[发明专利]采用非圆齿轮驱动的旋转棱镜装置

权利要求书

1.非圆齿轮驱动旋转棱镜装置，其特征在于由棱镜与镜框总成、传动系统和机座组件组成，其中：

所述棱镜与镜框总成包括镜框(4)、棱镜垫圈(5)、楔形棱镜(6)、橡胶垫块(7)、棱镜挡圈(29)和楔形挡圈(30)；楔形棱镜(6)安装于镜框(4)内，其平面侧与镜框(4)的内台阶之间布置棱镜垫圈(5)，起保护楔形棱镜(6)和减隔震作用，其楔面侧与楔形挡圈(30)的楔面侧之间布置一组橡胶垫块(7)，起保护楔形棱镜(6)和减隔震作用；楔形挡圈(30)的轴向位置通过与其平面侧接触的棱镜挡圈(29)固定；棱镜挡圈(29)与镜框(4)之间采用螺钉连接；镜框(4)的凸缘与从动圆齿轮(8)之间通过周向均布的螺钉连接；

所述的传动系统包括旋转电机(15)、旋转编码器(23)、电机支座(14)、旋转编码器支座(20)、第一联轴器(16)、第二联轴器(22)、主动轴(18)、从动轴(11)、主动非圆齿轮(19)、从动非圆齿轮(27)、主动圆齿轮(9)和从动圆齿轮(8)；旋转电机(15)通过螺钉安装于电机支座(14)上；电机支座(14)通过螺钉安装于机座(1)上；旋转电机(15)的电机轴与主动轴(18)的外伸端之间采用第一联轴器(16)连接；主动轴(18)另一侧的外伸端通过第二联轴器(22)与旋转编码器(23)连接；旋转编码器(23)通过螺钉固定于机座镶块(32)上；主动非圆齿轮(19)采用键连接安装于主动轴(18)的中部轴身，并与通过键连接安装在从动轴(11)上的从动非圆齿轮(27)相互啮合；主动圆齿轮(9)采用键连接固定于从动轴(11)的轴身，并与安装在镜框(4)上的从动圆齿轮(8)相互啮合；

所述机座组件包括机座(1)、第一轴承挡圈(2)、第二轴承挡圈(28)、第一轴承端盖(12)、第二轴承端盖(13)、第三轴承端盖(21)、第四轴承端盖(25)、机座镶块(32)、第一滚动轴承(3)、第二滚动轴承(10)、第三滚动轴承(17)、第四滚动轴承(24)、第五滚动轴承(26)和第六滚动轴承(31)；机座(1)和机座镶块(32)采用螺钉联接，两者共同构成一个相对封闭的内部空间；棱镜与镜框总成通过第一滚动轴承(3)和第六滚动轴承(31)支撑，安装于所述的内部空间中；所述传动系统通过第二滚动轴承(10)、第三滚动轴承(17)、第四滚动轴承(24)和第五滚动轴承(26)支撑，安装于所述的内部空间内；第一滚动轴承(3)通过第一轴承挡圈(2)、机座(1)的内台阶以及镜框(4)的轴肩定位；第六滚动轴承(31)通过机座镶块(32)的内台阶、第二轴承挡圈(28)以及镜框(4)的轴肩定位；第二滚动轴承(10)通过第一轴承端盖(12)、机座(1)的内台阶以及从动轴(11)的轴肩定位；第三滚动轴承(17)通过第二轴承端盖(13)、机座(1)的内台阶以及主动轴(18)的轴肩定位；第四滚动轴承(24)通过机座镶块(32)的内台阶、第三轴承端盖(21)以及主动轴(18)的轴肩定位；第五滚动轴承(26)通过机座镶块(32)的内台阶、第四轴承端盖(25)以及从动轴(11)的轴肩定位。

2.根据权利要求1所述的非圆齿轮驱动旋转棱镜装置，其特征在于所述楔形棱镜(6)、镜框(4)、第一滚动轴承(3)、第六滚动轴承(31)和从动圆齿轮(8)采用同轴布置。

3.根据权利要求1所述的非圆齿轮驱动旋转棱镜装置，其特征在于控制系统根据旋转编码器(23)获取的主动轴(18)的转角信息实现反馈调节，控制主动轴(18)保持匀速旋转，进而精确地控制楔形棱镜(6)的旋转角度，实现高精度光束扫描。

4.根据权利要求1所述的非圆齿轮驱动旋转棱镜装置，其特征在于采用非圆齿轮对实现第一级减速、圆柱直齿轮对实现第二级减速，以获得准确的棱镜转速；为适应不同的布置形式要求，还能够采用圆柱斜齿轮对、锥齿轮对、蜗轮蜗杆传动机构之一实现第二级减速；或者去除第二级减速机构，采用非圆齿轮对直接驱动棱镜旋转的方式。