一種具有反饋功能的電動精密可調(diào)狹縫裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有反饋功能的電動精密可調(diào)狹縫裝置，包括偏心輪驅(qū)動系統(tǒng)，柔性鉸鏈執(zhí)行系統(tǒng)，傳感器反饋系統(tǒng)和外殼，所述可調(diào)狹縫裝置由步進(jìn)電機(jī)連接諧波減速器通過膜片聯(lián)軸器驅(qū)動偏心輪軸，所述偏心輪軸安裝在偏心輪支座上，所述偏心輪軸中間安裝有一個驅(qū)動軸承，所述驅(qū)動軸承的內(nèi)圈由鎖緊螺母鎖定，所述偏心輪軸承與垂直驅(qū)動軸連接，所述垂直驅(qū)動軸通過墊片上放置的鋼球間接接觸柔性鉸鏈，所述柔性鉸鏈安裝在底座上面，所述柔性鉸鏈上安裝有刀口組件及LVDT位移傳感器。采用本發(fā)明技術(shù)方案，保證了所述裝置的精度和通光性能，并且結(jié)構(gòu)可靠，穩(wěn)定性好，同時提高了精度、可靠性和減少了維護(hù)。
【專利說明】—種具有反饋功能的電動精密可調(diào)狹縫裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)儀器領(lǐng)域，具體而言，涉及一種具有反饋功能的電動精密可調(diào)狹
縫裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]狹縫(特別是入射狹縫)在光譜儀器中的作用很大。從成像關(guān)系上來看，光譜線是入射狹縫的單色像；從光能傳遞的關(guān)系上來看，入射狹縫是限制通光能量的有效光欄。而出射狹縫僅僅是起著光欄的作用。狹縫是光柵單色儀的重要組成部分，由于光譜儀器所獲得的不同波長的譜線是入射狹縫經(jīng)過整個光學(xué)系統(tǒng)后形成的像，因此入射狹縫的性能直接影響光譜儀器的工作性能和質(zhì)量。作為單色儀的重要部件，它對單色儀的性能影響來自狹縫本身的性能包括其開口的均勻性、對稱性、重復(fù)性和分辨率，及環(huán)境的兼容性和狹縫位置及姿態(tài)。本方案設(shè)計的狹縫機(jī)構(gòu)基于柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)，采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的偏心輪結(jié)構(gòu)使狹縫開合，縫口大小由LVDT位移傳感器測量，反饋給單片機(jī)調(diào)節(jié)驅(qū)動器，如此形成一個閉環(huán)系統(tǒng)。傳感器輸出信號直接反映縫口大小的變化，有效地補(bǔ)償了機(jī)械調(diào)節(jié)系統(tǒng)的誤差對縫寬精度的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種具有反饋功能的電動精
密可調(diào)狹縫裝置。
[0004]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種具有反饋功能的電動精密可調(diào)狹縫裝置，包括偏心輪驅(qū)動系統(tǒng)，柔性鉸鏈執(zhí)行系
統(tǒng)，傳感器反饋系統(tǒng)和外殼，所述可調(diào)狹縫裝置由步進(jìn)電機(jī)連接諧波減速器通過膜片聯(lián)軸器驅(qū)動偏心輪軸，所述偏心輪軸安裝在偏心輪支座上，所述偏心輪軸中間安裝有一個驅(qū)動軸承，所述驅(qū)動軸承的內(nèi)圈由鎖緊螺母鎖定，所述偏心輪軸與垂直驅(qū)動軸連接，所述垂直驅(qū)動軸通過墊片上放置的鋼球間接接觸柔性鉸鏈，所述柔性鉸鏈安裝在底座上面，所述柔性鉸鏈上安裝有刀口組件即左刀口架、右刀口架、刀片及LVDT位移傳感器。
[0005]進(jìn)一步的,所述步進(jìn)電機(jī)與諧波減速器之間通過電機(jī)連接板連接，所述諧波減速器的輸出軸與所述偏心輪軸之間通過所述膜片聯(lián)軸器連接，所述偏心輪軸兩端安裝有支撐軸承，并用第一軸承端蓋和第二軸承端蓋壓住。
[0006]進(jìn)一步的，所述偏心輪支撐座通過四個螺釘固定在安裝架上，所述偏心輪支撐座與所述安裝架的中間孔里面安裝有導(dǎo)向銅套，所述導(dǎo)向銅套內(nèi)安裝有垂直驅(qū)動軸，并用彈簧支撐，所述垂直驅(qū)動軸的上端與所述驅(qū)動軸承的外緣接觸，所述垂直驅(qū)動軸的下端安裝連接套筒，并用螺母鎖緊，所述連接套筒下端是鋼球。
[0007]進(jìn)一步的，所述柔性鉸鏈執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過所述鋼球與所述偏心輪驅(qū)動組件連接，所述鋼球通過墊片安裝在所述柔性鉸鏈的上端，所述柔性鉸鏈通過均布螺栓安裝在安裝架上，并且用把所述柔性鉸鏈的下端外圓面作為定位面，所述柔性鉸鏈用壓蓋固定在所述安裝架上所述壓蓋，安裝架和柔性鉸鏈中間都設(shè)置有一定寬度的縫。
[0008]進(jìn)一步的，所述刀口組件固定在所述柔性鉸鏈的中部，所述兩個刀片通過螺釘固定在所述左刀口架和右刀口架上，所述左刀口架和右刀口架交錯布置在所述柔性鉸鏈上，所述LVDT位移傳感器通過左夾具和右夾具與所述刀片并行安裝在所述柔性鉸鏈上。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:
采用本發(fā)明技術(shù)方案，保證了所述裝置的精度和通光性能，并且結(jié)構(gòu)可靠，穩(wěn)定性好，同時提高了精度、可靠性和減少了維護(hù)。
[0010]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。本發(fā)明的【具體實施方式】由以下實施例及其附圖詳細(xì)給出。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)側(cè)剖視圖；
圖3為本發(fā)明結(jié)構(gòu)正剖視圖；
圖4為本發(fā)明刀口機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中標(biāo)號說明:1、步進(jìn)電機(jī)，2、電機(jī)連接板，5、諧波減速器，6、輸出軸，7、膜片聯(lián)軸器，8、第一軸承端蓋，11、第二軸承端蓋，12、螺釘，14、彈簧，15、螺母，16、鋼球，18、壓蓋，19、螺釘，22、均布螺栓，23、偏心輪支座，24、鎖緊螺母，25、驅(qū)動軸承，26、偏心輪軸，31、垂直驅(qū)動軸，32、導(dǎo)向銅套，33、連接套筒，34、墊片，35、柔性鉸鏈，36、安裝架，37、左刀口架，38、右刀口架，39、刀片，41、左夾具，42、LVDT位移傳感器，43、右夾具。
【具體實施方式】
[0013]下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0014]如圖所示，一種具有反饋功能的電動精密可調(diào)狹縫裝置，包括偏心輪驅(qū)動系統(tǒng)，柔性鉸鏈執(zhí)行系統(tǒng)，傳感器反饋系統(tǒng)和外殼，所述可調(diào)狹縫裝置由步進(jìn)電機(jī)I連接諧波減速器5通過膜片聯(lián)軸器7驅(qū)動偏心輪軸26，所述偏心輪軸26安裝在偏心輪支座23上，所述偏心輪軸26中間安裝有一個驅(qū)動軸承25，所述驅(qū)動軸承25的內(nèi)圈由鎖緊螺母24鎖定，所述偏心輪軸26與垂直驅(qū)動軸31連接，所述垂直驅(qū)動軸31通過墊片34上放置的鋼球16間接接觸柔性鉸鏈35，所述柔性鉸鏈35安裝在底座上面，所述柔性鉸鏈35上安裝有刀口組件即左刀口架37、右刀口架38、刀片39及LVDT位移傳感器42。
[0015]進(jìn)一步的，所述步進(jìn)電機(jī)I與諧波減速器5之間通過電機(jī)連接板2連接,所述諧波減速器5的輸出軸6與所述偏心輪軸26之間通過所述膜片聯(lián)軸器7連接，所述偏心輪軸26兩端安裝有支撐軸承，并用第一軸承端蓋8和第二軸承端蓋11壓住。
[0016]進(jìn)一步的，所述偏心輪支撐座23通過四個螺釘12固定在安裝架36上，所述偏心輪支撐座23與所述安裝架36的中間孔里面安裝有導(dǎo)向銅套32，所述導(dǎo)向銅套32內(nèi)安裝有垂直驅(qū)動軸31，并用彈簧14支撐，所述垂直驅(qū)動軸31的上端與所述驅(qū)動軸承25的外緣接觸，所述垂直驅(qū)動軸31的下端安裝連接套筒33，并用螺母15鎖緊，所述連接套筒33下端是鋼球16。
[0017]進(jìn)一步的，所述柔性鉸鏈執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過所述鋼球16與所述偏心輪驅(qū)動組件連接，所述鋼球通過墊片34安裝在所述柔性鉸鏈35的上端，所述柔性鉸鏈35通過均布螺栓22安裝在安裝架36上，并且用把所述柔性鉸鏈的下端外圓面作為定位面，所述柔性鉸鏈用壓蓋18固定在所述安裝架36上所述壓蓋18，安裝架36和柔性鉸鏈35中間都設(shè)置有一定寬度的縫。
[0018]進(jìn)一步的，所述刀口組件固定在所述柔性鉸鏈35的中部，所述兩個刀片39通過螺釘19固定在所述左刀口架37和右刀口架38上，所述左刀口架37和右刀口架38交錯布置在所述柔性鉸鏈35上，所述LVDT位移傳感器通過左夾具41和右夾具43與所述刀片39并行安裝在所述柔性鉸鏈35上。
[0019]進(jìn)一步的，安裝架是可調(diào)狹縫整體外框架，是與測量系統(tǒng)結(jié)合的外部接口，其他組成的部分安裝的母體，精度保證的主要控制部分。采用2A12鋁合金材料以保證兼顧剛度、抗振性、熱變形等因素。安裝面的精密配合部位均采用精加工時配做，從而進(jìn)一步提高整體的配合精度。
[0020]進(jìn)一步的，柔性鉸鏈執(zhí)行系統(tǒng)是完成功能實現(xiàn)的部件，采用四邊形柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)。整體采用剛性材料以保證兼顧剛度、抗振性、熱變形等因素。安裝面的精密配合部位均采用精加工時配做，從而進(jìn)一步提高整體的配合精度。在狹縫安裝部分增加預(yù)應(yīng)力，保證整個移動過程中不會產(chǎn)生變化。
[0021]進(jìn)一步的，采用LVDT位移傳感器作為反饋，確定當(dāng)前狹縫的開口寬度。
[0022]進(jìn)一步的，狹縫刀口件加工成單直角斜面刀片，并且斜面背對入射光，刀片的小斷面的寬度小于0.03mm, 一方面對于高精度攝譜儀的成像質(zhì)量沒有影響，另一方面刀口又不易產(chǎn)生缺口。
[0023]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有反饋功能的電動精密可調(diào)狹縫裝置，包括偏心輪驅(qū)動系統(tǒng)，柔性鉸鏈執(zhí)行系統(tǒng)，傳感器反饋系統(tǒng)和外殼，所述可調(diào)狹縫裝置由步進(jìn)電機(jī)(I)連接諧波減速器(5 )通過膜片聯(lián)軸器(7)驅(qū)動偏心輪軸(26)，所述偏心輪軸(26)安裝在偏心輪支座(23)上，所述偏心輪軸(26)中間安裝有一個驅(qū)動軸承(25)，所述驅(qū)動軸承(25)的內(nèi)圈由鎖緊螺母(24)鎖定，所述偏心輪軸(26)與垂直驅(qū)動軸(31)連接，所述垂直驅(qū)動軸(31)通過墊片(34)上放置的鋼球(16)間接接觸柔性鉸鏈(35)，所述柔性鉸鏈(35)安裝在底座上面，所述柔性鉸鏈(35)上安裝有刀口組件即左刀口架(37)、右刀口架(38)、刀片(39)及LVDT位移傳感器(42)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有反饋功能的電動精密可調(diào)狹縫裝置，其特征在于:所述步進(jìn)電機(jī)(I)與諧波減速器(5 )之間通過電機(jī)連接板(2 )連接，所述諧波減速器(5 )的輸出軸(6)與所述偏心輪軸(26)之間通過所述膜片聯(lián)軸器(7)連接，所述偏心輪軸(26)兩端安裝有支撐軸承，并用第一軸承端蓋(8)和第二軸承端蓋(11)壓住。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有反饋功能的電動精密可調(diào)狹縫裝置，其特征在于:所述偏心輪支撐座(23)通過四個螺釘(12)固定在安裝架(36)上，所述偏心輪支撐座(23)與所述安裝架(36)的中間孔里面安裝有導(dǎo)向銅套(32)，所述導(dǎo)向銅套(32)內(nèi)安裝有垂直驅(qū)動軸(31)，并用彈簧(14)支撐，所述垂直驅(qū)動軸(31)的上端與所述驅(qū)動軸承(25)的外緣接觸，所述垂直驅(qū)動軸(31)的下端安裝連接套筒(33)，并用螺母(15)鎖緊，所述連接套筒(33)下端是鋼球(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、3所述的具有反饋功能的電動精密可調(diào)狹縫裝置，其特征在于:所述柔性鉸鏈執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過所述鋼球(16)與所述偏心輪驅(qū)動組件連接，所述鋼球通過墊片(34)安裝在所述柔性鉸鏈(35)的上端，所述柔性鉸鏈(35)通過均布螺栓(22)安裝在安裝架(36)上，并且用把所述柔性鉸鏈的下端外圓面作為定位面，所述柔性鉸鏈用壓蓋(18)固定在所述安裝架(36 )上所述壓蓋(18 )，安裝架(36 )和柔性鉸鏈(35 )中間都設(shè)置有一定寬度的縫。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有反饋功能的電動精密可調(diào)狹縫裝置，其特征在于:所述刀口組件固定在所述柔性鉸鏈(35)的中部，所述兩個刀片(39)通過螺釘(19)固定在所述左刀口架(37 )和右刀口架(38 )上，所述左刀口架(37 )和右刀口架(38 )交錯布置在所述柔性鉸鏈(35)上，所述LVDT位移傳感器通過左夾具(41)和右夾具(43)與所述刀片(39)并行安裝在所述柔性鉸鏈(35)上。
【文檔編號】G01J3/04GK103630237SQ201210296293
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月20日
【發(fā)明者】查卿, 劉斌 申請人:蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所