专利名称：一种适用于大型光电经纬仪的自动遮光筒盖装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光电测量技术领域，具体涉及ー种适用于大型光电经纬仪的自动遮光
筒盖装置。
背景技术：
大型光电经纬仪是利用光学测量设备对飞行目标进行摄影、測量和采集信息以完成对目标轨迹和特性的记录。随着现代測量技术的发展和要求的提高，不仅要求光电经纬仪具有多功能、快速响应性、高定位精度等综合性能，而且对光电经纬仪的外形、体积等方面也提出了新的要求。
遮光筒是大型光电经纬仪的重要组成部分，遮光筒盖位于遮光筒最前端，能有效遮挡太阳光、地球表面散射光等杂散光进入光电经纬仪的光学系统。在光电经纬仪进行观测工作时，遮光筒盖开启，以保证足够大的通光口径；在光电经纬仪观测工作结束后，遮光筒盖关闭，隔绝光学系统与外界环境空间的连通，防止灰尘、水汽等进入光学系统，起到保护光电经纬仪測量系统的目的。 现有的电动遮光筒盖如图I所示，主要由步进电机2、齿轮减速箱3、联轴器4、转轴
5、合页6、法兰板7和半圆形盖板8组成，步进电机2带动齿轮减速箱3运转，连接在齿轮减速箱3上的联轴器4带动转轴5转动，合页6两端分别与转轴5和半圆形盖板8连接，半圆形盖板8分为左右两扇，在合页6带动下，左右两扇半圆形盖板8可以开启和关闭，从而实现对遮光筒的遮光作用。由于采用步进电机2和齿轮减速箱3的配合，齿轮减速箱3自身的重量以及在工作时的噪音较大，使得整个电动遮光筒盖的重量及噪音増加，不利于光电经纬仪的測量工作，并且，电动遮光筒盖整体需要安装在光电经纬仪的最前端，距离俯仰轴回转中心的旋转カ臂较长，对俯仰轴的カ矩较大，不利于光电经纬仪的整体“配平”工作。
发明内容
为了解决现有电动遮光筒盖的重量和噪音大以及对俯仰轴カ矩较大的问题，本发明提供ー种适用于大型光电经纬仪的自动遮光筒盖装置。本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下—种适用于大型光电经纬仪的自动遮光筒盖装置，该装置通过支撑板连接在遮光筒的后端内壁上，包括直线电机；连接在所述直线电机上，可沿轴转动的丝杠；套装在所述丝杠上，可随所述丝杠的转动而沿轴移动的消隙螺母；设置在所述直线电机与所述消隙螺母之间的连杆机构；该连杆机构可沿所述遮光筒径向折叠收缩或展开；在所述连杆机构外侧覆盖有ー层用于遮光和防水的连杆布；与所述消隙螺母配合，对所述连杆机构的折叠收缩或展开进行限位的限位装置。
该装置还包括用于固定所述直线电机的电机固定座；位于所述消隙螺母右侧且与所述丝杠相连的丝杠支撑座。所述限位装置包括与所述电机固定座相连的左限位装置；与所述丝杠支撑座相连的右限位装置。所述支撑板包括与所述电机固定座相连的第一支撑板，沿遮光筒的圆周均布，数量为三个或四个； 与所述丝杠支撑座相连的第二支撑板，沿遮光筒的圆周均布，数量为三个或四个。所述连杆机构以遮光筒中心线为轴，沿遮光筒的圆周均布，数量为6 8组；包括连接在所述电机固定座上的第一连杆；与所述第一连杆中部相连的第二连杆；与所述第二连杆相连的第三连杆；与所述第三连杆中部相连的第四连杆；所述第一连杆与所述第四连杆中部相连；所述第四连杆连接在所述消隙螺母上。所述第一连杆与所述电机固定座的连接、第一连杆与所述第二连杆的连接、所述第二连杆与所述第三连杆的连接、所述第三连杆与所述第四连杆的连接、所述第四连杆与所述第一连杆的连接和所述第四连杆与所述消隙螺母的连接均采用转动副连接。所述转动副连接是通过设置深沟球轴承来实现的。所述第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆均采用空心方形铝合金管材制成。所述ー层用于遮光和防水的连杆布为防水软布，防水软布覆盖在所有连杆机构中第一连杆外侧、第二连杆外侧和第三连杆外側。本发明的有益效果是由于本发明的自动遮光筒盖装置的连杆机构中，所有连杆均采用质量很轻的空心方形铝合金管材，使得整个装置本身的重量减轻；同时，应用直线电机直接带动丝杠转动，取代了现有电动遮光筒盖的步进电机搭配齿轮减速箱的组合，使装置运行时噪音减小、重量减轻；由于本发明的自动遮光筒盖装置安装在遮光筒的圆筒后端内部，而不是遮光筒的最前端，因而使装置质心与俯仰轴回转中心的距离较现有的电动遮光筒盖要小很多，整个装置对俯仰轴カ矩减小，有利于本发明的自动遮光筒盖装置整体“配平”工作。本发明的自动遮光筒盖装置应用于大型光电经纬仪时，具有简单方便、结构可靠、省时省力的特点。
图I为现有的电动遮光筒盖的主视图；图2为图I中的电动遮光筒盖的左视图；图3为本发明的适用于大型光电经纬仪的自动遮光筒盖装置的主视图4为图3中的自动遮光筒盖装置的左视图。图中，I、遮光筒、2、步进电机，3、齿轮减速箱，4、联轴器，5、转轴，6、合页，7、法兰板，8、半圆形盖板，9、直线电机，10、电机固定座，11、第一支撑板，12、丝杠，13、消隙螺母，
14、丝杠支撑座，15、第二支撑板，16、防水软布，17、左限位装置，18、右限位装置，19、第一连杆，20、第二连杆，21、第三连杆，22、第四连杆，23、光线遮拦区域，24、光学系统通光孔径、25、光线入射方向。
具体实施例方式以下结合附图对本发明作进ー步详细说明。为通光口径①1000mm、中心遮拦①300mm的光电经纬仪设计遮光筒盖装置。如图3所示，本发明的适用于大型光电经纬仪的自动遮光筒盖装置位于遮光筒I的后端内壁上，后端与遮光筒I的最前端是相对应的，该装置包括直线电机9 ;与直线电机9固定连接并用 于固定直线电机9的电机固定座10 ;与电机固定座10相连的第一支撑板11,电机固定座10通过第一支撑板11连接到遮光筒I内壁上，第一支撑板11数量为三个或四个，以遮光筒I中心线为轴，沿遮光筒I的圆周均布；与直线电机9相连的丝杠12，丝杠12自身可沿轴转动；套装在丝杠12上的消隙螺母13，消隙螺母13可随丝杠12自身的转动而沿丝杠12的轴向移动；位于消隙螺母13右侧且与丝杠12相连的丝杠支撑座14，丝杠支撑座14用干支承丝杠12 ;与丝杠支撑座14相连的第二支撑板15，丝杠支撑座14通过第二支撑板15连接到遮光筒I内壁上，第二支撑板15数量为三个或四个，以遮光筒I中心线为轴，沿遮光筒I的圆周均布。该装置还包括连杆机构和限位装置连杆机构位于电机固定座10与消隙螺母13之间，以遮光筒I中心线为轴，沿遮光筒I的圆周均布6 8组，连杆机构主要包括采用质量很轻的空心方形铝合金管材制成的第一连杆19、第二连杆20、第三连杆21和第四连杆22 ;第ー连杆19 一端与电机固定座10以转动副相连，另一端与第四连杆22中部以转动副相连；第ニ连杆20 —端与第一连杆19中部以转动副相连，另一端与第三连杆21以转动副相连；第四连杆22 —端与第三连杆21中部以转动副相连，另一端与消隙螺母13以转动副相连。在连杆机构外侧覆盖有ー层用于遮光和防水的连杆布，连杆布即防水软布16，防水软布16覆盖在所有四杆机构中第一连杆19外侧、第二连杆20外侧和第三连杆21外側。上述第一连杆19中部、第三连杆21中部和第四连杆22中部指的是非连杆长度正中位置。上述转动副相连是通过设置深沟球轴承来实现的。上述连杆机构外侧指的是第一连杆19外侧、第二连杆20外侧和第三连杆21外侧的总和,称之为连杆机构外侧。上述第一连杆19外侧指的是第一连杆19上与光线入射方向25相反方向的ー侧，第二连杆20外侧指的是第二连杆20上与光线入射方向25相反方向的ー侧,第三连杆21外侧指的是第三连杆21上与光线入射方向25相反方向的ー侧。限位装置位于电机固定座10与丝杠支撑座14之间，限位装置包括左限位装置17和右限位装置18，左限位装置17通过螺杆与电机固定座10固定相连，左限位装置17位于当连杆机构完全展开至覆盖遮光筒I的光学系统通光孔径24吋，消隙螺母13左端可碰触触发的位置；右限位装置18通过螺杆与丝杠支撑座14固定相连，右限位装置18位于当连杆机构折叠收缩至光线遮拦区域23吋，消隙螺母13右端可碰触触发的位置。左限位装置17和右限位装置18均采用电限位和机械限位，应保证电限位先触发，机械限位后触发，且机械限位只在电限位失效时，即消隙螺母13超过预定的运动范围时才起作用，采用这两种限位机制起到了保护整个装置不致损坏的作用。图4为图3的遮光筒盖装置的左视图，与遮光筒I内壁连接的代表第一支撑板11，数量为四个，以遮光筒I中心线为轴，沿遮光筒I的圆周均布；由于图中表示的第二支撑板15的数量也为四个，与第一支撑板11的情况相同，因此第一支撑板11与第二支撑板15重合，左视图中只能显示出第一支撑板11 ;未与遮光筒I内壁连接的代表连杆机构，数量为8组，以遮光筒I中心线为轴，沿遮光筒I的圆周均布，其中，有4组连杆机构与四个第一支撑板11重合，因此图中未能显示8组连杆机构，只显示出4组。 当大型光电经纬仪需要进行观测操作时，需要收起遮光筒盖，此时，启动直线电机9，当直线电机9逆时针转动时，带动丝杠12也逆时针转动，消隙螺母13向右运动，连杆机构连同防水软布16沿径向逐渐折叠收缩，当收缩至牛顿光学系统的光线遮拦区域23里吋，消隙螺母13右侧触发右限位装置18，直线电机9停止运转，遮光筒盖保持收起状态；当大型光电经纬仪观测结束时，需要展开遮光筒盖以保护牛顿光学系统，此时，启动直线电机9，当直线电机9顺时针转动吋，带动丝杠12也顺时针转动，消隙螺母13向左运动，连杆机构连同防水软布16沿径向逐渐展开，直至覆盖整个光学系统通光孔径24，此时消隙螺母13左侧触发左限位装置17，直线电机9停止运转，遮光筒盖保持开启状态。
权利要求
1.ー种适用于大型光电经纬仪的自动遮光筒盖装置，其特征在于，该装置通过支撑板连接在遮光筒(I)的后端内壁上，包括 直线电机(9)； 连接在所述直线电机(9)上，可沿轴转动的丝杠(12)； 套装在所述丝杠(12)上，可随所述丝杠(12)的转动而沿轴移动的消隙螺母(13)；设置在所述直线电机(9 )与所述消隙螺母(13 )之间的连杆机构；该连杆机构可沿所述遮光筒(I)径向折叠收缩或展开； 在所述连杆机构外侧覆盖有ー层用于遮光和防水的连杆布； 与所述消隙螺母(13)配合，对所述连杆机构的折叠收缩或展开进行限位的限位装置。
2.根据权利要求I所述的适用于大型光电经纬仪的自动遮光筒盖装置，其特征在干，该装置还包括 用于固定所述直线电机(9)的电机固定座(10)； 位于所述消隙螺母(13)右侧且与所述丝杠(12)相连的丝杠支撑座(14)。
3.根据权利要求2所述的适用于大型光电经纬仪的自动遮光筒盖装置，其特征在干，所述限位装置包括 与所述电机固定座(10)相连的左限位装置(17)； 与所述丝杠支撑座(14)相连的右限位装置(18)。
4.根据权利要求2所述的适用于大型光电经纬仪的自动遮光筒盖装置，其特征在干，所述支撑板包括 与所述电机固定座(10)相连的第一支撑板(11)，沿遮光筒(I)的圆周均布，数量为三个或四个； 与所述丝杠支撑座(14)相连的第二支撑板(15)，沿遮光筒(I)的圆周均布，数量为三个或四个。
5.根据权利要求2所述的适用于大型光电经纬仪的自动遮光筒盖装置，其特征在干，所述连杆机构以遮光筒(I)中心线为轴，沿遮光筒(I)的圆周均布，数量为6 8组；包括 连接在所述电机固定座(10)上的第一连杆(19)； 与所述第一连杆(19)中部相连的第二连杆(20)； 与所述第二连杆(20)相连的第三连杆(21)； 与所述第三连杆(21)中部相连的第四连杆(22)； 所述第一连杆(19)与所述第四连杆(22)中部相连； 所述第四连杆(22)连接在所述消隙螺母(13)上。
6.根据权利要求5所述的适用于大型光电经纬仪的自动遮光筒盖装置，其特征在干， 所述第一连杆(19)与所述电机固定座(10)的连接、第一连杆(19)与所述第二连杆(20)的连接、所述第二连杆(20)与所述第三连杆(21)的连接、所述第三连杆(21)与所述第四连杆(22)的连接、所述第四连杆(22)与所述第一连杆(19)的连接和所述第四连杆(22)与所述消隙螺母(13)的连接均采用转动副连接。
7.根据权利要求6所述的适用于大型光电经纬仪的自动遮光筒盖装置，其特征在干，所述转动副连接是通过设置深沟球轴承来实现的。
8.根据权利要求6所述的适用于大型光电经纬仪的自动遮光筒盖装置，其特征在干，所述第一连杆(19)、第二连杆(20)、第三连杆(21)和第四连杆(22)均采用空心方形铝合金管材制成。
9.根据权利要求8所述的适用于大型光电经纬仪的自动遮光筒盖装置，其特征在干，所述ー层用于遮光和防水的连杆布为防水软布(16)，防水软布(16)覆盖在所有连杆机构中第一连杆(19)外侧、第二连杆(20)外侧和第三连杆(21)外側。
全文摘要
适用于大型光电经纬仪的自动遮光筒盖装置，涉及光电测量技术领域，解决了现有电动遮光筒盖的重量和噪音大以及对俯仰轴力矩较大的问题，该装置包括直线电机；连接在直线电机上自身可转动的丝杠；由丝杠带动可左右移动的消隙螺母；在直线电机与消隙螺母之间，设置有沿遮光筒径向可折叠收缩或展开的连杆机构；在连杆机构外侧覆盖有一层用于遮光和防水的连杆布；与消隙螺母配合对连杆机构进行限位作用的限位装置。该装置还包括用于固定直线电机的电机固定座；位于消隙螺母右侧且与丝杠相连的丝杠支撑座。本发明具有重量轻、噪音小、对俯仰轴力矩小的特点，应用于大型光电经纬仪时，简单方便、结构可靠、省时省力。
文档编号G01C21/00GK102829773SQ20121027886
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月7日 优先权日2012年8月7日
发明者伞晓刚, 王晶, 王一凡, 王莹 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所