一种光学望远镜的反射镜切换机构的制作方法

技术特征：
1.一种光学望远镜的反射镜切换机构，其特征在于，包括：反射镜支撑结构、翻转切换机构、平移切换机构、旋转切换装配体。2.根据权利要求1所述的一种光学望远镜的反射镜切换机构，其特征在于，反射镜支撑结构由反射镜(1)、侧支撑球头(2)、支撑杆(3)、连接件(4)、殷钢垫(5)、支撑镜室(6)以及连接轴(7)组成；所述支撑镜室(6)主体呈八边形结构，有一定厚度且有一底面，底面内部的中心位置有一圆孔，三条连接件(4)构成三角形围在圆孔外侧，三角形的中心处设有圆形凹槽，用于安装侧支撑球头(2)；在三角形的三个顶角上分别设置有三个支撑杆(3)；支撑杆(3)与连接件(4)相连的中间部分安装有深沟球轴承；每个支撑杆(3)的两端均设置有殷钢垫(5)；反射镜(1)安装在支撑镜室(6)内，与侧支撑球头(2)和殷钢垫(5)相接触；连接轴(7)设置在支撑镜室(6)的背面，位于背面的中部和下部，对称地设置有两组共4个连接轴(7)。3.根据权利要求1所述的一种光学望远镜的反射镜切换机构，其特征在于，所述翻转切换机构包括：安装板(8)、支撑支架(9)、光栅尺(10)、读数头(11)、丝杠固定座a(12)、丝杆螺母(13)、丝杆(14)、反射镜装配体(15)、丝杆固定座b(16)、蜗轮(17)、蜗杆(18)、蜗杆固定座a(19)、联轴器(20)、驱动电机(21)、蜗杆固定座b(22)、导轨a(23)、滑块a(24)、导轨b(25)、滑块b(26)、转架b(27)、转架a(28)；安装板(8)中间位置有圆形通孔，支撑支架(9)三面围装于安装板(8)上，两侧平行支撑支架上的安装主体部件均相同，仅在一侧平行支撑支架上增设光栅尺 (10)和读数头(11)；一侧背板支撑支架上安装驱动电机(21)；具体如下：两侧平行的支撑支架(9)上对称地安装有导轨a(23)，丝杆(14)置于导轨a(23)上，其两端分别通过丝杠固定座a(12)和丝杆固定座b(16)固定丝杆(14)，其采用一端固定一端浮动的方式；丝杆螺母(13)与转架a(28)直接连接，丝杆(14)的浮动端安装有蜗轮(17)；一侧背板支撑支架上安装有驱动电机(21)，其是特殊的电机，采用双输出头的方式，即两端均有连接轴，分别通过两个联轴器(20)将驱动电机(21)与两个蜗杆(18)连接在一起；与蜗轮(17)相配合的蜗杆(18)同时固定安装于蜗杆固定座a(19)及蜗杆固定座b(22)上；安装板(8)圆形通孔两侧平行安装有三角形支架，用于支撑导轨b(25)，导轨b(25)上安装有滑块b(26)；滑块b(26)与转架b(27)连接，滑块b(24)与转架a(28)连接，转架a(28)及转架b(27)分别安装于反射镜装配体支撑镜室(6)的背面中部和下部的连接轴(7)上，故而通过此种连接将反射镜支撑结构与翻转切换机构连接为一起；蜗轮(17)直接装配于丝杆(14)上，驱动电机(21)带动蜗杆(18)转动，与之啮合的蜗轮(17)，带动丝杠(14)转动，使丝杠螺母(13)发生水平运动，故而带动转架a(28)运动；导轨b(25)与导轨a(23)具有特定计算好的角度，丝杆螺母(13)移动的过程同时带动转架a(28)、转架b(27)以及所连接的滑块a(24)、滑块b(26)在滑块导轨上的平移运动，从而实现角度的翻转；光栅尺(10)安装于滑块导轨的固定座上，读数头(11)安装在滑块a(24)上。4.根据权利要求1所述的一种光学望远镜的反射镜切换机构，其特征在于，平移切换机构包括：安装固定板(29)、平移导轨c(30)、平移滑块c(31)、平移蜗杆固定座b(32)、平移蜗杆(33)、平移蜗轮(34)、联轴器(35)、驱动电机(36)、平移导轨架(37)、平移导轨d(38)、平移滑块d(39)、倾斜连接块(40)、平移丝杠(41)、平移导轨e(42)及丝杠固定座(43)；翻转切换机构安装于滑块(31)上，一对平移导轨c(30)平行安装于安装固定板(29)上；
翻转切换机构可在安装固定板(29)的平移导轨c(30)上运动；一侧背板支撑支架上固定有平移蜗杆固定座b(32)；驱动电机(36)安装于平移蜗杆固定座b(32)上；同时平移丝杠(41)一端也固定安装于平移蜗杆固定座b(32)上，另一端采用丝杠固定座(43)固定；平移蜗轮(34)固定安装于平移丝杠(41)的一端；通过联轴器(35)将驱动电机(36)与平移蜗杆(33)连接在一起；平移导轨架(37)固定于安装固定板(29)上，不与翻转切换机构一起运动；其平移导轨架(37)上安装有平移导轨d(38)，平移导轨e(42)安装于一侧背板支撑支架上；两个平移滑块d(39)将倾斜连接块(40)夹在中间，并固定连接为一体，倾斜连接块(40)与平移丝杠(41)的螺母连接，倾斜连接块(40)沿平移丝杆(41)移动的同时，带动两个平移滑块d(39)同时沿着平移导轨d(38)和平移导轨e(42)上滑动；其平移导轨架(37)与倾斜连接块(40)均相对翻转切换机构拥有一定的角度；驱动电机(36)工作，驱动平移蜗杆(33)啮合平移蜗轮(34)旋转，从而带动平移丝杠(41)旋转，其螺母与倾斜连接块(40)连接在一起，因而随动，旋转运动改变成为直线运动；因为倾斜旋转块(40)与平移导轨架(37)均拥有一定的角度，从而将水平运动通过切向分力的作用，实现垂直于丝杠轴的平移运动。5.根据权利要求1所述的一种光学望远镜的反射镜切换机构，其特征在于，旋转切换装配体包括：支撑箱体(44)、码盘读数头(45)、码盘(46)、码盘安装支架(47)、直驱电机转子安装支架(48)、定子安装支架(49)、直驱电机定子组件(50)、直驱电机转子组件(51)、大圆螺母(52)、旋转轴(53)、角接触球轴承a(54)以及角接触球轴承b(55)；其角接触球轴承a(54)及角接触球轴承b(55)面对面安装，用于支撑旋转轴(53)；直驱电机的转子组件(51)及直驱电机定子组件(50)分别通过相对应的安装支架即直驱电机转子安装支架(48)及定子安装支架(49)装配于旋转轴(53)及支撑箱体(44)上；码盘(46)通过螺钉及码盘安装支架(47)装配在旋转轴(53)上，其读数头(45)安装于支撑箱体(44)上；直驱电机工作，带动整个旋转轴(53)进行旋转运动，其读数头(45)可以检测码盘(46)旋转角度，从而进行位置的检测与反馈；平移切换机构与翻转切换机构安装于旋转轴(53)上，可以实现整体的旋转；旋转轴(53)为空心轴，即可以通过来自于次镜的反射光路。6.根据权利要求2所述的一种光学望远镜的反射镜切换机构，其特征在于，侧支撑球头(2)采用殷钢材料。

技术总结
本发明一种光学望远镜的反射镜切换机构涉及机械设计制造技术领域。天文学是一门以观测为主的学科，天文光学望远镜是主要手段之一。望远镜上目前常用的光学系统主要是两镜系统，以卡塞格林式或R


技术研发人员：顾伯忠 何鑫 姜翔 乐中宇 张志永
受保护的技术使用者：中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所
技术研发日：2021.09.08
技术公布日：2021/12/7