本發(fā)明涉及光學(xué)零件結(jié)構(gòu)支撐領(lǐng)域,具體涉及一種輕質(zhì)反射鏡柔性支撐裝置。
背景技術(shù):
隨著空間光學(xué)科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展,空間光學(xué)儀器的使用要求越來越高。在空間光學(xué)儀器中,平面反射鏡是必不可少的關(guān)鍵部件之一,隨著空間科學(xué)技術(shù)對精度要求的不斷提高,平面反射鏡就必須在嚴酷的工作狀態(tài)下,既能保證其光學(xué)性能的精度,同時還要求其最大限度的降低自身重量。另外,空間光學(xué)儀器屬于精密設(shè)備,需要承受熱、力學(xué)等多方面的環(huán)境考驗。反射鏡作為重要部件,在空間發(fā)射和工作階段要承受苛刻的力學(xué)振動環(huán)境及熱變化環(huán)境,這些都將引起反射鏡光學(xué)性能精度降低及支撐結(jié)構(gòu)強度破壞,從而導(dǎo)致光學(xué)儀器性能降低甚至失效?,F(xiàn)有的反射鏡支撐裝置存在反射鏡鏡面在嚴酷的熱環(huán)境載荷下,容易發(fā)生變形以及在振動力學(xué)環(huán)境載荷下容易發(fā)生扭曲甚至破裂的問題,同時也存在支撐裝置在儀器中姿態(tài)難以調(diào)整以及支撐裝置重量大、空間占用尺寸大的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有反射鏡支撐裝置在力學(xué)振動環(huán)境及熱變化環(huán)境下容易變形、扭曲、破裂、難以調(diào)整、重量大、空間占用尺寸大等技術(shù)問題。
本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案是:一種輕質(zhì)反射鏡柔性支撐裝置,包括反射鏡、撓性環(huán)形支撐座、連接架、頂桿和安裝平臺,所述反射鏡正面為光學(xué)工作面,背部為輪輻式減重結(jié)構(gòu),背面設(shè)置有圓形支撐孔,所述支撐孔周圍設(shè)置有若干個加強筋;所述撓性環(huán)形支撐座位于反射鏡的支撐孔中;所述撓性環(huán)形支撐座圓周方向邊緣設(shè)置有消應(yīng)力狹縫,外壁上設(shè)置有數(shù)個與反射鏡連接的粘結(jié)襯塊,所述粘結(jié)襯塊表面設(shè)置有膠槽,膠槽可方便膠的流動從而保證撓性環(huán)形支撐座與反射鏡粘結(jié)的牢固度,所述連接架位于撓性環(huán)形支撐座和安裝平臺之間;所述連接架與撓性環(huán)形支撐座采用緊固件固連;所述連接架與安裝平臺采用緊固件連接,所述連接架端面設(shè)置有與頂桿配合形成運動副的球形槽;所述頂桿包括螺桿和設(shè)置在頂端的球頭,頂桿通過螺紋連接安裝在安裝平臺上,通過旋轉(zhuǎn)頂桿可以控制頂桿頂端突出的高度,從而控制連接架和反射鏡垂直于鏡面方向的距離,進而完成精確調(diào)整反射鏡姿態(tài)的功能。
所述加強筋數(shù)量優(yōu)選的為6個,即在保證反射鏡整體強度和面型要求的條件下,減輕了反射鏡重量。所述支撐孔內(nèi)壁表面粗糙度為12.5μm-25μm,其表面粗糙度較大,方便膠粘,增加膠層與結(jié)構(gòu)的結(jié)合力。
所述撓性環(huán)形支撐座端面設(shè)置有三個弧形減重槽,可減輕裝置重量。
所述連接架整體為三角狀結(jié)構(gòu),中心設(shè)置有圓形減重孔,亦可減輕裝置重量。
相比于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明所提供的輕質(zhì)反射鏡柔性支撐裝置重量輕、空間占用尺寸小、工藝可行、高強度、不易變形扭曲、加工難度低、裝配和調(diào)試簡單,同時能夠承受嚴酷的力學(xué)和熱學(xué)環(huán)境,無復(fù)雜機械接口。在儀器中調(diào)節(jié)反射鏡組件姿態(tài)更方便。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一個實施例整體安裝結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明一個實施例整體安裝結(jié)構(gòu)剖視示意圖;
圖3為本發(fā)明一個實施例頂桿安裝局部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明一個實施例反射鏡結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明一個實施例撓性環(huán)形支撐座結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本發(fā)明一個實施例連接架結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本發(fā)明一個實施例頂桿結(jié)構(gòu)示意圖
附圖標記:1-反射鏡,2-撓性環(huán)形支撐座,21-弧形減重槽,22-螺紋孔,23-消應(yīng)力狹縫,24-撓性葉片,25-膠槽,26-撓性襯塊,3-連接架,31-圓形減重孔,32-沉孔,33-球形槽,34-螺紋孔,4-頂桿,41-球頭,5-安裝平臺,6-螺釘
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的內(nèi)容作進一步的詳細描述:
如圖1至圖7所示的輕質(zhì)反射鏡柔性支撐裝置,包括反射鏡1、撓性環(huán)形支撐座2、連接架3、頂桿4和安裝平臺5。反射鏡1正面為光學(xué)工作面,背部為輪輻式減重結(jié)構(gòu),背面中心設(shè)置有圓形支撐孔,支撐孔內(nèi)壁表面粗糙度為12.5μm-25μm,用于方便膠粘,增加膠層與結(jié)構(gòu)的結(jié)合力,圓形支撐孔周圍均布有六個加強筋,即在保證反射鏡整體強度和面型要求的條件下,減輕了反射鏡重量。
所述撓性環(huán)形支撐座2設(shè)置于反射鏡1的支撐孔中,所述撓性環(huán)形支撐座2整體呈圓環(huán)狀,其上均布有三個弧形減重槽21和螺紋孔22,其圓周方向邊緣處設(shè)置有消應(yīng)力狹縫23,其外壁上設(shè)置有數(shù)個與反射鏡用膠粘連的粘結(jié)襯塊26,粘結(jié)襯塊26通過撓性葉片24與支撐座主體連接,粘結(jié)襯塊26表面置有膠槽25,方便膠的流動從而保證撓性環(huán)形支撐座2與反射鏡1粘結(jié)的牢固度。
所述連接架3位于撓性環(huán)形支撐座2和安裝平臺5之間,所述連接架3整體為三角狀結(jié)構(gòu),其中心設(shè)置有圓形減重孔31,圓形減重孔31外圍均布有三個沉孔32,連接架3上的三個沉孔32與撓性環(huán)形支撐座2的螺紋孔22可通過螺釘固連;連接架3三個角上均設(shè)置有一個球形槽33和三個螺紋孔34,連接架3可通過每個角處的三個螺紋孔34與安裝平臺固定連接,每個角處的球形槽33與頂桿4配合形成一個運動副。
所述頂桿4包括螺桿和設(shè)置在頂端的球頭,其圓周設(shè)置有螺紋,頂端設(shè)置有光滑球頭41,頂桿4通過螺紋安裝在安裝平臺5上,通過旋轉(zhuǎn)三個頂桿4可以控制三個頂桿4頂端突出的高度,從而控制連接架3和反射鏡1垂直于鏡面方向的距離,進而完成精確調(diào)整反射鏡1姿態(tài)的功能。