一种航空航天相机次镜的快速装调机构的制作方法

1.本发明涉及次镜装调技术领域，尤其涉及一种航空航天相机次镜的快速装调机构。


背景技术：

2.观测天体的重要手段是天文望远镜，可以毫不夸张地说，没有望远镜的诞生和发展，就没有现代天文学。随着望远镜在各方面性能的不断改进和提高，天文学也正经历着巨大的飞跃，迅速推进着人类对宇宙的认识。望远镜分为折射式望远镜、反射望远镜、射电望远镜及其他多种类型，反射望远镜指的是用凹面反射镜作物镜的望远镜，它具有没有色差，能在广泛的可见光范围内记录天体发出的信息，且相对于折射望远镜比较容易制作。
3.次镜是在反射式望远镜里把光反射到较易观测位置的镜片，由于次镜在使用时，在光学系统中的位置及角度要求比较精确，所以在装调时需要将其安装到理想位置附近。
4.现有的次镜位置及角度调整装置，多数采用修整次镜垫片以达到次镜精度要求，这种装置在使用时较为操作繁琐，修整次数多，装调时间长。
5.因此，本领域技术人员提供了一种航空航天相机次镜的快速装调机构，以解决上述背景技术中提出的问题。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种装调简单，装调时间短，可以重复使用，减少由于修整垫片带来的困难和繁琐的一种航空航天相机次镜的快速装调机构。
7.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种航空航天相机次镜的快速装调机构，该机构包括：
9.芯轴，所述芯轴的一端与环形齿轮连接，所述芯轴的另一端具有次镜夹持器安装的接口，所述芯轴上靠近环形齿轮位置向外凸出形成定位环；所述定位环的的一个侧面上抵靠有固定座，定位环的另一个侧面上抵靠有弹簧；
10.第一转轴，所述第一转轴转动的套设于芯轴上靠近定位环的一端；
11.第二转轴，所述第二转轴转动的套设于第一转轴上、且远离环形齿轮设置；
12.第三转轴，所述第三转轴转动的套设于第二转轴上、且靠近接口设置；
13.所述第一转轴上靠近接口的端部上安装有第一楔形垫片，所述第三转轴上靠近接口的端部上安装有第二楔形垫片、且第一楔形垫片位于接口与第二楔形垫片之间，所述第一楔形垫片和第二楔形垫片之间相贴合，第一楔形垫片抵靠在次镜上；所述第二转轴上靠近接口的端部安装有凸轮，所述凸轮上靠近第二楔形垫片的侧面上具有凸起，凸起抵靠在第二楔形垫片的内环。
14.进一步的，所述第一转轴为中空结构，该中空结构套设于芯轴主体上，所述第一转轴上靠近固定座的端部沿其径向向外凸出形成第一环形凸起，所述第一环形凸起的两个端面靠近边缘处分别开设有第一环形凹槽，一个所述第一环形凹槽通过轴承安装于第一支撑
架上，另一个所述第一环形凹槽通过轴承安装于第二支撑架上，所述第二支撑架的顶部通过螺钉与第一支撑架的顶部连接；所述第一环形凸起的内壁向内凹陷形成第一凹槽，所述弹簧的另一端抵靠在第一凹槽的槽底上；所述第一转轴上靠近接口的端部均匀分布有多个围成环形的第一凸板。
15.进一步的，所述第一支撑架的底端安装于支撑座上，所述支撑座设置于位移台的顶面上，所述第一支撑架的顶端具有第一定位环，所述第一定位环的中部开设有第一安装孔，所述芯轴穿过该第一安装孔，所述固定座的另一端设置于第一定位环上靠近环形齿轮的一侧、并通过螺钉与第一定位环连接；所述第一定位环上靠近第一转轴的侧面向外凸出形成第一定位凸起，所述第一定位凸起伸入对应的第一环形凹槽内，并与第一环形凹槽通过轴承转动连接。
16.进一步的，所述第二支撑架包括第二定位环，所述第二定位环的外壁上设置有多个第一l型连接板，所述第一l型连接板通过螺钉与第一定位环外壁上的对应凸块连接，第二定位环的最低端通过第一斜杆与第一支撑架连接；所述第二定位环的一端伸入对应的第一环形凹槽内、并通过轴承与该第一环形凹槽转动连接。
17.进一步的，所述第二转轴为中空结构，该中空结构套设于第一转轴上，所述第二转轴上靠近第一支撑架的端部沿其径向向外凸出形成第二环形凸起，所述第二环形凸起的两个端面靠近边缘处分别开设有第二环形凹槽，一个所述第二环形凹槽通过轴承与第二定位环转动连接，另一个所述第二环形凹槽通过轴承安装于第三支撑架上。
18.进一步的，所述第三支撑架包括第三定位环，所述第三定位环的外壁上的上设置有多个第二l型连接板，第二l型连接板通过螺钉与第二定位环上的凸块连接，位于最低端的第二l型连接板通过第二斜杆与第一支撑架连接；所述第三定位环的一端伸入对应的第二环形凹槽内、并通过轴承与该第二环形凹槽转动连接。
19.进一步的，所述第三转轴为中空结构，该中空结构套设于第二转轴上，所述第三转轴上靠近第三支撑架的端部沿其径向向外凸出形成第三环形凸起，所述第三环形凸起的两个端面靠近边缘处分别开设有第三环形凹槽，一个所述第三环形凹槽通过轴承与第三定位环转动连接，另一个所述第三环形凹槽通过轴承安装于第四支撑架上；所述第三转轴上靠近接口的端部均匀分布有多个围成环形的第二凸板。
20.进一步的，所述第四支撑架的底端安装于支撑座上，所述第四支撑架的顶端具有第四定位环，第四定位环的中部开设有第二安装孔，所述第三转轴穿过该第二安装孔，所述第四支撑架上靠近第三环形凸起的侧面向外凸出形成第二定位凸起，所述第二定位凸起伸入对应的第三环形凹槽内，并与第三环形凹槽通过轴承转动连接；所述第四定位环的顶部设置有多个第三l型连接板，多个所述第三l型连接板别通过螺钉与第三定位环上对应的凸块连接。
21.进一步的，所述第一楔形垫片的一端厚度大于另一端的厚度，所述第一楔形垫片侧面的中部具有第一通孔，所述第一通孔安装于第一转轴上的环形槽上，所述第一通孔的外侧均匀分布有多个第一定位槽，每个所述第一定位槽与第一凸板相适配，所述第一楔形垫片的侧面靠近边缘处开设有三个第一弧形槽。
22.进一步的，所述第二楔形垫片的一端厚度大于另一端的厚度，所述第二楔形垫片侧面的中部具有第二通孔，所述第二通孔安装于第三转轴上的环形槽上，所述第二通孔的
外侧均匀分布有多个第二定位槽，每个所述第二定位槽与对应的第二凸板相适配，所述第二楔形垫片的侧面靠近边缘处开设有三个第二弧形槽。
23.在上述技术方案中，本发明提供的一种航空航天相机次镜的快速装调机构，具有以下有益效果：
24.1、实现相机在次镜装调过程中，通过旋转第一转轴、第二转轴和第三转轴，带动第一楔形垫片以及第二楔形垫片的转动和平移，实现第一楔形垫片和第二楔形垫片的转动角度及厚度的变化，通过位移台带动本技术机构移动，配合实现次镜位置的调整。
25.2、可以减少多次修整第一楔形垫片和第二楔形垫片角度及厚度所耗费的时间成本，能够实现较短时间内次镜的快速装调，机构操作简单，并且通过更换次镜夹持装器，可以应对不同形式次镜装调需要，实现重复使用。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本发明实施例提供的一种航空航天相机次镜的快速装调机构的锁定状态示意图；
28.图2为图1的剖视图；
29.图3为图1的中芯轴的主视图；
30.图4为图1中第一楔形垫片的主视图；
31.图5为图1中第二楔形垫片的主视图；
32.图6为本发明实施例提供的一种航空航天相机次镜的快速装调机构的第一楔形垫片最厚端和第二楔形垫片最薄端贴合的侧视图；
33.图7为本发明实施例提供的一种航空航天相机次镜的快速装调机构的第一楔形垫片和第二楔形垫片最厚端贴合的侧视图；
34.图8为本发明实施例提供的一种航空航天相机次镜的快速装调机构的一楔形垫片最厚端和第二楔形垫片最薄端贴合的主视图；
35.图9为本发明实施例提供的一种航空航天相机次镜的快速装调机构的第一楔形垫片和第二楔形垫片最厚端贴合的主视图。
36.附图标记说明：
37.100、芯轴；101、环形齿轮；102、接口；103、定位环；104、固定座；105、弹簧；
38.200、第一转轴；201、第一楔形垫片；202、第一环形凸起；203、第一环形凹槽；204、第一凹槽；205、第一凸板；206、第一通孔；207、第一定位槽；208、第一弧形槽；
39.300、第二转轴；301、凸轮；302、第二环形凸起；303、第二环形凹槽；
40.400、第三转轴；401、第二楔形垫片；402、第三环形凸起；403、第三环形凹槽；404、第二凸板；405、第二通孔；406、第二定位槽；407、第二弧形槽；
41.500、第一支撑架；501、支撑座；502、位移台；503、第一安装孔；504、第一定位凸起；505、第一定位环；
42.600、第二支撑架；601、第二定位环；602、第一l型连接板；603、第一斜杆；
43.700、第三支撑架；701、第三定位环；702、第二l型连接板；703、第二斜杆；
44.800、第四支撑架；801、第二安装孔；802、第二定位凸起；803、第三l型连接板；804、第四定位环。
具体实施方式
45.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
46.参见图1-3所示；
47.本发明实施例所述的一种航空航天相机次镜的快速装调机构，该机构包括：
48.芯轴100，所述芯轴100的一端的外壁上具有环形齿轮101，所述芯轴100的另一端具有次镜夹持器安装的接口102，所述芯轴100上靠近环形齿轮101位置向外凸出形成定位环103；所述定位环103的的一个侧面上抵靠有固定座104，定位环103的另一个侧面上抵靠有弹簧105；所述固定座104内壁上具有环形齿轮槽，该环形齿轮槽与芯轴100上的环形齿轮101啮合连接；环形齿轮101伸入固定座104的部分与其内部的环形齿轮槽啮合，且环形齿轮101可以手动转动，转动后通过环形齿轮槽对其进行定位，手动转动芯轴100上的环形齿轮101，调整装调位置；
49.第一转轴200，所述第一转轴200转动的套设于芯轴100上靠近定位环103的一端；
50.第二转轴300，所述第二转轴300转动的套设于第一转轴200上、且远离环形齿轮101设置；
51.第三转轴400，所述第三转轴400转动的套设于第二转轴300上、且靠近接口102设置；
52.所述第一转轴200上靠近接口102的端部上安装有第一楔形垫片201，所述第三转轴400上靠近接口102的端部上安装有第二楔形垫片401、且第一楔形垫片201位于接口102与第二楔形垫片401之间，所述第一楔形垫片201和第二楔形垫片401之间相贴合，第一楔形垫片201抵靠在次镜上，可以根据不同形式的次镜更换不同次镜夹持器；所述第二转轴300上靠近接口102的端部安装有凸轮301，所述凸轮301上靠近第二楔形垫片401的侧面上具有凸起，凸起抵靠在第二楔形垫片401的内环，第二转轴300的转动带动凸轮301转动，进而凸起跟随凸轮301转动，使凸起抵靠的第二楔形垫片401发生平移。
53.由于第一楔形垫片201抵靠在次镜上，此时第一楔形垫片201与次镜接触的侧面至凸起的距离已固定，第二转轴300转动而带动凸起转动，当凸起移动至第二楔形垫片401与第一楔形垫片201之间的厚度大于凸起与第一楔形垫片之间的距离时，在凸起的作用下，第二楔形垫片401会向一侧移动，以适应第一楔形垫片201与次镜接触的侧面至凸起的距离。
54.第一转轴200的转动带动第一楔形垫片201转动，第三转轴400带动第二楔形垫片401转动，第一楔形垫片201和第二楔形垫片402不同厚度部位相接触，而实现第一楔形垫片201对其抵靠的次镜的角度进行调整，整体装调简单，装调时间短，可以重复使用，减少由于修整垫片带来的困难和繁琐。
55.参见图1-2所示；
56.所述第一转轴200为中空结构，该中空结构套设于芯轴100主体上，所述第一转轴200上靠近固定座104的端部沿其径向向外凸出形成第一环形凸起202，所述第一环形凸起
202的两个端面靠近边缘处分别开设有第一环形凹槽203，一个所述第一环形凹槽203通过轴承安装于第一支撑架500上，另一个所述第一环形凹槽203通过轴承安装于第二支撑架600上，所述第二支撑架600的顶部通过螺钉与第一支撑架500的顶部连接；所述第一环形凸起202的内壁向内凹陷形成第一凹槽204，所述弹簧105的另一端抵靠在第一凹槽204的槽底上，以使第一楔形垫片201和次镜之间紧密贴合；所述第一转轴200上靠近接口102的端部均匀分布有多个围成环形的第一凸板205。
57.第一转轴200设置于第一支撑架500和第二支撑架600之间，并能够沿其自身轴线转动，第一转轴200的转动能够带动第一楔形垫片201转动。第一凸起202的外壁与第一支撑架500和第二支撑架600之间具有间隙。
58.所述第一支撑架500的底端安装于支撑座501上，所述支撑座501设置于位移台502的顶面上，位移台502采用商业化一维或是多维的产品，通过调整位移台502，实现本技术机构对相机初始位置的快速调整；所述第一支撑架500的顶端具有第一定位环505，所述第一定位环505的中部开设有第一安装孔503，所述芯轴100穿过该第一安装孔503，所述固定座104的另一端设置于第一定位环505上靠近环形齿轮101的一侧、并通过螺钉与第一定位环505连接；所述第一定位环505上靠近第一转轴200的侧面向外凸出形成第一定位凸起504，所述第一定位凸起504伸入对应的第一环形凹槽203内，并与第一环形凹槽203通过轴承转动连接。
59.所述第一定位凸起504伸入第一环形凹槽203内，且第一定位凸起504的内壁与该第一环形凹槽203上靠近其轴线的侧壁通过轴承连接，第一定位凸起504的外壁与第一环形凹槽203上远离其轴线的侧壁之间具有间隙。
60.所述第二支撑架600包括第二定位环601，所述第二定位环601的外壁上设置有多个第一l型连接板602，所述第一l型连接板602通过螺钉与第一定位环505外壁上的对应凸块连接，第二定位环601的最低端通过第一斜杆603与第一支撑架500连接；所述第二定位环601的一端伸入对应的第一环形凹槽203内、并通过轴承与该第一环形凹槽203转动连接。
61.第二定位环601伸入第一环形凹槽203内，且第一定位环601的内壁与第一环形凹槽20上靠近其轴线的侧壁通过轴承连接，第一定位环601的外壁与第一环形凹槽203上远离其轴线的侧壁之间具有间隙。
62.所述第二转轴300为中空结构，该中空结构套设于第一转轴200上，所述第二转轴300上靠近第一支撑架500的端部沿其径向向外凸出形成第二环形凸起302，所述第二环形凸起302的两个端面靠近边缘处分别开设有第二环形凹槽303，一个所述第二环形凹槽303通过轴承与第二定位环601转动连接，另一个所述第二环形凹槽303通过轴承安装于第三支撑架700上。
63.所述第三支撑架700包括第三定位环701，所述第三定位环701的外壁上的上设置有多个第二l型连接板702，第二l型连接板702通过螺钉与第二定位环601上的凸块连接，位于最低端的第二l型连接板702通过第二斜杆703与第一支撑架500连接；所述第三定位环701的一端伸入对应的第二环形凹槽303内、并通过轴承与该第二环形凹槽303转动连接。
64.第二定位环601和第三定位环701分别伸入第二环形凸起302两端面的第二环形凹槽303内，且第二定位环601和第三定位环701的内壁与对应的第二环形凹槽303上靠近其轴线的内壁通过轴承连接，第二定位环601和第三定位环701的外壁与对应的第二环形凹槽
303上远离其轴线的内壁之间具有间隙。
65.所述第三转轴400为中空结构，该中空结构套设于第二转轴300上，所述第三转轴400上靠近第三支撑架700的端部沿其径向向外凸出形成第三环形凸起402，所述第三环形凸起402的两个端面靠近边缘处分别开设有第三环形凹槽403，一个所述第三环形凹槽403通过轴承与第三定位环701转动连接，另一个所述第三环形凹槽403通过轴承安装于第四支撑架800上；所述第三转轴400上靠近接口102的端部均匀分布有多个围成环形的第二凸板404。
66.所述第四支撑架800的底端安装于支撑座501上，所述第四支撑架800的顶端具有第四定位环804，第四定位环804的中部开设有第二安装孔801，所述第三转轴400穿过该第二安装孔801，所述第四支撑架800上靠近第三环形凸起402的侧面向外凸出形成第二定位凸起802，所述第二定位凸起802伸入对应的第三环形凹槽403内，并与第三环形凹槽403通过轴承转动连接；所述第四定位环804的顶部设置有多个第三l型连接板803，多个所述第三l型连接板803别通过螺钉与第三定位环701上对应的凸块连接。
67.第三定位环701和第四定位环804分别伸入第三环形凸起402两端面的第三环形凹槽403内，且第三定位环701和第四定位环804的内壁与对应的第三环形凹槽403上靠近其轴线的内壁通过轴承连接，第三定位环701和第四定位环804的外壁与对应的第三环形凹槽403上远离其轴线的内壁之间具有间隙。
68.所述第一转轴200、第二转轴300和第三转轴400的外壁上具有网纹结构，以便于手动转动第一转轴200、第二转轴300和第三转轴400。
69.参见图1、4-9所示；
70.所述第一楔形垫片201的一端厚度大于另一端的厚度，所述第一楔形垫片201侧面的中部具有第一通孔206，所述第一通孔206安装于第一转轴200上的环形槽上，所述第一通孔206的外侧均匀分布有多个第一定位槽207，每个所述第一定位槽207与第一凸板205相适配，所述第一楔形垫片201的侧面靠近边缘处开设有三个第一弧形槽208。
71.所述第二楔形垫片401的一端厚度大于另一端的厚度，所述第二楔形垫片401侧面的中部具有第二通孔405，所述第二通孔405安装于第三转轴400上的环形槽上，所述第二通孔405的外侧均匀分布有多个第二定位槽406，每个所述第二定位槽406与对应的第二凸板404相适配，第二定位槽406尺寸大于对应的第二凸板404的尺寸，以使第二楔形垫片401能够沿着与第一楔形垫片201相抵靠的侧面移动，所述第二楔形垫片401的侧面靠近边缘处开设有三个第二弧形槽407。
72.第一转轴200带动第一楔形垫片201转动，第三转轴400带动第二楔形垫片401转动，使第一楔形垫片201和第二楔形垫片401之间不同厚度部位进行贴合，实现第一楔形垫片201和第二楔形垫片401的旋转和平移，及通过第一楔形垫片201和第二楔形垫片401之间的厚度和角度改变，进而实现次镜安装角度及位置的调整。本技术可以减少现有技术因修整垫片角度及厚度耗费而影响时间成本的情况，能够实现较短时间内次镜的快速装调，操作简单，并且可以重复使用。
73.具体工作时，首先根据次镜选择合适的次镜夹持器，将该次镜夹持器连接到芯轴100上的接口102上；将第一楔形垫片201上的多个第一定位槽207插入对应的第一凸板205内，将第二楔形垫片401上的多个第二定位槽406插入对应的第二凸板404内，第二楔形垫片
402的内环面与凸轮301上的凸起接触；然后利用芯轴100上的弹簧105将次镜、第一楔形垫片201和第二楔形垫片401压紧在相机主承力结构上；利用多维的位移台502可以调整次镜的初始位置；然后通过旋转第一转轴200和第三转轴400，带动第一楔形垫片201和第二楔形垫片401的转动，实现垫片角度变化，通过旋转第二转轴300，带动第二楔形垫片401移动，实现垫片厚度变化，进而实现次镜位置的调整。第一楔形垫片201和第二楔形垫片401的厚度和角度可以根据需要进行相应的设计，满足次镜对于不同角度与厚度的需要。
74.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。