、下滑块(216)、下滑轨架杆支撑座(217)、垂直方向调节机构电机(218)、垂直方向调节机构线绳组(219)；所述架杆一(201)与架杆二(202)呈x型布置，中心相交位置利用轴承组(205)中的关节轴承连接，所述架杆三(203)与架杆四(204)呈x型布置，中心相交位置利用轴承组(205)中的关节轴承连接，架杆一(201)的下端与架杆四(204)的上端通过关节轴承连接，架杆二(202)的下端与架杆三(203)的上端通过关节轴承连接，所述上滑轨(207)、上滑轨架杆支撑座(209)的数量均为2个，两条上滑轨(207)并排固定在上滑轨固定板(206)的一端，上滑块(208)的滑动侧放置在两条上滑轨(207)上，上滑块(208)的另一侧与两个上滑轨架杆支撑座(209)连接，架杆二(202)的上端放置于两个上滑轨架杆支撑座(209)的中间，并通过关节轴承连接，上滑轨固定板(206)的另一端带有连接头，与架杆一(201)的上端通过关节轴承连接，所述下滑轨(215)、下滑轨架杆支撑座(217)的数量均为2个，两条下滑轨(215)并排固定在下滑轨固定板(214)的一端，下滑块(216)的滑动侧放置在两条下滑轨(215)上，下滑块(216)的另一侧与两个下滑轨架杆支撑座(217)连接，架杆三(203)的下端放置于两个下滑轨架杆支撑座(217)的中间，并通过关节轴承连接，下滑轨固定板(214)的另一端带有连接头，与架杆四(204)的下端通过关节轴承连接，所述拉板(210)固定在下滑块(216)上，所述垂直方向调节机构电机(218)与垂直方向调节机构收线轮(212)连接，垂直方向调节机构电机(218)固定在电机座(211)上，电机座(211)固定在下滑轨固定板(214)上；所述垂直方向调节机构(2)通过架杆之间的角度变换，带动固定于上滑轨固定板(206)上的水平方向调节机构(1)在垂直方向上作往复位移，进而带动扫描末端多角度调节机构(3)作垂直方向上的往复位移。
5.根据权利要求4所述的一种太空望远镜在轨激光除污的扫描调节装置，其特征在于：所述垂直方向调节机构线绳组(219)中线绳的数量为2根，两根线绳的一端分别绕过垂直方向调节机构收线轮(212)的两个收线槽，经过滑轮一组(213)中的两个滑轮，另一端分别固定到拉板(210)的两个小孔上。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：周吉，袁宇龙，张彦虎，练敏隆，石志城，刘志敏，
申请(专利权)人：北京空间机电研究所，
类型：发明
国别省市：
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