[发明专利]采用非圆齿轮驱动的旋转棱镜装置

摘要

本发明涉及一种非圆齿轮驱动旋转棱镜装置，由棱镜与镜框总成、传动系统和机座组件组成，所述棱镜与镜框总成包括镜框、棱镜垫圈、楔形棱镜、橡胶垫块、棱镜挡圈和楔形挡圈，所述的传动系统包括旋转电机、旋转编码器、电机支座、旋转编码器支座、联轴器、主动轴、从动轴、主动非圆齿轮、从动非圆齿轮、主动圆齿轮和从动圆齿轮，所述机座组件包括机座、轴承挡圈、轴承端盖、机座镶块、滚动轴承；所述非圆齿轮对的形状依据楔形棱镜转角与出射光束偏转角之间的非线性关系进行设计，驱动电机只需匀速旋转即可实现对特定轨迹的高精度光束扫描，降低了旋转棱镜系统的控制要求；所述的传动系统内配有旋转编码器，用于实时地检测主动轴的实际转角，通过计算机处理采集的数据，根据实际需求灵活地采用开环控制或闭环控制方式，获得合适的棱镜旋转精度。

主权项

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。