用于限制光电经纬仪回转轴系连续回转的限位缓冲装置

摘要

用于限制光电经纬仪回转轴系连续回转的限位缓冲装置，涉及光电经纬仪领域，限制了回转轴系连续回转且对机械停挡时的冲击进行弹性缓冲。本发明包括缓冲器座、两块侧挡板、两个滑杆、限位滑块、四个压缩弹簧、四个调整螺母、两个止挡橡胶帽、两块前挡板、两个止挡电限位开关、电限位开关挡片和限位停挡臂。电限位开关挡片在限位停挡臂与限位滑块上的两个止挡橡胶帽相碰撞前1°～3°的位置，电限位开关挡片触发两个止挡电限位开关，进而控制光电经纬仪回转轴系的驱动电机及时断电，中止力矩输出。本发明可在不加装导电滑环的情况下防止连接电缆发生缠绕，避免了回转轴系在遇到机械停挡时因硬性碰撞造成的损坏问题。

说明书

技术领域

本发明涉及光电经纬仪技术领域，具体涉及一种用于限制光电经纬仪回转轴系连续回转的限位缓冲装置。

背景技术

大型光电经纬仪是用于飞机、火箭及人造卫星等空间目标的跟踪测量，与雷达等相比具有测量精度高、可实时成像等特点，被广泛应用于航空航天等领域。

回转轴系是光电经纬仪的重要组成部分，用于带动光学系统完成跟踪、捕获等功能。目前，在垂直轴系需要连续回转的经纬仪上，通常采用一套导电滑环实现水平轴系与垂直轴系的电连接，进而保证光电经纬仪水平轴系与垂直轴系的连接电缆在回转轴系连续回转时不发生缠绕。而在回转轴系不需要连续回转的光电经纬仪中，也安装一套导电滑环，不仅会增加设备的制造成本，而且会降低光电经纬仪的工作可靠性。如果仅采用简单的机械停挡来限制经纬仪回转轴系的连续回转，进而防止轴上轴下连接电缆发生缠绕，但停挡过程中大的冲击力容易对设备造成损坏。

因此，如何实现对光电经纬仪回转轴系连续回转进行限位缓冲以及防止机械限位硬性碰撞致使设备损坏，显得尤为紧要。

发明内容

为了限制光电经纬仪回转轴系的连续回转，同时避免回转轴系在遇到机械停挡时因硬性碰撞而造成的设备损坏，本发明提供一种用于限制光电经纬仪回转轴系连续回转的限位缓冲装置，在不加装导电滑环的情况下防止连接电缆发生缠绕。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的用于限制光电经纬仪回转轴系连续回转的限位缓冲装置，包括：固定在光电经纬仪底座上的缓冲器座；

固定在缓冲器座上且相互平行的第一滑杆和第二滑杆；

套装在第一滑杆和第二滑杆上的限位滑块，所述限位滑块沿第一滑杆和第二滑杆的长度方向自由滑动；

套装在第一滑杆上且位于限位滑块左右两侧的第一压缩弹簧和第三压缩弹簧；

套装在第二滑杆上且位于限位滑块左右两侧的第二压缩弹簧和第四压缩弹簧，所述第一压缩弹簧、第二压缩弹簧、第三压缩弹簧和第四压缩弹簧的结构尺寸相同，且具有相同的劲度系数；

分别固定在限位滑块左右两侧的逆时针止挡橡胶帽和顺时针止挡橡胶帽；

固定在缓冲器座前端且以限位滑块中心线为轴左右对称布置的逆时针止挡电限位开关和顺时针止挡电限位开关，用于控制光电经纬仪回转轴系的驱动电机通断；

与光电经纬仪的回转轴固连的限位停挡臂，所述限位停挡臂与逆时针止挡橡胶帽和顺时针止挡橡胶帽均位于同一个平面内；

固定在限位停挡臂上的电限位开关挡片，用于触发逆时针止挡电限位开关和顺时针止挡电限位开关。

进一步的，还包括四个调整螺母，其中两个调整螺母安装在第一滑杆左右两端，用于调节第一压缩弹簧和第三压缩弹簧的预紧力，其余两个调整螺母安装在第二滑杆左右两端，用于调节第二压缩弹簧和第四压缩弹簧的预紧力；通过调节四个压缩弹簧的预紧力使所述限位滑块被置于第一滑杆与第二滑杆中部。

进一步的，还包括固定在缓冲器座前端的两块前挡板；所述逆时针止挡电限位开关和顺时针止挡电限位开关以限位滑块中心线为轴左右对称安装在其中一块前挡板上。

进一步的，还包括两块侧挡板，两块侧挡板分别固定在缓冲器座的两侧面上，用于增加缓冲器座的结构刚度。

进一步的，当光电经纬仪的回转轴顺时针回转时，所述电限位开关挡片在限位停挡臂与顺时针止挡橡胶帽相碰撞前1°～3°的位置，触发顺时针止挡电限位开关；当光电经纬仪的回转轴逆时针回转时，所述电限位开关挡片在限位停挡臂与逆时针止挡橡胶帽相碰撞前1°～3°的位置，触发逆时针止挡电限位开关。

进一步的，所述缓冲器座两端设置成U形结构，U形结构上设置有滑杆安装孔、前挡板安装孔和侧挡板安装孔；所述缓冲器座底端设置成凸起结构，凸起结构上设置有缓冲器座安装孔。

进一步的，所述第一滑杆与第二滑杆的结构尺寸相同，两端均设置有螺纹，中间部分为光杆。

进一步的，所述限位滑块上下两端分别设置有一导向孔，所述限位滑块通过这两个导向孔分别与第一滑杆和第二滑杆相连。

进一步的，所述限位滑块左右两侧各设置有一限位柱，所述逆时针止挡橡胶帽固定在左侧的限位柱上，所述顺时针止挡橡胶帽固定在右侧的限位柱上，所述逆时针止挡橡胶帽和顺时针止挡橡胶帽用于对光电经纬仪的回转轴的停挡冲击进行一次弹性缓冲。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用一个可双向滑动的限位滑块对光电经纬仪回转轴系的连续回转进行限制，同时采用四个具有相同结构尺寸和劲度系数的压缩弹簧对限位滑块进行弹性定位，通过限位滑块与四个压缩弹簧的共同作用实现对限位停挡臂的阻挡与弹性缓冲，最终实现限制光电经纬仪回转轴系连续回转以及对回转轴系停挡进行二次弹性缓冲的功能，避免了光电经纬仪回转轴系在遇到机械停挡时因硬性碰撞而造成损坏情况的发生。

2、本发明通过在限位滑块的左右两侧设置的顺时针止挡橡胶帽和逆时针止挡橡胶帽，对限位停挡臂与限位滑块碰撞时的冲击力进行一次弹性缓冲，并且降低了工作噪声。

3、本发明中，在限位停挡臂与限位滑块上的顺时针止挡橡胶帽(逆时针止挡橡胶帽)相碰撞前1°～3°的位置，电限位开关挡片触发顺时针止挡电限位开关(逆时针止挡电限位开关)，进而控制光电经纬仪回转轴系的驱动电机及时断电，中止力矩输出，减小了回转轴对限位缓冲装置的冲击力，可靠地保证了限位缓冲装置的正常工作。

4、本发明的限位缓冲装置，结构简单、易于实现、安全可靠，不仅限制了光电经纬仪回转轴系的连续回转，而且对回转轴的停挡具有弹性缓冲功能。

5、本发明中，由于限位滑块外形尺寸小，并且所占据的回转角度有限，因此，可以实现光电经纬仪回转轴系在接近-180°～+180°范围内的往复回转。

附图说明

图1为本发明的用于限制光电经纬仪回转轴系连续回转的限位缓冲装置的立体结构示意图。

图2为本发明的用于限制光电经纬仪回转轴系连续回转的限位缓冲装置的正视图。

图3为本发明的限位缓冲装置与光电经纬仪安装完成后的位置连接关系示意图。

图4为缓冲器座的结构示意图。

图5为限位滑块的结构示意图。

图6为电限位开关挡片的结构示意图。

图中：1、缓冲器座，1a、缓冲器座安装孔，1b、滑杆安装孔，1c、前挡板安装孔，1d、侧挡板安装孔，2、侧挡板，3、紧固螺钉，4、调整螺母，5、第一压缩弹簧，6、第一滑杆，7、第二压缩弹簧，8、逆时针止挡橡胶帽，9、第二滑杆，10、限位滑块，10a、导向孔，10b、限位柱，11、第三压缩弹簧，12、顺时针止挡电限位开关，13、顺时针止挡橡胶帽，14、前挡板，15、第四压缩弹簧，16、回转轴，17、光电经纬仪底座，18、电限位开关挡片，19、逆时针止挡电限位开关，20、限位停挡臂。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明的用于限制光电经纬仪垂直轴系连续回转的限位缓冲装置，包括缓冲器座1、两块侧挡板2、两个滑杆、限位滑块10、四个压缩弹簧、四个调整螺母4、四个紧固螺钉3、两个止挡橡胶帽、两块前挡板14、两个止挡电限位开关、电限位开关挡片18和限位停挡臂20。

为了看清限位缓冲装置内部的结构，图1和图2中省去了上下两块前挡板14的左侧部分以及安装在下方前挡板14上的逆时针止挡电限位开关19。

本发明中所提到的回转轴16、光电经纬仪底座17、光电经纬仪回转轴系的驱动电机都属于光电经纬仪的组成部分，在此不再叙述。

缓冲器座1的结构如图4所示，缓冲器座1整体带有一定弧度，缓冲器座1两端设置成U形结构，U形结构上设置有滑杆安装孔1b、前挡板安装孔1c、侧挡板安装孔1d，缓冲器座1底端设置成凸起结构，凸起结构上设置有缓冲器座安装孔1a。

两块侧挡板2分别通过缓冲器座1上的侧挡板安装孔1d固定在缓冲器座1的U形结构两侧面，以增加缓冲器座1的结构刚度。

两个滑杆分别为第一滑杆6和第二滑杆9，第一滑杆6与第二滑杆9的结构尺寸相同，两端约1/3的长度设置有螺纹，其余中间部分为光杆。

限位滑块10的结构如图5所示，限位滑块10上下两端分别设置有一导向孔10a，限位滑块10左右两侧各设置有一限位柱10b，限位滑块10通过自身的两个导向孔10a分别与第一滑杆6和第二滑杆9相连，完成连接后，限位滑块10可以沿着第一滑杆6和第二滑杆9的长度方向自由滑动。

四个压缩弹簧分别为第一压缩弹簧5、第二压缩弹簧7、第三压缩弹簧11和第四压缩弹簧15，第一压缩弹簧5、第二压缩弹簧7、第三压缩弹簧11和第四压缩弹簧15的结构尺寸相同，并且具有相同的劲度系数。

第一压缩弹簧5与第三压缩弹簧11穿过第一滑杆6，第二压缩弹簧7与第四压缩弹簧15穿过第二滑杆9，并且第一压缩弹簧5与第二压缩弹簧7位于限位滑块10的左侧，第三压缩弹簧11与第四压缩弹簧15位于限位滑块10的右侧。

四个调整螺母4通过螺纹分别与第一滑杆6、第二滑杆9两端相连，即第一滑杆6两端分别安装有一调整螺母4，第二滑杆9两端也分别安装有一调整螺母4，调整螺母4用于调节四个压缩弹簧的预紧力。

将第一滑杆6、第二滑杆9、限位滑块10、四个压缩弹簧以及四个调整螺母4安装完成后，将第一滑杆6的两端分别通过一紧固螺钉3安装在缓冲器座1上的滑杆安装孔1b中，同理，将第二滑杆9的两端分别通过一紧固螺钉3安装在缓冲器座1上的滑杆安装孔1b中，安装完成后，第一滑杆6与第二滑杆9相互平行。

完成两个滑杆连同限位滑块10、四个压缩弹簧以及四个调整螺母4与缓冲器座1的连接后，通过调节四个调整螺母4来调节四个压缩弹簧的预紧力，保证四个压缩弹簧都具有0～1mm的压缩量，而此时，限位滑块10即在四个压缩弹簧的弹力作用下被置于第一滑杆6与第二滑杆9的中部，且当限位滑块10受到外部冲击欲左、右滑动时，必须克服限位滑块10单侧上下两个压缩弹簧(即左侧的第二压缩弹簧7和第一压缩弹簧5，右侧的第四压缩弹簧15和第三压缩弹簧11)的弹力。

两个止挡橡胶帽分别为顺时针止挡橡胶帽13和逆时针止挡橡胶帽8，顺时针止挡橡胶帽13和逆时针止挡橡胶帽8分别固定在限位滑块10上的两个限位柱10b上，即逆时针止挡橡胶帽8固定在左侧的限位柱10b上，顺时针止挡橡胶帽13固定在右侧的限位柱10b上，两个止挡橡胶帽用于对光电经纬仪的回转轴16的停挡冲击进行一次弹性缓冲，同时降低冲击噪声。

两块前挡板14分别通过缓冲器座1上的前挡板安装孔1c固定在缓冲器座1的U形结构前端，不仅增加了缓冲器座1的结构刚度，而且为两个止挡电限位开关提供了安装平面。

两个止挡电限位开关分别为顺时针止挡电限位开关12和逆时针止挡电限位开关19，顺时针止挡电限位开关12和逆时针止挡电限位开关19均固定在下方的前挡板14上，并且以限位滑块10的中心线为轴左右对称布置，顺时针止挡电限位开关12和逆时针止挡电限位开关19用于控制光电经纬仪回转轴系的驱动电机的通断。

如图3所示，缓冲器座1连同安装在其上的各构件通过缓冲器座1底端的凸起结构以及缓冲器座安装孔1a固定在光电经纬仪底座17上，缓冲器座1整体带有一定弧度，可以很好的与光电经纬仪底座17相配合。限位停挡臂20一端与光电经纬仪的回转轴16固定相连，且完成连接后，限位停挡臂20与限位滑块10上的顺时针止挡橡胶帽13、逆时针止挡橡胶帽8位于同一个平面内，进而实现限位缓冲装置对限位停挡臂20的阻挡与缓冲，以间接完成对光电经纬仪的回转轴16的限位与缓冲。

电限位开关挡片18的结构如图6所示，电限位开关挡片18整体类似于Z形，一端设置有安装孔。如图3所示，电限位开关挡片18固连于限位停挡臂20远离光电经纬仪的回转轴16的一端，并且在限位停挡臂20与限位滑块10上的顺时针止挡橡胶帽13或逆时针止挡橡胶帽8相碰撞前1°～3°的位置，电限位开关挡片18触发顺时针止挡电限位开关12或逆时针止挡电限位开关19，进而控制光电经纬仪回转轴系的驱动电机及时断电，中止力矩输出。

参考图3进行说明，当光电经纬仪的回转轴16顺时针回转时，在限位停挡臂20与顺时针止挡橡胶帽13碰撞前1°～3°的位置，限位停挡臂20上的电限位开关挡片18触发顺时针止挡电限位开关12(指的是限位停挡臂20与顺时针止挡橡胶帽13之间的夹角约为1°～3°时，限位开关挡片18所在的位置刚好触发顺时针止挡电限位开关12)，进而控制回转轴系的驱动电机断电中止力矩输出；然后，回转轴16继续在惯性作用下带动限位停挡臂20顺时针回转，直到限位停挡臂20与顺时针止挡橡胶帽13发生碰撞，并推动限位滑块10向左滑动，压缩第一压缩弹簧5和第二压缩弹簧7产生更大的变形量，直至回转轴16停止回转；此时，限位缓冲装置即完成了对光电经纬仪回转轴系顺时针方向回转的限位与停挡缓冲。

参考图3进行说明，当光电经纬仪的回转轴16逆时针回转时，在限位停挡臂20与逆时针止挡橡胶帽8碰撞前1°～3°的位置，限位停挡臂20上的电限位开关挡片18触发逆时针止挡电限位开关19(指的是限位停挡臂20与逆时针止挡橡胶帽8之间的夹角约为1°～3°时，限位开关挡片18所在的位置刚好触发逆时针止挡电限位开关19)，进而控制回转轴系的驱动电机断电中止力矩输出；然后，回转轴16继续在惯性作用下带动限位停挡臂20逆时针回转，直到限位停挡臂20与逆时针止挡橡胶帽8发生碰撞，并推动限位滑块10向右滑动，压缩第三压缩弹簧11和第四压缩弹簧15产生更大的变形量，直至回转轴16停止回转；此时，限位缓冲装置即完成了对光电经纬仪回转轴系逆时针方向回转的限位与停挡缓冲。