[实用新型]设有高精密柔性定位系统的滤光轮自动切换机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动切换机构。涉及到天文光谱仪、元素检测、环境检测和生物医学等技术领域，特别是涉及一种设有高精密柔性定位系统的滤光轮自动切换机构，具体更涉及一种应用于天文望远镜光谱仪不同波段滤光片自动切换转动机构和元素含量检测装置的滤光轮切换装置。

背景技术

天文望远镜光谱仪作为天文望远镜终端设备，用于对星光进行处理获取星光光谱，在天文领域应该极为广泛。光谱仪是用CCD作为光探测器测量谱线不同波长位置强度的装置。其构造由一个入射狭缝，一个色散系统，一个成像系统和像差矫正系统组成。以色散元件将星光分离出所需要的波长或波长区域，并在选定的波长上（或扫描某一波段）成像在CCD靶面上，用于后续的数据处理。

对于不同波长的光的监测，常使用不同的滤光片，一般配6个或者更多位置的滤光轮自动切换。同时为了满足更多需要，在实际使用中在增加或者更换滤光片时，滤光片需要方便拆卸。

另外，为了增加滤光片寿命，在滤光片表面要镀膜，当滤光片使用过长时间表面膜会氧化，降低效率。这同样要求滤光片能够方便拆卸，更换滤光片时方便拆卸。

滤光轮机构通常作为一个整体使用，在设计中需要设计成一个整体。滤光轮机构和光谱仪连接使用定位销定位，保障滤光轮定位精度。

发明内容

为了解决现有技术中滤光轮自动切换机构容易失效和转动精度不高的问题，本实用新型提供一种设有高精密柔性定位系统的滤光轮自动切换机构，由动力系统通过槽轮系统带动滤光轮工作，其特征在于，所述动力系统与滤光轮之间的驱动方式是：动力系统通过电机减速器带动同步带轮 I与同步带轮II 旋转；该同步带轮 I 与同步带轮II 之间采用同步带轮动力传输，构成柔性动力传输；该同步带轮II带动槽轮滚子曲柄旋转，由槽轮滚子曲柄拨动滤光轮上的槽口使槽轮旋转，完成滤光轮片的切换。

在优化方案中，该自动切换机构中精确柔性定位系统，该精确柔性定位系统中的定位系统座上固定有柔性压条；该柔性压条上端安装有定位转子；该定位转子与滤光轮上的槽口啮合，现实槽轮旋转的精确定位。

所述的滤光轮边缘分别设有两种槽孔，分别用于槽轮机构运动和滤光轮片精确定位，每一种槽孔均匀分布在滤光轮边缘。

换言之，本实用新型包括动力系统，槽轮系统，高精密柔性定位系统；动力系统包括电机减速器、同步带和带轮，槽轮系统包括滤光轮和滚子曲柄；高精密柔性定位系统包括定位转子、定位转子支撑座、柔性压条和定位系统座。

动力系统：图3为动力系统原理结构图，电机减速器带动同步带轮I旋转，在通过同步带带动同步带轮II旋转，即带动槽轮滚子曲柄旋转，最后通过槽轮运动机构完成滤光轮片切换。

槽轮机构：槽轮滚子曲柄带动滤光轮间歇地进行转位，每间歇转动一次，正好可切换一次滤光轮片。

精确柔性定位通过给定合适的预紧力和滤光轮定位槽和定位转子精密配合精确定位滤光轮片位置。柔性定位系统中定位转子直接选用轴承，保证滤光轮旋转时，定位系统和滤光轮使用滚动摩擦，降低摩擦力，且预紧力大小合适。槽轮机构滚子曲柄7和滤光轮8必须设计要合理，保证滤光轮运动正常同时，不能让槽轮机构运动卡死情况。

高精密柔性定位系统12、13、14、15通过给定合适的预紧力和滤光轮定位槽和定位转子精密配合精确定位滤光轮片9位置。柔性定位系统中定位转子12直接选用轴承，保证滤光轮旋8转时，定位系统和滤光轮使用滚动摩擦，降低摩擦力，且预紧力大小合适。

本实用新型的该滤光轮机构结构传动精度高，动力传输系统采用柔性结构，滤光轮拆卸方便快捷，不存在破坏风险。

滤光轮自动切换机构的整体结构通过定位销和光谱仪连接使用，滤光轮定位精度高。

根据本实用新型的设计，由于滤光轮在拆卸方便，不存在任何阻碍，使用槽轮机构配合具有一定预紧力的柔性定位环，转动平稳且定位精度高。

与现有技术相比，本实用新型的技术效果之一为：超稳精确定位结构。传统滤光轮切换机构是齿轮传动结构，齿轮结构存有间隙，在滤光片工作时会受外界载荷作用，而导致不稳，影响仪器工作性能；本实用新型中精确定位系统不仅可以精确定位滤光片位置，亦可保证滤光轮位置稳定。

本实用新型的技术效果之二为：柔性动力传输系统。本实用新型中设计柔性动力传输系统，减少动力源对滤光轮直接动力接触，降低滤光轮切换中冲击力，对滤光片具有一定保护作用。