[实用新型]一种基于四杆机构原理的双连续可变狭缝机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光谱仪器装置，具体是指一种基于四杆机构原理的双连续可变狭缝机构。

背景技术

狭缝是每台光谱仪单色器中都用到的机械装置，中低档光谱仪中一般采用固定宽度的狭缝，或狭缝宽度分4～5档的可变狭缝机构。而对于较高档的仪器，为满足客户的多种测量需求，往往需要狭缝宽度有更多分档，甚至连续可变。

现有光谱仪中用到的光谱带宽0.2-2.0nm，19档狭缝宽度连续可调的狭缝系统。从其产品介绍了解到，他们的狭缝系统是按档调节的，最小间隔0.1nm光谱带宽。

也有基于柔性铰链原理，由两个并列的四边形柔性铰链构成的狭缝机构，两个四边形柔性铰链可在同一块弹性材料板上加工而成。由单片机、步进电机、螺旋副、圆锥顶杆和光栅副构成的闭环系统实现了狭缝宽度的自动调节。该狭缝系统中的四边形柔性铰链、圆锥顶杆等零件需要很高的加工精度，而且采用光栅构成闭环系统，因此成本较高。另外，此狭缝系统是单狭缝系统。

市场上也有手动连续可调狭缝，其结构简单，但精度不高。

实现高精度狭缝宽度控制的机构主要有精密丝杆、锥形顶杆、弹性铰链等，制造精度通常较高，成本较高；而简易的狭缝机构一般为手调机构，精度难以保证。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种分辨率高、精度控制高、并且结构简单、加工制造容易、成本低廉的狭缝系统一种基于四杆机构原理的双连续可变狭缝机构。

为了实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：

一种基于四杆机构原理的双连续可变狭缝机构，其是由一个曲柄和复数个双导杆机构组成，所述的复数个双导杆机构的摆动导杆共线，两移动导杆互相平行，并与固定支架形成滑动副支承，当曲柄绕固定轴转动时，曲柄外端的铰点在摆动导杆的滑槽里移动，并带动摆动导杆绕另一固定轴摆动，在两移动导杆上，按中心距要求安装成对的狭缝片，就可以实现同平面双狭缝宽度同步变化，保持中心距不变。

所述的摆动导杆与摆杆做成一体，摆动导杆上的滑槽分别与两移动导杆上的铰点构成移动副，摆动导杆摆动时，就带动两平行移动导杆反向平行移动，两移动导杆到两固定轴的连线距离相等时，它们反向平移距离也相等。

所述的复数个双导杆机为两个双导杆机构

采用上述方案后，由于采用曲柄和复数个双导杆机构组成，就可以实现同平面双狭缝宽度同步变化，保持中心距不变，且分辨率高、精度控制高、并且结构简单、加工制造容易。

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：

附图说明

图1为本实用新型原理结构示意图；

图2-3为本实用新型实施例结构示意图。

图号说明：

5 曲柄             1 双导杆机构         3 摆动导杆

61、62 移动导杆    60 固定支架          41、42 固定轴

31 摆杆            601 铰点             13 狭缝片

8 电机             9 偏心轮             10 摆块

11 固定销                12 滑杆

具体实施方式

如图1所示，一种基于四杆机构原理的双连续可变狭缝机构，其是由一个曲柄5摆杆31组成的曲柄摆杆机构，及两个双导杆机构1组成，所述的两个双导杆机构1的结构为：双导杆机构1的摆动导杆3共线，另外两移动导杆61、62互相平行并与固定支架60形成滑动副支承，当曲柄5绕固定轴41转动时，曲柄5外端的铰点601在摆杆31的滑槽里移动，并带动摆杆31绕另一固定轴42摆动。摆动导杆3与摆杆31做成一体，以保证它们同步摆动，摆动导杆3上的两滑槽分别与两移动导杆61、62上的铰点601构成移动副，摆动导杆3摆动时，就带动两平行移动导杆61、62反向平行移动，两移动导杆61、62到两固定轴41、42的连线距离相等时，它们反向平移距离也相等。在两移动导杆61、62上，按中心距要求安装成对的狭缝片13，就可以实现同平面双狭缝宽度同步变化，而且中心距保持不变，具体如图2-3所示。

另配合如图1所示，两固定轴41、42距离为C，曲柄5的长度为e，两移动导杆61、62到固定轴41、42的距离都为D，当曲柄5与固定轴41、42的连线夹角为Φ时，两移动导杆61、62的平移距离为a，各尺寸参数存在下式(1)的关系：