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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115755492A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211586714.6(22)申请日2022.12.09(71)申请人中国科学院光电技术研究所地址610209四川省成都市双流350信箱(72)发明人刘会静彭起唐涛张德启朱柏林江川(74)专利代理机构北京科迪生专利代理有限责任公司11251专利代理师邓治平(51)Int.Cl.G03B13/34(2021.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种采用柔性连接的高精度空间相机调焦机构(57)摘要本发明公开了一种采用柔性连接的高精度空间相机调焦机构,包括轴承座(1)、螺母(2)、滚珠丝杠(3)、底座(4)、轴承一(5)、电机(6)、蜗杆座(7)、蜗杆(8)、蜗轮压圈(9)、编码器(10)、蜗轮(11)、工作台(12)、圆柱销(13)、螺钉(14)、球头顶丝(15)、轴承二(16)、柔性板(17)、导轨(18)和下连接板(19);所述调焦机构以电机为驱动单元,以编码器为反馈单元,通过蜗轮蜗杆、滚珠丝杠、螺母传动将旋转运动转化为直线运动,并通过导轨实现精确导向。本发明通过柔性板结构释放了部分自由度,解决了机构装配和运动过程中的干涉问题,极大的提高了调焦机构的装配效率、装配精度以及精度的稳定性,本发明结构简单,刚性好,操作方便,适用范围广。CN115755492ACN115755492A权利要求书1/1页1.一种采用柔性连接的高精度空间相机调焦机构,其特征在于:包括轴承座(1)、螺母(2)、滚珠丝杠(3)、底座(4)、轴承一(5)、电机(6)、蜗杆座(7)、蜗杆(8)、蜗轮压圈(9)、编码器(10)、蜗轮(11)、工作台(12)、圆柱销(13)、螺钉(14)、球头顶丝(15)、轴承二(16)、柔性板(17)、导轨(18)和下连接板(19),两根导轨(18)安装在底座(4)上方,保证两根导轨(18)平行度在合适范围内;滚珠丝杠(3)、螺母(2)安装在底座(4)和轴承座(1)的轴承孔内,通过轴承一(5)、轴承二(16)支撑,保证滚珠丝杠(3)轴与导轨(18)的平行度在合适的范围内;工作台(12)安装在导轨(18)上,并通过柔性板(17)和下连接板(19)与螺母(2)连接;蜗轮(11)安装在滚珠丝杠(3)的轴上,并用蜗轮压圈(9)压紧;蜗杆座(7)通过螺钉(14)安装在底座(4)的侧面,并打销定位,圆柱销(13)通过配作的方式将工作台(12)与柔性板(17)贯穿,防止结合面之间发生切向相对位移;编码器(10)定子、电机(6)、蜗杆(8)安装在蜗杆座(7)上,蜗杆(8)和滚珠丝杠(3)轴为空间正交布局,电机(6)与蜗杆(8)同轴并通过联轴节相连,编码器(10)由相互同轴的两部分定子和转子组成,其中转子安装在滚珠丝杠(3)轴端上,定子安装在蜗杆座(7)上,定子转子均与滚珠丝杠(3)同轴,蜗杆(8)两端通过轴承一(5)、轴承二(16)支撑,球头顶丝(15)安装在工作台(12)上,旋入螺纹通孔并靠在螺母(2)的端面上。2.根据权利要求1所述的一种采用柔性连接的高精度空间相机调焦机构,其特征在于:所述的柔性板(17)上切有柔性槽,保证柔性板(17)在X向和Y向具有足够的强度和刚度,同时在Z向存在适当的柔性,从而容纳机构在运动过程中不断变化的位置误差,保证滚珠丝杠的旋转角度有效的转化为直线运动,保证机构具有较高的定位精度和重复定位精度。3.根据权利要求1所述的一种采用柔性连接的高精度空间相机调焦机构,其特征在于:由于加工和装配的误差,柔性板(17)的刚度和强度与理论数据同样存在差别,当柔性板(17)的刚度和强度不能满足使用要求时利用低挥发的真空胶水填充在柔性槽内,实现柔性结构的微量调整,找寻柔性板(17)的最优刚度状态,极大的节约了加工和装配的时间,降低了生产成本。4.根据权利要求1所述的一种采用柔性连接的高精度空间相机调焦机构,其特征在于:所述的螺母(2)与工作台(12)之间的连接部件采用柔性板(17)和下连接板(19)两个独立的零件,方便柔性板(17)的安装与调试,而不必拆卸轴系。5.根据权利要求1所述的一种采用柔性连接的高精度空间相机调焦机构,其特征在于:所述球头顶丝(15)限制了机构在直线运动方向的自由度,确保机构在直线运动方向具有足够的承载能力。2CN115755492A说明书1/3页一种采用柔性连接的高精度空间相机调焦机构技术领域[0001]本发明属于航天技术领域,具体涉及一种采用柔性连接的高精度空间相机调焦机构。背景技术[0002]采用步进电机驱动,蜗轮蜗杆减速自锁,丝杠螺母传动以及导轨导向的调焦方案是目前航天技术领域中应用最广泛也最传统的方案。该方案中螺母与工作台之间的连接部位属于