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波長掃描定位裝置

【申請公布號：CN107588852A；申請權(quán)利人：北京普析通用儀器有限責任公司; 發(fā)明設(shè)計人：田禾; 劉向清; 】

摘要：

本發(fā)明提供了一種波長掃描定位裝置，屬于光柵波長掃描定位裝置技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明所述絲桿機構(gòu)設(shè)置在機架上，擋板及滑塊固定在絲桿機構(gòu)上，步進電機的輸出軸上設(shè)有主動同步帶輪，絲桿機構(gòu)上設(shè)有被動同步帶輪，主動同步帶輪和被動同步帶輪之間由同步帶傳動連接；所述光柵轉(zhuǎn)臺包括光柵、光柵固定座、滾珠、光柵調(diào)節(jié)座、電機、轉(zhuǎn)軸、正弦臂、滾輪和調(diào)節(jié)螺釘，所述光柵固定在光柵固定座上，光柵固定座通過調(diào)節(jié)螺釘固定在光柵調(diào)節(jié)座上，光柵固定座和光柵調(diào)節(jié)座之間設(shè)有滾珠，步進電機上設(shè)有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的上端與光柵調(diào)節(jié)座相連接，轉(zhuǎn)軸的下端與正弦臂的一端相連接，正弦臂的另一端與滾輪相連接，正弦臂的轉(zhuǎn)動帶動光柵的轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)。 

主權(quán)項：

一種波長掃描定位裝置，包括：步進電機驅(qū)動高減速比的減速機構(gòu)(1)和光柵轉(zhuǎn)臺(2)，其特征在于，所述步進電機驅(qū)動高減速比的減速機構(gòu)(1)包括步進電機(11)、同步帶(12)、擋板及滑塊(13)、絲桿機構(gòu)(14)和機架(15)，所述絲桿機構(gòu)(14)設(shè)置在機架(15)上，擋板及滑塊(13)固定在絲桿機構(gòu)(14)上，步進電機(11)的輸出軸上設(shè)有主動同步帶輪，絲桿機構(gòu)(14)上設(shè)有被動同步帶輪，主動同步帶輪和被動同步帶輪之間由同步帶(12)傳動連接；所述光柵轉(zhuǎn)臺(2)包括光柵(21)、光柵固定座(22)、滾珠(23)、光柵調(diào)節(jié)座(24)、電機(25)、轉(zhuǎn)軸(26)、正弦臂(27)、滾輪(28)和調(diào)節(jié)螺釘(29)，所述光柵(21)固定在光柵固定座(22)上，光柵固定座(22)通過調(diào)節(jié)螺釘(29)固定在光柵調(diào)節(jié)座(24)上，光柵固定座(22)和光柵調(diào)節(jié)座(24)之間設(shè)有滾珠(23)，步進電機(25)上設(shè)有轉(zhuǎn)軸(26)，轉(zhuǎn)軸(26)的上端與光柵調(diào)節(jié)座(24)相連接，轉(zhuǎn)軸(26)的下端與正弦臂(27)的一端相連接，正弦臂(27)的另一端與滾輪(28)相連接，正弦臂(27)的轉(zhuǎn)動帶動光柵(21)的轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)。 


要求：

1.一種波長掃描定位裝置，包括：步進電機驅(qū)動高減速比的減速機構(gòu)(1)和光柵轉(zhuǎn)臺(2)，其特征在于，所述步進電機驅(qū)動高減速比的減速機構(gòu)(1)包括步進電機(11)、同步帶(12)、擋板及滑塊(13)、絲桿機構(gòu)(14)和機架(15)，所述絲桿機構(gòu)(14)設(shè)置在機架(15)上，擋板及滑塊(13)固定在絲桿機構(gòu)(14)上，步進電機(11)的輸出軸上設(shè)有主動同步帶輪，絲桿機構(gòu)(14)上設(shè)有被動同步帶輪，主動同步帶輪和被動同步帶輪之間由同步帶(12)傳動連接；所述光柵轉(zhuǎn)臺(2)包括光柵(21)、光柵固定座(22)、滾珠(23)、光柵調(diào)節(jié)座(24)、電機(25)、轉(zhuǎn)軸(26)、正弦臂(27)、滾輪(28)和調(diào)節(jié)螺釘(29)，所述光柵(21)固定在光柵固定座(22)上，光柵固定座(22)通過調(diào)節(jié)螺釘(29)固定在光柵調(diào)節(jié)座(24)上，光柵固定座(22)和光柵調(diào)節(jié)座(24)之間設(shè)有滾珠(23)，步進電機(25)上設(shè)有轉(zhuǎn)軸(26)，轉(zhuǎn)軸(26)的上端與光柵調(diào)節(jié)座(24)相連接，轉(zhuǎn)軸(26)的下端與正弦臂(27)的一端相連接，正弦臂(27)的另一端與滾輪(28)相連接，正弦臂(27)的轉(zhuǎn)動帶動光柵(21)的轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長掃描定位裝置，其特征在于，光柵固定座(22)和光柵調(diào)節(jié)座(24)之間設(shè)有三個調(diào)節(jié)螺釘(29)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長掃描定位裝置，其特征在于，三個調(diào)節(jié)螺釘(29)用于調(diào)節(jié)光柵(21)的高低位置和俯仰角。

波長掃描定位裝置
技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種波長掃描定位裝置，屬于光柵波長掃描定位裝置技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

波長掃描是光譜儀器中通過控制色散元件的運動從復(fù)合光中分離出不同波長的單色光的技術(shù)，在此過程中光柵轉(zhuǎn)動的過程即選擇不同波長單色光從狹縫輸出的過程，也稱為波長掃描的過程，因此如何實現(xiàn)光柵平穩(wěn)傳動并精密準確計量光柵轉(zhuǎn)過角度的裝置和方法就稱為波長掃描裝置?，F(xiàn)在常規(guī)的有兩種波長掃描機構(gòu)，一種是采用步進電機加絲桿的正弦掃描結(jié)構(gòu)，另一種是步進電機直接驅(qū)動或通過齒輪系統(tǒng)傳動的光柵結(jié)構(gòu)。

正弦掃描機構(gòu)通過步進電機轉(zhuǎn)動來使絲桿上的滑塊產(chǎn)生平移，從而帶動光柵進行轉(zhuǎn)動。這種正弦掃描機構(gòu)的優(yōu)點是掃描精度高、重復(fù)性好、成本相對較低。但是由于絲桿自身結(jié)構(gòu)的限制造成了其掃描速度低的缺點，無法達成高精度掃描和高速掃描的統(tǒng)一。

對于步進電機直接驅(qū)動光柵的結(jié)構(gòu)，其掃描速度相比傳統(tǒng)的絲桿結(jié)構(gòu)有了明顯的提高，但在高細分狀態(tài)下步進電機運行狀態(tài)不穩(wěn)定，造成整個波長掃描系統(tǒng)的精度下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決單色儀光柵高精度掃描和高速掃描定位無法統(tǒng)一的問題，進而提供一種波長掃描定位裝置。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種波長掃描定位裝置，包括：步進電機驅(qū)動高減速比的減速機構(gòu)和光柵轉(zhuǎn)臺，所述步進電機驅(qū)動高減速比的減速機構(gòu)包括步進電機、同步帶、擋板及滑塊、絲桿機構(gòu)和機架，所述絲桿機構(gòu)設(shè)置在機架上，擋板及滑塊固定在絲桿機構(gòu)上，步進電機的輸出軸上設(shè)有主動同步帶輪，絲桿機構(gòu)上設(shè)有被動同步帶輪，主動同步帶輪和被動同步帶輪之間由同步帶傳動連接；所述光柵轉(zhuǎn)臺包括光柵、光柵固定座、滾珠、光柵調(diào)節(jié)座、電機、轉(zhuǎn)軸、正弦臂、滾輪和調(diào)節(jié)螺釘，所述光柵固定在光柵固定座上，光柵固定座通過調(diào)節(jié)螺釘固定在光柵調(diào)節(jié)座上，光柵固定座和光柵調(diào)節(jié)座之間設(shè)有滾珠，步進電機上設(shè)有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的上端與光柵調(diào)節(jié)座相連接，轉(zhuǎn)軸的下端與正弦臂的一端相連接，正弦臂的另一端與滾輪相連接，正弦臂的轉(zhuǎn)動帶動光柵的轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明的光柵轉(zhuǎn)臺在進行光譜掃描時可以通過其自帶的電機采用直驅(qū)的方式進行快速的波長定位，使光柵快速轉(zhuǎn)動到目標波長附近的位置，然后再通過步進電機驅(qū)動高減速比的減速機構(gòu)進行波長位置的精確掃描，達到精確的波長定位。解決了單色儀光柵高精度掃描和高速掃描定位無法統(tǒng)一的問題。

本發(fā)明在保證波長掃描精確度的基礎(chǔ)上大大提高了波長掃描的速度，解決了現(xiàn)有單色儀波長定位慢的問題。

附圖說明

圖1為波長掃描定位裝置的俯視圖。

圖2為波長掃描定位裝置的主視圖。

圖3為步進電機驅(qū)動高減速比的減速機構(gòu)示意圖。

圖4為電機直接驅(qū)動光柵的光柵轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中的附圖標記，1為步進電機驅(qū)動高減速比的減速機構(gòu)，2為光柵轉(zhuǎn)臺，11為步進電機，12為同步帶，13為擋板及滑塊，14為絲桿機構(gòu)，15為機架，21為光柵，22為光柵固定座，23為滾珠，24為光柵調(diào)節(jié)座，25為電機，26為轉(zhuǎn)軸，27為正弦臂，28為滾輪，29為調(diào)節(jié)螺釘。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明：本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述實施例。

如圖1～圖4所示，本實施例所涉及的一種波長掃描定位裝置，包括：步進電機驅(qū)動高減速比的減速機構(gòu)1和光柵轉(zhuǎn)臺2，所述步進電機驅(qū)動高減速比的減速機構(gòu)1包括步進電機11、同步帶12、擋板及滑塊13、絲桿機構(gòu)14和機架15，所述絲桿機構(gòu)14設(shè)置在機架15上，擋板及滑塊13固定在絲桿機構(gòu)14上，步進電機11的輸出軸上設(shè)有主動同步帶輪，絲桿機構(gòu)14上設(shè)有被動同步帶輪，主動同步帶輪和被動同步帶輪之間由同步帶12傳動連接；所述光柵轉(zhuǎn)臺2包括光柵21、光柵固定座22、滾珠23、光柵調(diào)節(jié)座24、電機25、轉(zhuǎn)軸26、正弦臂27、滾輪28和調(diào)節(jié)螺釘29，所述光柵21固定在光柵固定座22上，光柵固定座22通過調(diào)節(jié)螺釘29固定在光柵調(diào)節(jié)座24上，光柵固定座22和光柵調(diào)節(jié)座24之間設(shè)有滾珠23，步進電機25上設(shè)有轉(zhuǎn)軸26，轉(zhuǎn)軸26的上端與光柵調(diào)節(jié)座24相連接，轉(zhuǎn)軸26的下端與正弦臂27的一端相連接，正弦臂27的另一端與滾輪28相連接。正弦臂27的轉(zhuǎn)動帶動光柵21的轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)。

光柵固定座22和光柵調(diào)節(jié)座24之間設(shè)有三個調(diào)節(jié)螺釘29。

三個調(diào)節(jié)螺釘29用于調(diào)節(jié)光柵21的高低位置和俯仰角。

光柵轉(zhuǎn)臺2的電機25驅(qū)動光柵21實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)動，正弦臂27靠在固定于絲桿機構(gòu)14上的擋板及滑塊13上，步進電機11通過同步帶12驅(qū)動絲桿機構(gòu)14的精密絲桿轉(zhuǎn)動，絲桿帶動擋板及滑塊13做直線移動，正弦臂27隨著臂桿上滾輪28的位置正弦轉(zhuǎn)動，從而帶動光柵轉(zhuǎn)臺2轉(zhuǎn)動。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，這些具體實施方式都是基于本發(fā)明整體構(gòu)思下的不同實現(xiàn)方式，而且本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。