大口徑反射鏡自動清洗裝置制造方法
【專利摘要】大口徑反射鏡自動清洗裝置,涉及望遠鏡鏡面清洗技術,解決現(xiàn)有對主反射鏡進行清洗時,存在清洗效率低,質量差,并且很難實現(xiàn)對大口徑反射鏡進行清洗的問題,包括鏡體、噴嘴、清洗臂、接頭、軟管、蝸輪蝸桿副、旋轉電機、滑動座、齒輪副、軌道壓環(huán)、轉軸、軸承、導向滾輪、軌道底板、限位開關、鎖死機構、限位片和行車電機,本發(fā)明利用了望遠鏡的結構特點,設計一種自動清洗裝置。避免了因為技術人員的能力和水平的差異造成的清洗效果不同,清洗效率高,結構緊湊,自動化程度高。能夠直徑2米以上級別鏡面清洗,占用空間小,本發(fā)明所述的清洗清洗完畢后旋轉至反射鏡的側面,不影響望遠鏡的觀測,適合于大口徑反射鏡的清洗。
【專利說明】大口徑反射鏡自動清洗裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及望遠鏡鏡面清洗技術,具體涉及直徑達到2米以上級別的反射鏡鏡面的清洗。
【背景技術】
[0002]隨著天文學和天文技術的發(fā)展,科學家們迫切需要更大口徑的天文望遠鏡來觀測更遙遠、更暗、更小的星體或飛行器,世界各國科學家不斷制造更大口徑的望遠鏡。目前世界上已經建成的直徑達到8米以上的望遠鏡有十幾架,2米?4米之間的望遠鏡有幾十架,正在計劃建造中的有30米TMT望遠鏡和39米的EELT望遠鏡。
[0003]當望遠鏡主反射鏡口徑較小時,對主反射鏡進行清洗時,一般是由技術人員利用潔凈脫脂棉和酒精乙醚混合液進行擦洗,為了使擦洗時不反復污染鏡面,擦洗時按照從內到外做環(huán)形擦洗,而且擦洗時要不斷更換脫脂棉。這種清洗方式不但效率低,而且清洗質量不高,清洗效果的一致性差,清洗的質量依賴于技術人員的能力和技術水平。當望遠鏡主反射鏡口徑增大時,比如直徑達到2米以上時,技術人員很難直接清洗,操作非常不方便。
[0004]目前國內大型望遠鏡比較少,中小口徑望遠鏡比較多,因此大多采用的是人工清洗的方式。近年來,國內也在制造大型天文望遠鏡,這種傳統(tǒng)的鏡面清洗方式已經不能滿足實際要求。本發(fā)明為了適應國內大型望遠鏡發(fā)展的需求,提出了自動清洗的方法。
[0005]望遠鏡的主反射鏡安裝在主鏡室內,主鏡室連接在望遠鏡的四通上,主鏡室和四通之間一般通過三點或者六點連接,而且在望遠鏡主反射鏡的側面與主鏡室之間有一定的空間,本發(fā)明充分利用這一空間,設計了自動清洗裝置,可以分區(qū)域完成對鏡面的清洗。
[0006]大型望遠鏡的主反射鏡由于口徑較大,因此清洗裝置的設計必須按照以下兩個思想進行:一方面,清洗裝置的噴頭必須是可移動的,才能保證清洗整個鏡面;另一方面,清洗裝置的噴頭必須是可以收起的,在工作時噴頭旋轉至反射鏡的上方,在不工作時旋轉至反射鏡的側面,這種設計思想保證清洗裝置不會影響望遠鏡的觀測,而且不工作時清洗裝置必須具有鎖定功能。
【發(fā)明內容】
[0007]本發(fā)明為解決現(xiàn)有對主反射鏡進行清洗時,存在清洗效率低,質量差,并且很難實現(xiàn)對大口徑反射鏡進行清洗的問題,提供一種大口徑反射鏡自動清洗裝置。
[0008]大口徑反射鏡自動清洗裝置,包括噴嘴、清洗臂、接頭、軟管、蝸輪蝸桿副、旋轉電機、滑動座、齒輪副、軌道壓環(huán)、轉軸、軸承、導向滾輪、軌道底板、第一限位開關、鎖死機構、第一限位片、第二限位片、行車電機和第二限位開關;所述噴嘴、接頭和軟管分別連接在清洗臂上,所述清洗臂安裝在蝸輪蝸桿副上,蝸輪蝸桿副安裝在滑動座上,蝸輪蝸桿副上安裝有第二限位開關;當工作時,旋轉電機驅動蝸輪蝸桿副帶動清洗臂旋轉,當清洗臂上的第二限位片到達第二限位開關的位置時,蝸輪蝸桿副帶動清洗臂旋轉90°至鏡體的側面;
[0009]滑動座通過軸承和轉軸連接在導向滾輪上,所述轉軸的中心連接齒輪副,行車電機安裝在齒輪副上,所述軌道壓環(huán)固定在軌道底板上;
[0010]行車電機帶動滑動座沿軌道底板運動,當滑動座上的第一限位片到達軌道底板上的第一限位開關時,蝸輪蝸桿副反向驅動清洗臂至鏡體的側面,鎖死機構鎖定滑動座。
[0011]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明充分利用了望遠鏡的結構特點,從望遠鏡主反射鏡的實際情況出發(fā),設計了一種自動清洗裝置。這種清洗裝置減小人的直接參與,避免了因為技術人員的能力和水平的差異造成的清洗效果不同,清洗效率高,結構緊湊,自動化程度高。能夠直徑2米以上級別鏡面清洗,自動化程度高,結構緊湊,占用空間小,清洗效率高;本發(fā)明所述的清洗清洗完畢后旋轉至反射鏡的側面,不影響望遠鏡的觀測,適合于大口徑反射鏡的清洗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明所述的大口徑反射鏡自動清洗裝置的剖視圖;
[0013]圖2為本發(fā)明所述的大口徑反射鏡自動清洗裝置的俯視圖。
[0014]圖中:1、鏡體,2、噴嘴,3、清洗臂,4、接頭,5、軟管,6、蝸輪蝸桿副,7、旋轉電機,8、滑動座,9、齒輪副,10、軌道壓環(huán),11、轉軸,12、軸承,13、導向滾輪,14、軌道底板,15、第一限位開關,16、鎖死機構,17、限位片,18、行車電機,19、第二限位片,20、第二限位開關。
【具體實施方式】
[0015]【具體實施方式】一、結合圖1和圖2說明本實施方式,大口徑反射鏡自動清洗裝置,包括鏡體1、噴嘴2、清洗臂3、接頭4、軟管5、蝸輪蝸桿副6、旋轉電機7、滑動座8、齒輪副
9、軌道壓環(huán)10、轉軸11、軸承12、導向滾輪13、軌道底板14)、第一限位開關15、第二限位片19、第二限位開關20、鎖死機構16、限位片17和行車電機18等。
[0016]所述裝置噴嘴2、接頭4和軟管5全部連接在清洗臂3上,清洗臂3安裝在蝸輪蝸桿副6上,蝸輪蝸桿副6安裝在滑動座8上,當工作時,旋轉電機7驅動蝸輪蝸桿副6帶動清洗臂3旋轉,當清洗臂3上的第二限位片19恰好到達第二限位開關20的位置時,清洗臂旋轉90°,即完成從非工作狀態(tài)(清洗臂位于鏡體的側面)到工作狀態(tài)的轉換。
[0017]滑動座8通過軸承12和轉軸11連接在導向滾輪13,轉軸的中心連接有齒輪副9,行車電機18安裝在齒輪副9上,軌道壓環(huán)10固定在軌道底板14上,這樣可以限制導向滾輪13的竄動。在滑動座8上合適位置安裝有鎖死機構16,可以實現(xiàn)滑動座的鎖定。在軌道底板14的兩端安裝有第一限位開關15,滑動座8的兩側安裝有第一限位片。
[0018]行車電機18帶動整個滑動座8沿軌道底板14運動,使清洗臂可以橫掃鏡體I的部分區(qū)域。在滑動座運動的同時,通過軟管5給清洗臂3充一定壓力的清洗液,完成對鏡體I的清洗,清洗液由鏡體的中心孔處收集。當清洗完畢后,蝸輪蝸桿副6反向驅動清洗臂至鏡體I的側面,鎖死機構16鎖定滑動座8的位置,使滑動座8與軌道底板14不得有相對運動,因為蝸輪蝸桿有自鎖功能,因此整個運動部件全部鎖定,在清洗完畢后,不會影響望遠鏡的觀測。
[0019]本實施方式所述的裝置采用分區(qū)清洗,在鏡室與望遠鏡連接部位的空余處,設置若干組該清洗裝置,每組清洗裝置清洗一定的區(qū)域,所有的清洗裝置聯(lián)合起來可以完成對整個鏡面的清洗;[0020]本實施方式所述的裝置可打開可收起,在工作時,旋轉電機7驅動蝸輪蝸桿,使之帶動清洗臂旋轉至反射鏡上方,清洗裝置旋轉至清洗位置,清洗完畢后清洗裝置旋轉至鏡體的側面,不影響望遠鏡的觀測。工作完畢后,蝸輪蝸桿帶動清洗臂旋轉至反射鏡的側面。由行車電機帶動整個清洗裝置繞反射鏡的中心做圓周運動,從而使清洗臂橫掃一定的區(qū)域,可以分成六個區(qū)域分別同時清洗。本裝置的滑動座8采用了斷電自鎖裝置,在不工作時,可以使整個清洗裝置鎖定在反射鏡的側面。所述裝置清洗臂的鎖定利用的是蝸輪蝸桿的自鎖功能,使之不能隨意旋轉。
[0021]本實施方式中噴嘴2的中心線與清洗臂的豎直方向成15°角;使得噴嘴2噴出的清洗液不是直接噴向鏡面,而是成15°傾斜角噴向鏡體,一方面便于清洗液的流動,另一方面保證不同清洗區(qū)域的連接處也能得到很好的清洗。清洗臂3安裝在蝸輪蝸桿上,一方面可以實現(xiàn)減速,另一方面充分利用了蝸輪蝸桿的自鎖功能,使清洗臂可以鎖定在任意位置。本實施方式采用齒輪組驅動滑動座帶動整個清洗裝置前進或后退:所述的行車電機18是直流電機,電壓為12V。限位開關采用光電開關,電壓為±5V。實現(xiàn)限位功能。
【權利要求】
1.大口徑反射鏡自動清洗裝置,包括噴嘴(2)、清洗臂(3)、接頭(4)、軟管(5)、蝸輪蝸桿副(6)、旋轉電機(7)、滑動座(8)、齒輪副(9)、軌道壓環(huán)(10)、轉軸(11)、軸承(12)、導向滾輪(13)、軌道底板(14)、第一限位開關(15)、鎖死機構(16)、第一限位片(17)、第二限位片(19)、行車電機(18)和第二限位開關(20);其特征在于, 所述噴嘴(2)、接頭(4)和軟管(5)分別連接在清洗臂(3)上,所述清洗臂(3)安裝在蝸輪蝸桿副(6)上,蝸輪蝸桿副(6)安裝在滑動座(8)上,蝸輪蝸桿副(6)上安裝有第二限位開關(20);當工作時,旋轉電機(7)驅動蝸輪蝸桿副(6)帶動清洗臂(3)旋轉,當清洗臂(3)上的第二限位片(19)到達第二限位開關(20)的位置時,蝸輪蝸桿副(6)帶動清洗臂(3)旋轉90°至鏡體(I)的側面; 滑動座(8 )通過軸承(12)和轉軸(11)連接在導向滾輪(13 )上,所述轉軸(11)的中心連接齒輪副(9),行車電機(18)安裝在齒輪副(9)上,所述軌道壓環(huán)(10)固定在軌道底板(14)上; 行車電機(18)帶動滑動座(8)沿軌道底板(14)運動,當滑動座(8)上的第一限位片(17)到達軌道底板(14)上的第一限位開關(15)時,蝸輪蝸桿副(6)反向驅動清洗臂(3)至鏡體(I),鎖死機構(16 )鎖定滑動座(8 )。
2.根據權利要求1所述的大口徑反射鏡自動清洗裝置,其特征在于,噴嘴的中心線與清洗臂(3)的豎直方向成15°角。
3.根據權利要求1所述的一種大口徑反射鏡自動清洗裝置,其特征在于,所述的行車電機(18)是直流電機,電壓為12V。
4.根據權利要求1所述的一種大口徑反射鏡自動清洗裝置,其特征在于,所述限位開關米用光電開關,電壓為±5V。
【文檔編號】B08B3/08GK103909074SQ201410116733
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權日:2014年3月26日
【發(fā)明者】王富國, 楊飛, 明名 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所