[发明专利]一种采用定位限位装置的高稳定度主备光路切换机构

权利要求书

1.一种采用定位限位装置的高稳定度主备光路切换机构，其特征在于：包括：底座(1)、角接触球轴承1(2)、转轴1(3)、反射镜框(4)、反射镜(5)、角接触球轴承2(6)、转轴2(7)、步进电机(8)、霍尔传感器组件(9)、定位限位装置(10)、磁钢(11)；

所述反射镜(5)通过胶粘的方式安装在反射镜框(4)内，转轴1(3)、转轴2(7)与反射镜框(4)间隙配合，并通过销钉定位，转轴1(3)、转轴2(7)分别通过角接触球轴承1(2)及角接触球轴承2(6)支撑在底座(1)上；步进电机(8)固定安装在底座(1)上，步进电机(8)的输出轴与转轴2(7)间隙配合并采用定位销限位，使步进电机(8)的输出轴与转轴2(7)能够同步转动；步进电机(8)能够直接驱动转轴1(3)、转轴2(7)转动，从而带动反射镜(5)、反射镜框(4)绕转轴1(3)、转轴2(7)转动，实现主份位置、备份位置的切换；定义主份位置为：反射镜(5)的镜面与底座(1)所在的平面呈45°，且反射镜(5)的镜面的背面朝向底座(1)所在的平面；定义备份位置为：反射镜(5)绕转轴1(3)、转轴2(7)顺时针转动90°后的位置；

定位限位装置(10)采用螺栓固定安装在底座(1)上，磁钢(11)通过胶接的形式固定在反射镜框(4)上，定位限位装置(10)能够使反射镜(5)维持在主份位置或备份位置；

霍尔传感器组件(9)能够反馈反射镜(5)所处的位置，即主份位置或备份位置；

定位限位装置(10)由固定座(12)、微调节螺栓(13)、锁紧螺母(14)、钢片(15)、聚酰亚胺限位块(16)组成；微调节螺栓(13)螺帽上设置有沉孔，聚酰亚胺限位块(16)的一部分伸入微调节螺栓(13)的沉孔中，并采用420结构胶粘接在微调节螺栓(13)的沉孔中；固定座(12)为L型，固定座(12)一端固定在底座(1)上，固定座(12)的另一端设置有螺纹孔及方形沉孔，微调节螺栓(13)能够穿过固定座(12)上的螺纹孔并与固定座(12)之间螺纹副连接；锁紧螺母(14)与微调节螺栓(13)之间螺纹副连接；钢片(15)通过420结构胶粘接在固定座(12)另一端的方形沉孔内；

定位限位装置(10)沿微调节螺栓(13)轴向有2mm～4mm的位置调节量，通过调节定位限位装置(10)上的微调节螺栓(13)实现主份位置、备份位置的精确确定，通过锁紧螺母(14)锁紧微调节螺栓(13)，避免微调节螺栓(13)位置发生变动，定位限位装置(10)上的钢片(15)与磁钢(11)的吸力使反射镜(5)稳定维持在主份位置或备份位置；霍尔传感器组件(9)能够反馈反射镜(5)所处的位置，即主份位置或备份位置。

2.根据权利要求1所述的一种采用定位限位装置的高稳定度主备光路切换机构，其特征在于：钢片(15)与磁钢(11)的吸力大小需同时满足以下两个条件：

条件1：吸力所产生的力矩需小于步进电机(8)的驱动力矩并留有1～2倍的裕度，

条件2：吸力所产生的力矩需大于轴系的负载力矩并留有1～2倍的裕度，轴系的负载力矩为摩擦力矩、偏心力矩、及歩进电机的定位力矩之和；轴系由转轴1(3)和转轴2(7)共同组成，转轴1(3)和转轴2(7)同轴。

3.根据权利要求1所述的一种采用定位限位装置的高稳定度主备光路切换机构，其特征在于：钢片(15)与磁钢(11)的吸力F与磁钢(11)的体积，即磁钢(11)的长L×宽W×高H、磁钢(11)的剩磁密度B_r、钢片(15)与磁钢(11)表面的距离χ、磁导率μ有关；当磁钢(11)的剩磁密度B_r及其体积、磁导率μ固定的情况下，吸力的大小由钢片(15)与磁钢(11)表面的距离χ决定，设计时需预留出2mm～4mm的调节余量；

装配调试过程中根据轴系负载力矩、电机驱动力矩的实际值、磁钢(11)与轴系的距离，调节钢片(15)与磁钢(11)表面的距离,从而调整吸力的大小，同时需调整定位限位装置(10)上的微调节螺栓(13)来调节反射镜(5)在主份及备份位置的位置精度；轴系的负载力矩为摩擦力矩、偏心力矩、及歩进电机的定位力矩之和；轴系由转轴1(3)和转轴2(7)共同组成，转轴1(3)和转轴2(7)同轴。

4.根据权利要求1所述的一种采用定位限位装置的高稳定度主备光路切换机构，其特征在于：定位限位装置(10)，能够实现反射镜(5)的准确定位，又能够限制反射镜(5)的运动范围，同时，采用定位限位装置(10)上钢片(15)与磁钢(11)的吸力能够将反射镜(5)稳定在工作位置，避免由于运输或在轨微振动的影响导致反射镜(5)偏离工作位置。