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专利名称：一种基于四杆机构原理的双连续可变狭缝机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光谱仪器装置，具体是指一种基于四杆机构原理的双连续可
变狭缝机构。
背景技术：
狭缝是每台光谱仪单色器中都用到的机械装置，中低档光谱仪中一般采用固定宽 度的狭缝，或狭缝宽度分4 5档的可变狭缝机构。而对于较高档的仪器，为满足客户的多 种测量需求，往往需要狭缝宽度有更多分档，甚至连续可变。 现有光谱仪中用到的光谱带宽0. 2-2. 0nm， 19档狭缝宽度连续可调的狭缝系统。
从其产品介绍了解到，他们的狭缝系统是按档调节的，最小间隔0. lnm光谱带宽。 也有基于柔性铰链原理，由两个并列的四边形柔性铰链构成的狭缝机构，两个四
边形柔性铰链可在同一块弹性材料板上加工而成。由单片机、步进电机、螺旋副、圆锥顶杆
和光栅副构成的闭环系统实现了狭缝宽度的自动调节。该狭缝系统中的四边形柔性铰链、
圆锥顶杆等零件需要很高的加工精度，而且采用光栅构成闭环系统，因此成本较高。另外，
此狭缝系统是单狭缝系统。 市场上也有手动连续可调狭缝，其结构简单，但精度不高。 实现高精度狭缝宽度控制的机构主要有精密丝杆、锥形顶杆、弹性铰链等，制造精 度通常较高，成本较高；而简易的狭缝机构一般为手调机构，精度难以保证。

实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种分辨率高、精度控制高、并且结构简单、加工制造
容易、成本低廉的狭缝系统一种基于四杆机构原理的双连续可变狭缝机构。 为了实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是 —种基于四杆机构原理的双连续可变狭缝机构，其是由一个曲柄和复数个双导杆 机构组成，所述的复数个双导杆机构的摆动导杆共线，两移动导杆互相平行，并与固定支架 形成滑动副支承，当曲柄绕固定轴转动时，曲柄外端的铰点在摆动导杆的滑槽里移动，并带 动摆动导杆绕另一固定轴摆动，在两移动导杆上，按中心距要求安装成对的狭缝片，就可以 实现同平面双狭缝宽度同步变化，保持中心距不变。 所述的摆动导杆与摆杆做成一体，摆动导杆上的滑槽分别与两移动导杆上的铰点 构成移动副，摆动导杆摆动时，就带动两平行移动导杆反向平行移动，两移动导杆到两固定 轴的连线距离相等时，它们反向平移距离也相等。 所述的复数个双导杆机为两个双导杆机构 采用上述方案后，由于采用曲柄和复数个双导杆机构组成，就可以实现同平面双 狭缝宽度同步变化，保持中心距不变，且分辨率高、精度控制高、并且结构简单、加工制造容 易。
以下结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明

图1为本实用新型原理结构示意图；图2-3为本实用新型实施例结构示意图。图号说明5曲柄1双导杆机构3摆动导杆61 、62移动导杆60固定支架41、42固定轴31摆杆601铰点13狭缝片8电机9偏心轮10摆块11固定销12滑杆
具体实施方式如图1所示，一种基于四杆机构原理的双连续可变狭缝机构，其是由一个曲柄5摆 杆31组成的曲柄摆杆机构，及两个双导杆机构1组成，所述的两个双导杆机构1的结构为 双导杆机构1的摆动导杆3共线，另外两移动导杆61、62互相平行并与固定支架60形成滑 动副支承，当曲柄5绕固定轴41转动时，曲柄5外端的铰点601在摆杆31的滑槽里移动， 并带动摆杆31绕另一固定轴42摆动。摆动导杆3与摆杆31做成一体，以保证它们同步摆 动，摆动导杆3上的两滑槽分别与两移动导杆61、62上的铰点601构成移动副，摆动导杆3 摆动时，就带动两平行移动导杆61 、62反向平行移动，两移动导杆61 、62到两固定轴41 、42 的连线距离相等时，它们反向平移距离也相等。在两移动导杆61、62上，按中心距要求安装 成对的狭缝片13，就可以实现同平面双狭缝宽度同步变化，而且中心距保持不变，具体如图 2-3所示。 另配合如图1所示，两固定轴41、42距离为C，曲柄5的长度为e，两移动导杆61、 62到固定轴41、42的距离都为D，当曲柄5与固定轴41、42的连线夹角为①时，两移动导 杆61、62的平移距离为a，各尺寸参数存在下式(1)的关系 (1) <formula>formula see original document page 4</formula>[0025] 使用中，通常是根据所要的狭缝宽度，来计算电机的转角，可用下式(2)计算 (2):<formula>formula see original document page 4</formula>[0027] 配合图1所示，曲柄5和摆杆31有两个垂直位置，根据狭缝片13的安装方式，其 中一个垂直位置使狭缝宽度最大，另一个垂直位置使狭缝宽度最小。曲柄5和摆杆31的两 个垂直位置把曲柄5转动的整个圆周分成两部分，一个小半圆和一个大半圆。当曲柄5在 小半圆内转动时，(2)式中的±号取+，当曲柄5在大半圆内转动时，(2)式的±号取-。 如图2-3所示，为本实用新型具体实施例电机8的转动首先带动偏心轮9转动， 偏心轮9的偏心柱可以在摆块10上的滑槽中滑动，偏心轮9转动带动摆块10绕固定销11 摆动，摆块10上另有两个滑槽与固定销11竖直分布，两滑槽通过铰点601分别与两滑杆12 连接，两滑杆12水平支撑在支架上，并可以平移，摆块10的摆动带动两滑杆12反向平移，四片狭缝片13两两刃口相对，按一定中心距安装，随着滑杆12的移动，两狭缝宽度同步改 变，而狭缝中心距保持不变。 当在狭缝最小位置把狭缝调为0时，就可得到0 X连续可变的狭缝机构。 以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域 的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化。因 此，所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求限定。
权利要求一种基于四杆机构原理的双连续可变狭缝机构，其特正在于其是由一个曲柄和复数个双导杆机构组成，所述的复数个双导杆机构的摆动导杆共线，两移动导杆互相平行，并与固定支架形成滑动副支承，当曲柄绕固定轴转动时，曲柄外端的铰点在摆动导杆的滑槽里移动，并带动摆动导杆绕另一固定轴摆动，在两移动导杆上，按中心距要求安装成对的狭缝片，就可以实现同平面双狭缝宽度同步变化，保持中心距不变。
2. 如权利要求1所述的一种基于四杆机构原理的双连续可变狭缝机构，其特正在于 所述的摆动导杆与摆杆做成一体，摆动导杆上的滑槽分别与两移动导杆上的铰点构成移动 副，摆动导杆摆动时，就带动两平行移动导杆反向平行移动，两移动导杆到两固定轴的连线 距离相等时，它们反向平移距离也相等。
3. 如权利要求1所述的一种基于四杆机构原理的双连续可变狭缝机构，其特正在于 所述的复数个双导杆机为两个双导杆机构。
专利摘要本实用新型公开了一种基于四杆机构原理的双连续可变狭缝机构，其是由一个曲柄和复数个双导杆机构组成，所述的复数个双导杆机构的摆动导杆共线，两移动导杆互相平行，并与固定支架形成滑动副支承，当曲柄绕固定轴转动时，曲柄外端的铰点在摆动导杆的滑槽里移动，并带动摆动导杆绕另一固定轴摆动，在两移动导杆上，按中心距要求安装成对的狭缝片，就可以实现同平面双狭缝宽度同步变化，保持中心距不变。本实用新型分辨率高、精度控制高、并且结构简单、加工制造容易。
文档编号G01J3/04GK201514277SQ200920222659
公开日2010年6月23日 申请日期2009年9月15日 优先权日2009年9月15日
发明者张效军, 朱哲华 申请人:北京普析通用仪器有限责任公司