一种集成化空间精密两维扫描机构

摘要

本发明公开了一种集成化空间精密两维扫描机构，包括跨轨扫描机构和沿轨扫描机构；跨轨扫描机构包括扫描镜、扫描机构前壳体、扫描机构中间端盖、旋转电机、角位移传感器、转动轴、轴承组件、直线运动轴、前铰链组件、后铰链组件、前铰链组件支撑、后铰链组件支撑、密封圈；沿轨扫描机构包括扫描镜、直线电机、直线运动轴、扫描机构后壳体、转动轴、前铰链组件、后铰链组件、前铰链组件支撑、后铰链组件支撑、直线电机封盖、前限位装置、后限位装置。本发明的优点在于：与传统的两维扫描机构相比具有集成化、轻小型、高指向精度、装配难度低等特点；一维可以360°转动，另一维的转动角度可通过限位装置确定，跨轨扫描和沿轨扫描交替运动。

主权项

一种集成化空间精密两维扫描机构，包括跨轨扫描机构和沿轨扫描机构，其特征在于：所述的跨轨扫描机构包括扫描镜(1)、扫描机构前壳体(8)、扫描机构中间端盖(13)、旋转电机(7)、角位移传感器(9)、转动轴(6)、直线运动轴(15)、前铰链组件(22)、后铰链组件(19)、前铰链组件支撑(2)、后铰链组件支撑(14)、前轴承组件(5)、后轴承组件(10)、前密封内圈(3)、前密封外圈(4)、后密封内圈(11)、后密封外圈(12)；所述的旋转电机(7)的定子(701)和角位移传感器(9)的定子(901)安装在扫描机构前壳体(8)内；所述的旋转电机(7)的转子(702)和角位移传感器(9)的转子(902)安装在转动轴(6)上；所述的前铰链组件支撑(2)的一端、后铰链组件支撑(14)的一端安装在转动轴(6)上；所述的前铰链组件(22)的一端安装在前铰链组件支撑(2)上；所述的后铰链组件(19)的一端安装在后铰链组件支撑(14)上；所述的前铰链组件(22)的另一端、后铰链组件(19)的另一端安装在直线运动轴(15)上；所述的扫描镜(1)安装在前铰链组件(22)上；所述的前轴承组件(5)外圈和后轴承组件(10)外圈分别与扫描机构前壳体(8)和扫描机构中间端盖(13)配合，前轴承组件(5)内圈和后轴承组件(10)内圈与转动轴(6)配合；所述的跨轨扫描机构的转动轴(6)与扫描镜(1)成45°；所述的沿轨扫描机构包括扫描镜(1)、扫描机构后壳体(17)、直线电机(16)、转动轴(6)、直线运动轴(15)、前铰链组件(22)、后铰链组件(19)、前铰链组件支撑(2)、后铰链组件支撑(14)、直线电机封盖(18)、前限位装置(21)、后限位装置(20)；所述的直线电机定子(1601)安装在扫描机构后壳体(17)内；所述的前铰链组件支撑(2)的一端、后铰链组件支撑(14)的一端安装在转动轴(6)上；所述的前铰链组件支撑(2)的另一端安装在前铰链组件(22)上；所述的后铰链组件支撑(14)的另一端安装在后铰链组件(19)上；所述的前铰链组件(22)的一端、后铰链组件(19)的一端、前限位装置(21)、后限位装置(20)、直线电机动子(1602)安装在直线运动轴(15)上；所述的扫描镜(1)安装在前铰链组件(22)上；所述的沿轨扫描机构的运动是通过绕前铰链组件(22)和后铰链组件(19)的微小转动实现的；沿轨扫描的运动角度与转动轴成45°±θ/2，θ为沿轨扫描的角度，θ的大小由前限位装置(21)与前铰链组件支撑(2)之间的距离、后限位装置(20)和后铰链组件支撑(14)之间的距离确定；所述的旋转电机(7)包括直流力矩电机、步进电机；角位移传感器(9)包括圆光栅编码器、感应同步器、旋变发送器；直线电机(16)包括音圈电机、超声波电机；所述的前铰链组件(19)和后铰链组件(22)包括滑动铰链、滚动铰链。