天文追星仪

摘要

本发明公开一种天文追星仪，包括谐波减速器，两个谐波减速器相互垂直的安装在连接座(7)上，连接座(7)内安装有电机，电机的输出轴连接谐波减速器的输入端，其中一个谐波减速器的输出端安装在俯仰座板(4)上，俯仰座板(4)安装在俯仰机构上，俯仰机构安装在底座(1)上。本发明通过安装槽将电机安装在连接座内部，这样节省了空间，同时相较于其他现有技术中将电机安装在外部的安装结构，本安装结构可以减少传动装置的使用，电机输出轴直接和谐波减速器连接。

说明书

技术领域

本发明属于机械设备技术领域，尤其是涉及一种天文追星仪的组成结构。

背景技术

拍摄天文深空照片时，需要一个仪器用来抵消地球自转，这就是追星仪的作用，目前主流的追星仪为蜗轮蜗杆式，并且大多为皮带驱动，也有一部分为齿轮驱动，这类追星仪可负载的重量和自身本体重量成正相关，并且体积偏大，假如想要在外出旅游时进行拍摄，往往会因为重量的原因放弃。传统蜗轮蜗杆式追星仪需要重锤进行调平衡，以保证整体为力矩平衡状态，所以在外出拍摄时，需要对应追星仪所负载的设备来搭配相应的重锤，很大程度增加了拍摄负担。所以为了降低成本达到使天文摄影更加普及，更加便携的目的，需要一款能便携且性价比高的天文追星仪。

发明内容

针对传统追星仪体积较大不便携带的问题，提供了一种利用谐波减速器作为赤经和赤纬的追星仪。

本发明的技术方案：

一种天文追星仪，包括谐波减速器，两个谐波减速器相互垂直的安装在连接座7上，连接座7内安装有电机，电机的输出轴连接谐波减速器的输入端，其中一个谐波减速器的输出端安装在俯仰座板4上，俯仰座板4安装在俯仰机构上，俯仰机构安装在底座1上。

连接座7是一个六面体结构，两个谐波减速器分别安装在六面体两个相互垂直的表面上，谐波减速器通过输入轴安装盖板固定，输入轴安装盖板通过螺栓安装在连接座7上，在输入轴安装盖板和连接座7上开设有电机安装槽以安装电机。

俯仰机构包括蜗轮8和蜗杆9，蜗杆9安装在底座1的座板上，底座1上竖立有两个侧板2，两个侧板2之间安装中轴48，中轴48中部安装蜗轮8，蜗轮8两侧设有底座转接板10，俯仰座板4安装在底座转接板10上。

底座转接板10由一个环形结构和一个倒三角结构连接组成，环形结构套装在中轴48上，倒三角结构的底边作为俯仰座板4的安装面。

侧板2上有锁定机械机构通槽17和定位槽16。

底座1的座板由底座板A和底座板B组成，底座板A位于底座板B上方，底座板A上有两道对称的底座锁定机构沉槽22，底座板B上有两个锁定机构与底座锁定机构沉槽22配合。

底座板B上的锁定机构为螺栓，螺栓穿过底座锁定机构沉槽22后与底座板B上的螺孔配合。

底座板A上有两个凸起结构用于支撑和安装蜗杆9，其中一个凸起结构的下方为空心结构，空心凸起结构的内部是一个挡块，挡块固定在底座板B上，空心凸起结构的两侧各安装一个调整螺栓。

两个底座锁定机构沉槽22的内侧各有一排安装孔23，用螺栓和安装孔23将侧板2固定在底座板A上。

谐波减速器的输出端或输出端设有转接结构。

本发明的有益效果是：

选用谐波减速器来取代传统蜗轮蜗杆传动的形式，谐波减速器采用谐波齿轮降低摩擦力，减少磨损，能够有效提高使用寿命，并且能够在保证高效的同时，满足赤道仪对于高精度的需求。并且谐波减速器搭配步进电机的结构简单，安装方便。能够在做到大载重的同时做到体积小，整体重量轻的优点。通过安装槽将电机安装在连接座内部，这样节省了空间，同时相较于其他现有技术中将电机安装在外部的安装结构，本安装结构可以减少传动装置的使用，电机输出轴直接和谐波减速器连接。

采用谐波减速器搭配步进电机，可以有效降低摩擦力，减少磨损，使得追星仪的抖动得到了有效抑制，从而不需要重锤来调平衡。对于外出拍摄，可以减轻整套设备的重量。使用100:1减速比的谐波减速器，并使用步进电机直接驱动，相较于使用同步轮皮带传动，对于温度变化差异较大的环境会更有优势，并且不需要调整皮带的松紧以及考虑皮带的磨损。

本发明针对传统天文追星仪进行了改良设置，并兼顾传统天文追星仪精度，优质轻便，使用简单。使用本天文追星仪负载设备拍摄深空以及星空，能在获得高精度的同时，降低整体设备重量，减小整体体积，跟踪星点性能优异，可负载较重设备。本发明的天文追星仪能有效降低摄影师的购入成本，具有性价比高、便携等特点，便于吸引更多人加入天文摄影行列，从而达到普及天文的目的。

附图说明

图1是本发明的结构图。

图2是本发明蜗杆的结构示意图。

图3是本发明蜗轮的结构示意图。

图4是本发明蜗轮固定板的结构示意图。

图5是底座转接板的结构示意图。

图6是侧板的外表面视图。

图7是侧板的底面视图。

图8是侧板的内表面轴测图。

图9是俯仰座板的正面视图。

图10是俯仰座板的反面视图。

图11是本发明底座板A的结构图。

图12是本发明底座板B的结构图。

图13是本发明输出轴盖板的结构图。

图14是本发明赤经输出转接板的结构图。

图15是本发明赤经输入轴盖板的结构图。

图16是本发明输入转接板的结构图。

图17是赤纬输入轴盖板和连接座安装在一起的结构图。

图18是图17的的立体图

图19是本发明底座中轴的结构图。

图20是有限元分析结构形变图。

图21是有限元分析结构应力图。

图22是蜗杆调整结构示意图。

图中：1-底座，2-侧板，3-蜗轮固定板，4-俯仰座板，5-赤经输出轴盖板，6-赤经输入轴盖板，7-连接座，8-蜗轮，9-蜗杆，10-底座转接板，11-蜗轮M5螺孔，12-蜗轮固定板M5螺孔，13-底座转接板M5螺孔，14-底座转接板M5螺孔，15-底座转接板中轴孔，16-指示孔，17-锁定机械机构通槽，18-侧板M5螺孔，19-底座板M6螺孔，20-底座板M6螺孔，21-底座板M6螺母沉槽，22-底座锁定机构沉槽，23-底座板M5螺孔，24-底座板蜗杆固定A，25-底座板蜗杆固定B，26-底座板方位调整M5螺孔，27-底座板BM5螺孔，28-底座板B M8螺孔，29-底座板B插销固定沉槽，30-赤经输出轴盖板M6螺孔，35-输出转接板M6螺孔，36-赤经输入轴盖板M5螺孔，37-赤经输入轴盖板步进电机通槽，38-赤经输入轴盖板M6螺孔，39-输入转接板M4螺孔，40-输入转接板M3螺孔，41-输入转接板M6螺孔，42-赤纬输入轴盖板M6螺孔，43-赤纬输入轴盖板M5螺孔，44-赤纬输入轴盖板步进电机沉槽，45-赤纬输入轴盖板通孔，46-赤纬输入轴盖板M3螺孔，47-侧板中轴沉槽，48-中轴，49-蜗轮固定板中轴通孔。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，一种天文追星仪，利用两个谐波减速器作为赤经和赤纬的转动机构，通过赤经和赤纬的转动，使得追星仪可以指向任何一个天体。两个谐波减速器相互垂直的安装在连接座7上，其中一个谐波减速器的输出端安装在俯仰座板4上，俯仰座板4安装在俯仰机构上，俯仰机构安装在底座1上。

赤经轴谐波减速器与赤纬轴谐波减速器相同，均为25型谐波减速器，赤经轴步进电机与赤纬轴步进电机相同，均为42步进电机。

连接座7是一个六面体结构，两个谐波减速器分别安装在六面体两个相互垂直的表面上，在这两个面上开设有电机安装槽，槽中安装步进电机，步进电机连接谐波减速器的输入端。进一步的，在连接座7的两个安装面上安装两个谐波减速器的输入轴安装盖板，可以有效防止长期使用导致谐波减速器内部生锈，可以起到保护谐波减速器的作用。两个输入轴安装盖板的结构如图12所示，整体呈圆柱形的皿状，与连接座的配合面上有电机安装槽，柱面上有螺孔。谐波减速器的输出端也有转接结构，如图13所示，用于和俯仰盖板4连接。连接座7的结构设计使得电机可以直接和谐波减速器相连，减少中间的传动结构，电机也可以得到连接座7壳体的保护。

俯仰机构包括蜗轮8和蜗杆9，蜗杆9安装在底座1的座板上，底座1上竖立有两个侧板2，两个侧板2之间安装中轴48，中轴48中部安装蜗轮8，蜗轮8两侧从内向外依次设有蜗轮固定板和底座转接板10，俯仰座板4安装在底座转接板10上。

如图5，底座转接板10由一个环形结构和一个倒三角结构连接组成，环形结构套装在中轴48上，倒三角结构的底边作为俯仰座板4的安装面。

侧板2上有锁定机械机构通槽17和指示孔16，结构如图6-图8，侧板2内表面还有中轴48的安装槽，侧板2底部还有有一排螺孔。

本发明的底座1采用分离式设计，具有方便调节角度、便于组装的优势。底座1的座板由底座板A和底座板B组成，底座板A位于底座板B上方，底座板A上有两道对称的底座锁定机构沉槽22，底座板B上有两个锁定机构与底座锁定机构沉槽22配合。

底座板B上的锁定机构为螺栓，螺栓穿过底座锁定机构沉槽22后与底座板B上的螺孔配合。

底座板A上有两个凸起结构用于支撑和安装蜗杆9，其中一个凸起结构的下方为空心结构，空心凸起结构的内部是一个挡块，挡块固定在底座板B上，空心凸起结构的两侧各安装一个调整螺栓，通过改变两个调整螺栓与挡块的距离可以使底座板相较于底座板B转动。蜗杆9的转动控制结构如图22所示，在端部安装一个转动把手，通过拧动把手调整蜗杆9。

两个底座锁定机构沉槽22的内侧各有一排安装孔23，侧板2下端也有一排螺孔，利用螺栓和安装孔23将侧板2竖直固定在底座板A上。