專利名稱：光柵讀出頭調(diào)整裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及精密機械，尤其是涉及控制天文望遠鏡的光柵讀出頭姿態(tài)調(diào)整裝置。
背景技術(shù)：
光柵讀出頭是對光柵刻線讀出的檢測部件，其面對光柵有一個讀出窗口，該窗口與光柵的安裝位置需要調(diào)整，以使得讀出頭與光柵達到最佳相對位置和姿態(tài)，獲得最佳的光柵信號輸出。在改造我國2. 16米望遠鏡的赤經(jīng)測角系統(tǒng)時，為了方便調(diào)整光柵讀出頭的姿態(tài)。 原有的光柵讀出頭的調(diào)整裝置過于簡單，無法將讀出頭調(diào)整到最佳狀態(tài)，望遠鏡的測角系統(tǒng)不能穩(wěn)定工作。后來發(fā)現(xiàn)有一種讀出頭六維調(diào)整裝置，但是不適合安裝在2. 16米望遠鏡上使用。在市場上不能購買到合適的調(diào)整支架。由于其光柵讀出頭姿態(tài)調(diào)整裝置不能在市場上買到可用的成品，必須自行設(shè)計。根據(jù)我們的研究和設(shè)計，對于增量光柵來說，其五維調(diào)整已經(jīng)夠用。在本發(fā)明的五維讀出頭調(diào)整裝置使用前，原讀出頭調(diào)整裝置很難甚至不能將讀出頭調(diào)整至最佳狀態(tài)，而且不能穩(wěn)定讀出頭姿態(tài)，讀出頭姿態(tài)變化常使得測角系統(tǒng)不能正常工作。須頻繁調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于設(shè)計一種五維讀出頭調(diào)整裝置，很容易將讀出頭調(diào)整至最佳狀態(tài)，能夠穩(wěn)定讀出頭姿態(tài)，無須頻繁調(diào)整就能夠使測角系統(tǒng)能正常工作。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，提出一種光柵讀出頭調(diào)整裝置，所述調(diào)整裝置以相互垂直的三個軸A-A’軸、B-B’軸和C-C’軸為轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動；其中，A-A’軸和B-B’軸均在光柵讀出頭所在平面，且兩軸互相垂直。C-C’軸過A-A’和B-B’軸的交點，且垂直于A-A’和B-B’ 軸所在平面；C_C’軸方向可平移調(diào)整，使光柵讀出頭相對于鋼環(huán)光柵保持規(guī)定距離，光柵讀出頭繞A-A’軸、B-B’軸、C-C’軸旋裝，使光柵讀出頭姿態(tài)調(diào)整至最佳狀態(tài)；讀出頭可沿 A-A’軸方向做平移調(diào)整，使光柵讀出頭中心與鋼環(huán)光柵刻線中點等高，實現(xiàn)光柵讀出頭在 C-C’軸方向的平移調(diào)整、A-A’軸方向的平移調(diào)整和繞A-A’軸、B-B’軸、C-C’軸的旋轉(zhuǎn)的五個維度上可調(diào)。所述光柵讀出頭調(diào)整裝置6通過調(diào)整裝置安裝環(huán)3固定在一個非旋轉(zhuǎn)底環(huán)2上， 多個光柵讀出頭調(diào)整裝置6在非旋轉(zhuǎn)底環(huán)2上對稱設(shè)置；所述鋼環(huán)光柵I通過光柵安裝環(huán) 37固定在一個旋轉(zhuǎn)底環(huán)38上，使光柵讀出頭5對準(zhǔn)鋼環(huán)光柵1，當(dāng)鋼環(huán)光柵I隨旋轉(zhuǎn)底環(huán) 38轉(zhuǎn)動時，光柵讀出頭5獲得光柵信號輸出。所述光柵讀出頭調(diào)整裝置6通過一個L形安裝板4固定在調(diào)整裝置安裝環(huán)3上； 所述光柵讀出頭5安裝在托架7上，該托架7可以繞A-A’軸旋轉(zhuǎn)；所述托架7又安裝在可繞C-C’軸旋轉(zhuǎn)的托盤9上，該托盤9安裝在可繞B-B’軸旋轉(zhuǎn)的弧形滑軌單元16上，弧形滑軌單元16則安裝在可沿A-A’軸平移的垂直滑軌單元10上，該平移的垂直滑軌單元10 再安裝在連接板11上，連接板11安裝在L形安裝板4上并可通過水平滑軌單元35沿C-C’軸平移；各個可旋轉(zhuǎn)和平移調(diào)整單元均有鎖緊裝置，一旦讀出頭調(diào)整到最佳狀態(tài)時，將各維調(diào)整單元鎖緊以保持最佳姿態(tài)。所述托盤9安裝在旋轉(zhuǎn)盤8上，旋轉(zhuǎn)盤繞C-C軸旋動，安裝在所述弧形滑軌單元16 上，所述旋轉(zhuǎn)盤8圓周面上有刻度，讀出托盤9繞旋轉(zhuǎn)軸18的轉(zhuǎn)動角度。所述弧形滑軌單元16具有渦輪蝸桿17和調(diào)整鈕15，該弧形滑軌單元16繞B_B’ 軸的旋轉(zhuǎn)是通過旋動所述調(diào)整鈕15，進而驅(qū)動所述渦輪蝸桿17實現(xiàn)。所述垂直滑軌單元10和水平滑軌單元35的運動方向相互垂直，使光柵讀出頭調(diào)整裝置6分別實現(xiàn)相對L形安裝板4的垂直和水平方向的移動。所述托盤9固定在旋轉(zhuǎn)盤8上，隨旋轉(zhuǎn)盤8轉(zhuǎn)動，并通過鎖定旋鈕31推動頂塊33 和旋轉(zhuǎn)盤8接觸，以鎖定旋轉(zhuǎn)盤8 ;所述頂塊33可以在微調(diào)螺栓32和彈簧共同作用下，推動旋轉(zhuǎn)盤8做微調(diào)。所述垂直滑軌單元10和水平滑軌單元35包括
滑軌座23，固定在連接板11上；
移動塊12和移動塊回位簧22，所述回位簧22 —端通過一個螺栓21與所述滑軌座23 固定，另一端與所述移動塊12固定；
調(diào)整鈕19和頂絲20，其驅(qū)動垂直移動塊12相對連接板基座(11)上下移動，并由一個鎖定螺栓36鎖緊。所述托架7由上旋轉(zhuǎn)片和下旋轉(zhuǎn)片組成；所述上旋轉(zhuǎn)片固定在所述托盤9上，所述下旋轉(zhuǎn)片通過固定螺孔25固定所述光柵讀出頭5 ;所述下旋轉(zhuǎn)片26的上表面具有弧型凸臺27，所述上旋轉(zhuǎn)片的下表表面具有弧型凹槽28和軸孔29，側(cè)面具有調(diào)節(jié)螺孔30和調(diào)節(jié)螺栓24 ;所述弧型凸臺27在弧型凹槽28內(nèi)轉(zhuǎn)動，一個定位螺釘穿過軸孔29，作為下旋轉(zhuǎn)片的限位軸(弧形槽旋轉(zhuǎn)軸就是A-A軸)，軸孔29是以A-A軸為旋轉(zhuǎn)軸心的弧形孔，使下旋轉(zhuǎn)片既可繞A-A軸旋轉(zhuǎn)，也被限制在旋轉(zhuǎn)量不大于±5度范圍內(nèi)；所述下旋轉(zhuǎn)片的擺動角度利用所述上旋轉(zhuǎn)片26兩端的調(diào)整螺栓孔30和調(diào)節(jié)螺栓24來實現(xiàn)。本發(fā)明的五維調(diào)整裝置使用后，大大方便了讀出頭姿態(tài)的調(diào)整和穩(wěn)定。使得我國
2.16米望遠鏡的赤經(jīng)測角系統(tǒng)得以穩(wěn)定運行。該五維調(diào)整裝置可以使赤經(jīng)軸的測角系統(tǒng)不再因讀出頭姿態(tài)不穩(wěn)定而產(chǎn)生故障，提高了望遠鏡的使用率。該讀出頭調(diào)整裝置也可用于其它光柵讀出頭的姿態(tài)調(diào)整場合。


圖I是本發(fā)明五維可調(diào)光柵讀出頭調(diào)整原理示意圖2是光柵讀出頭安裝位置示意圖3是光柵讀出頭調(diào)整裝置正視圖4是光柵讀出頭調(diào)整裝置后視圖5和圖6顯示旋轉(zhuǎn)盤的具體結(jié)構(gòu)；
圖7圖8和圖9顯示光柵讀出頭的垂直滑軌單元結(jié)構(gòu)；
圖10圖11和圖12是光柵讀出頭托架的下旋轉(zhuǎn)片；
圖13和圖14是光柵讀出頭托架的上旋轉(zhuǎn)片。圖中
權(quán)利要求
1.一種光柵讀出頭調(diào)整裝置，其特征在于，所述調(diào)整裝置以相互垂直的三個軸A-A’ 軸、B-B’軸和C-C’軸為轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動；其中，A-A’軸和B-B’軸均在光柵讀出頭所在平面，且兩軸互相垂直。
2.C-C’軸過A-A’和B-B’軸的交點，且垂直于A-A’和B-B’軸所在平面；C_C’軸方向可平移調(diào)整，使光柵讀出頭相對于鋼環(huán)光柵保持規(guī)定距離，光柵讀出頭繞A-A’軸、B-B’軸、 C-C’軸旋裝，使光柵讀出頭姿態(tài)調(diào)整至最佳狀態(tài)；讀出頭可沿A-A’軸方向做平移調(diào)整，使光柵讀出頭中心與鋼環(huán)光柵刻線中點等高，實現(xiàn)光柵讀出頭在C-C’軸方向的平移調(diào)整、 A-A’軸方向的平移調(diào)整和繞A-A’軸、B-B’軸、C-C’軸的旋轉(zhuǎn)的五個維度上可調(diào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述光柵讀出頭調(diào)整裝置(6)通過調(diào)整裝置安裝環(huán)(3)固定在一個非旋轉(zhuǎn)底環(huán)(2)上，多個光柵讀出頭調(diào)整裝置(6)在調(diào)整裝置安裝環(huán)(3)上對稱設(shè)置；所述鋼環(huán)光柵I通過光柵安裝環(huán)(37)固定在一個旋轉(zhuǎn)底環(huán)(38) 上，使所述光柵讀出頭(5)通過所述光柵讀出頭調(diào)整裝置(6)對準(zhǔn)所述鋼環(huán)光柵(1)，當(dāng)鋼環(huán)光柵(I)隨旋轉(zhuǎn)底環(huán)(38 )轉(zhuǎn)動時,光柵讀出頭(5 )獲得光柵信號輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述光柵讀出頭調(diào)整裝置(6)具體結(jié)構(gòu)包括一 L形安裝板(4)，固定在所述調(diào)整裝置安裝環(huán)(3)上；一可繞A-A’軸旋轉(zhuǎn)的托架(7 )，所述光柵讀出頭(5 )安裝在所述托架(7 )上；一可繞C-C’軸旋轉(zhuǎn)的托盤(9)，所述托架(7)安裝在托盤(9)上；一可繞B-B’軸旋轉(zhuǎn)的弧形滑軌單元(16 )，所述托盤(9 )安裝在所述弧形滑軌單元(16 )上；一可沿A-A’軸平移的垂直滑軌單元(10)，所述弧形滑軌單元(16)安裝在垂直滑軌單元(10)上；一可沿C-C’軸平移的水平滑軌單元(35 )，安裝在L形安裝板(4 )上；一連接板(11)，所述平移的垂直滑軌單元(10)通過連接板(11)與水平滑軌單元(35) 連接；其中，所述各個可旋轉(zhuǎn)和平移調(diào)整單元均有鎖緊裝置，一旦讀出頭調(diào)整到最佳狀態(tài)時， 將各維調(diào)整單元鎖緊以保持最佳姿態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述托盤(9)和一個旋轉(zhuǎn)盤(8)同軸， 并安裝在旋轉(zhuǎn)盤(8 )上，旋轉(zhuǎn)盤(8 )安裝在所述弧形滑軌單元(16 )上，所述旋轉(zhuǎn)盤(8 )圓周面上有刻度，讀出托盤(9 )繞旋轉(zhuǎn)軸(18 )的轉(zhuǎn)動角度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述弧形滑軌單元(16)具有渦輪蝸桿(17)和調(diào)整鈕(15)，該弧形滑軌單元(16)繞B-B’軸的旋轉(zhuǎn)是通過旋動所述調(diào)整鈕 (15)，進而驅(qū)動所述渦輪蝸桿(17)實現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述垂直滑軌單元(10)和水平滑軌單元(35)的運動方向相互垂直，使光柵讀出頭調(diào)整裝置(6)分別實現(xiàn)相對L形安裝板(4) 的垂直和水平方向的移動。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)盤(8)還包括一個鎖定和微調(diào)裝置，所述鎖定和微調(diào)裝置包括旋鈕(31)、頂塊(33)、微調(diào)螺栓(32)和彈簧(34);其中所述鎖定旋鈕(31)推動所述頂塊(33)和旋轉(zhuǎn)盤(8)接觸，以鎖定旋轉(zhuǎn)盤(8)和托盤(9)的轉(zhuǎn)動；所述頂塊(33)在微調(diào)螺栓(32)和彈簧(34)共同作用下，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)盤(8)的微調(diào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述垂直滑軌單元(10)和水平滑軌單元(35)包括滑軌座(23)，固定在連接板(11)上；移動塊(12)和移動塊回位簧(22)，所述回位簧(22)—端通過一個螺栓(21)與所述滑軌座(23)固定，另一端與所述移動塊(12)固定；調(diào)整鈕(19)和頂絲(20)，其驅(qū)動垂直移動塊(12)相對連接板基座(11)上下移動，并由一個鎖定螺栓(36)鎖緊。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述托架(7)由上旋轉(zhuǎn)片和下旋轉(zhuǎn)片組成；所述上旋轉(zhuǎn)片固定在所述托盤(9)上，所述下旋轉(zhuǎn)片通過固定螺孔(25)固定所述光柵讀出頭(5);所述下旋轉(zhuǎn)片(26)的上表面具有弧型凸臺(27)，所述上旋轉(zhuǎn)片的下表表面具有弧型凹槽(28)和軸孔(29)，側(cè)面具有調(diào)節(jié)螺孔(30)和調(diào)節(jié)螺栓(24);所述弧型凸臺 (27)在弧型凹槽(28)內(nèi)轉(zhuǎn)動，一個定位螺釘穿過軸孔(29)，作為下旋轉(zhuǎn)片的旋轉(zhuǎn)軸，所述軸孔(29)近似橢圓，使下旋轉(zhuǎn)片有一定的活動量；所述下旋轉(zhuǎn)片的擺動角度利用所述上旋轉(zhuǎn)片(26)兩端的調(diào)整螺栓孔(30)和調(diào)節(jié)螺栓(24)來實現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明是一種光柵讀出頭調(diào)整裝置，該調(diào)整裝置以相互垂直的三個軸A-A'軸、B-B'軸和C-C'軸為轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動；其中，A-A'軸和B-B'軸均在光柵讀出頭所在平面，C-C'軸過A-A'和B-B'軸的交點，且垂直于A-A'和B-B'軸所在平面；C-C'軸方向可平移調(diào)整，使光柵讀出頭相對于光柵保持規(guī)定距離，光柵讀出頭繞A-A'軸、B-B'軸、C-C'軸旋裝，使光柵讀出頭姿態(tài)調(diào)整至最佳狀態(tài)；讀出頭可沿A-A'軸方向做平移調(diào)整，使光柵讀出頭中心與光柵刻線中點等高，實現(xiàn)光柵讀出頭五維可調(diào)。本發(fā)明使用后，大大方便了讀出頭姿態(tài)的調(diào)整和穩(wěn)定,使得我國2.16米望遠鏡的赤經(jīng)測角系統(tǒng)得以穩(wěn)定運行.該五維調(diào)整裝置可以使赤經(jīng)軸的測角系統(tǒng)不再因讀出頭姿態(tài)不穩(wěn)定而產(chǎn)生故障，提高了望遠鏡的使用率。
文檔編號G02B7/00GK102590972SQ20121006762
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月14日
發(fā)明者陳穎為 申請人:中國科學(xué)院國家天文臺