用於裝卸天文望遠鏡主鏡的裝卸機械手的製作方法
2023-04-28 06:06:36
專利名稱：用於裝卸天文望遠鏡主鏡的裝卸機械手的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種機械手，具體涉及一種用於裝卸天文望遠鏡主鏡的裝卸機械手。
背景技術：
裝卸子鏡機械手是天文望遠鏡用於裝卸主鏡的一個機構，在安裝階段用於把主鏡裝在望遠鏡的適當位置。當望遠鏡使用一段時間後，鏡面的鍍膜層由於氧化、汙染等原因需要重新鍍膜時，又靠它拆卸，鍍後再裝上。一般傳統望遠鏡的主鏡只有一塊，機構就較簡單，只是一種簡單的夾具就可以勝任。而現代天文望遠鏡發展的方向是由多子鏡構成大型望遠鏡，例如中國的重大科學項目LAMOST天文望遠鏡——「大天區多目標光纖光譜望遠鏡」，其球面主鏡MB由37塊向下傾斜一定角度(20～30°)的六角球面鏡組成，這37塊鏡間只有3～10毫米的間隙。37塊鏡組成一個球面，各鏡位置及空間角不同。同時，37塊六角球面鏡都是玻璃材料，非常易碎，且由於其結構特殊性，普通夾具就不能完成此工作。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術存在的上述問題，提供一種用於裝卸天文望遠鏡主鏡的裝卸機械手，該機械手能夠完成由多子鏡構成的現代大型天文望遠鏡主鏡的裝卸工作，可以針對非常易碎的玻璃材料，及結構特殊的各子鏡進行裝卸工作。
完成上述發明任務的技術方案是用於裝卸天文望遠鏡主鏡的裝卸機械手，設有機座，機座內設有調節高度的升降螺旋及繞機座旋轉的運動、鎖定機構，其特徵在於，機座上聯結有手掌，手掌上聯結有手指，在手掌和手指上設有角度調節機構、左右調節機構及前後調節機構，所有這些調節機構均由伺服電機控制行程，伺服電機與計算機連接；同時，機械手的手指上設有壓力傳感器，所述壓力傳感器的輸出與計算機連接。
計算機中設有裝卸子鏡的程序，並記錄有各子鏡的號碼和位置信息。工作時在計算機上輸入某一子鏡號碼，即可由計算機發出指令，控制各調節機構到預定的姿態，而由機械手的手指將子鏡室抓住，可以進行各子鏡的安裝和拆卸工作。
機械手手指上的的壓力傳感器可以控制手指與鏡子間的壓力，使此力恰好抓牢子鏡而不會使鏡子破損。
本發明有以下優化方案1、為防止鏡子破碎，該機械手的手掌和手指上設有柔性層或彈性層。即，所有與鏡子接觸及可能碰到的位置，均用軟材料包墊上。
2、在正三角形手掌的中心，有一帶電光接收器的發光自準直管，該光電接收器的輸出與計算機連接。當球面鏡子中心與手掌中心對準且手掌平面與過鏡中心法線垂直時，光電接收器可接收到由鏡面反射器的光線，從而可判定機械手是否已調到正確的位置。若不正確據反射點再調正位置，直到位置正確，再裝卸子鏡。所述的光電接收器也可以換用CCD面陣或CCD相機。
本發明的機械手克服了現有技術中的普通夾具不能完成由多子鏡構成的現代大型天文望遠鏡主鏡裝卸工作的難題，可以針對非常易碎的玻璃材料，及結構特殊的各子鏡進行裝卸工作。例如，中國的重大科學項目LAMOST天文望遠鏡——「大天區多目標光纖光譜望遠鏡」，其球面主鏡MB的裝卸工作，可以由本發明的機械手完成。
圖1為本發明結構示意圖。
具體實施例方式
實施例1，本裝卸機械手是專門為國家重大科學項目，大天區多目標光纖光譜望遠鏡裝卸球面主鏡MB設計的。由於此望遠鏡的獨特性，球面主鏡由37塊向下傾斜一定角度(20～30°)的六角球面鏡組成，這37塊鏡間只有3～10毫米的間隙。37塊鏡組成一個球面，各鏡位置及空間角不同。鏡子是玻璃材料，易碎，為此專門設計了此機械手。
參照圖1機械手由手指1，手掌2，角度調節機構3，左右調節機構4及前後調節機構5和機座6組成。機座6內有調節高度的升降螺旋及繞機座旋轉和鎖定機構。
所有這些調節機構均由伺服電機控制行程，伺服電機與計算機連接；當輸入某一子鏡號碼，即可由計算機發出指令，控制各調節機構倒預定的姿態，而由機械手的手指將子鏡室抓住，可以進行子鏡的裝和拆卸工作。
機械手的手指上有專門的壓力傳感器，可以控制手指與鏡子間的壓力，使此力恰好抓牢子鏡而不會使鏡子破損。為防止鏡子破碎，所有與鏡子接觸及可能碰到的位置，均用軟材料包墊上。
在正三角形手掌的中心，有一帶電光接收器的發光自準直管，該光電接收器的輸出與計算機連接。當球面鏡子中心與手掌中心對準且手掌平面與過鏡中心法線垂直時，光電接收器可接收到由鏡面反射器的光線，從而可判定機械手是否已調到正確的位置。(見附圖)若不正確據反射點再調正位置，直到位置正確，再裝卸子鏡。
實施例2，與實施例1基本相同，但其中的光電接收器改為CCD面陣。
權利要求
1.一種用於裝卸天文望遠鏡主鏡的裝卸機械手，設有機座，機座內設有調節高度的升降螺旋及繞機座旋轉的運動、鎖定機構，其特徵在於，機座上聯結有手掌，手掌上聯結有手指，在手掌和手指上設有角度調節機構、左右調節機構及前後調節機構，所有這些調節機構均由伺服電機控制行程，伺服電機與計算機連接；同時，機械手的手指上有專門的壓力傳感器，所述的壓力傳感器的輸出與計算機連接。
2.按照權利要求1所述的用於裝卸天文望遠鏡主鏡的裝卸機械手，其特徵在於，該機械手的手掌和手指上設有柔性層或彈性層。
3.按照權利要求1或2所述的用於裝卸天文望遠鏡主鏡的裝卸機械手，其特徵在於，在正三角形手掌的中心，設有一帶電光接收器或CCD面陣的發光自準直管，該光電接收器的輸出與計算機連接。
全文摘要
用於裝卸天文望遠鏡主鏡的裝卸機械手，設有機座，機座內設有調節高度的升降螺旋及繞機座旋轉的運動、鎖定機構，其特徵在於，機座上聯結有手掌，手掌上聯結有手指，在手掌和手指上設有角度調節機構、左右調節機構及前後調節機構，所有這些調節機構均由伺服電機控制行程，伺服電機與計算機連接；同時，機械手的手指上有專門的壓力傳感器，所述的壓力傳感器的輸出與計算機連接。本發明的機械手克服了普通夾具不能完成由多子鏡構成的現代大型天文望遠鏡主鏡裝卸工作的難題，可以針對非常易碎的玻璃材料，及結構特殊的各子鏡進行裝卸工作。例如，LAMOST「大天區多目標光纖光譜望遠鏡」球面主鏡MB的裝卸工作，可以由本發明的機械手完成。
文檔編號B25J15/08GK101045295SQ200710021380
公開日2007年10月3日 申請日期2007年4月10日 優先權日2007年4月10日
發明者周放, 姚正秋 申請人:中國科學院國家天文臺南京天文光學技術研究所