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一種空間用平面反射鏡光學(xué)指向組件的制作方法

文檔序號:10552076閱讀:453來源:國知局
一種空間用平面反射鏡光學(xué)指向組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種空間用平面反射鏡光學(xué)指向組件,包括:平面反射鏡、曲軸以及平面反射鏡和曲軸之間的聯(lián)接構(gòu)件。聯(lián)接構(gòu)件包括:聯(lián)接柱、蝶形轉(zhuǎn)接板。該結(jié)構(gòu)的特征是采用曲軸對平面反射鏡進(jìn)行中心支撐,保證了鏡體的完整性,提高了鏡體尤其是中心部位的剛度;同時(shí)通過設(shè)計(jì)曲軸的回轉(zhuǎn)軸線通過指向鏡組件質(zhì)心,實(shí)現(xiàn)繞回轉(zhuǎn)軸線的靜平衡,無需增加多余的配重結(jié)構(gòu)。通過聯(lián)接構(gòu)件的精度控制,可有效的改善鏡體的聯(lián)接應(yīng)力與熱適應(yīng)性,實(shí)現(xiàn)高面形精度的裝夾。
【專利說明】
一種空間用平面反射鏡光學(xué)指向組件
技術(shù)領(lǐng)域
:
[0001]本發(fā)明涉及航天遙感與激光通信儀器用的平面反射鏡指向組件,具體是指由平面反射鏡、轉(zhuǎn)軸及聯(lián)接平面反射鏡和轉(zhuǎn)軸的聯(lián)接構(gòu)件組成的指向組件。
【背景技術(shù)】
:
[0002]在航天遙感和激光通信儀器中常采用平面反射鏡指向機(jī)構(gòu):對于遙感儀器,指向鏡機(jī)構(gòu)用以擴(kuò)大成像視場;對于激光通信,指向機(jī)構(gòu)則用來進(jìn)行掃描跟蹤對準(zhǔn)目標(biāo),建立信道。指向機(jī)構(gòu)中平面反射鏡的高精度無應(yīng)力支撐一直是一個(gè)技術(shù)難題。目前的支撐方法主要有兩種,一種是在平面反射鏡兩側(cè)面各安裝一個(gè)轉(zhuǎn)軸,對平面鏡進(jìn)行兩側(cè)支撐,這種做法使得鏡體成為了回轉(zhuǎn)軸的一段,一方面鏡體兩側(cè)轉(zhuǎn)軸的同軸度難以保證,導(dǎo)致軸系有較大的附加裝配應(yīng)力,儀器在軌運(yùn)行時(shí)縮短運(yùn)動(dòng)部件壽命;另一方面裝配應(yīng)力將反饋到鏡體上,影響鏡面面形精度,最終影響儀器的成像質(zhì)量。一種采用通心軸中心安裝方式,即在鏡體的側(cè)面設(shè)置有一個(gè)貫穿孔,同心軸貫穿鏡體,并在同心軸中心處設(shè)置連接塊與鏡體聯(lián)接,這種方式可以克服回轉(zhuǎn)同心度的問題,但在鏡體側(cè)面設(shè)置貫穿孔,破壞了鏡體本身的完整性,對鏡體的剛度有一定影響,且貫穿孔一般都設(shè)置在對稱軸線上,支撐在鏡體的中心處,勢必對鏡體中心鏡面面形精度有較大影響,對于能量高斯分布的激光光束來說,損失中心部分的面形精度會(huì)造成較大的性能損失。同時(shí)由于平面反射鏡一般采用背部減輕,質(zhì)心非??拷R面,而為了保持一定的鏡面厚度,通心軸回轉(zhuǎn)軸線不可能通過鏡體質(zhì)心,這使得鏡體需要在背部進(jìn)行配重以達(dá)到靜平衡,這對重量與體積都十分受限的航天儀器來說是十分不利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

:
[0003]基于上述已有平面反射鏡結(jié)構(gòu)上存在的問題,本發(fā)明提出了一種曲軸中心支撐的聯(lián)接結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)保證了鏡體的完整性,提高了鏡體尤其是中心部位的剛度;同時(shí)通過設(shè)計(jì)曲軸的回轉(zhuǎn)軸線通過指向鏡組件質(zhì)心,實(shí)現(xiàn)繞回轉(zhuǎn)軸線的靜平衡,無需增加多余的配重結(jié)構(gòu)。通過聯(lián)接構(gòu)件的精度控制,可有效的改善鏡體的聯(lián)接應(yīng)力與熱適應(yīng)性,實(shí)現(xiàn)高面形精度的裝夾。
[0004]本發(fā)明的平面反射鏡光學(xué)指向組件包括:平面反射鏡、曲軸以及平面反射鏡和曲軸之間的聯(lián)接構(gòu)件。
[0005]所述平面反射鏡I為橢圓形平面鏡,鏡體背部設(shè)置減輕槽。平面反射鏡I背部設(shè)置有基準(zhǔn)面101,作為安裝聯(lián)接柱2的基準(zhǔn);平面反射鏡I背部設(shè)置有四個(gè)對稱分布的盲孔102,尺寸與四個(gè)聯(lián)接柱2相配,四個(gè)盲孔102設(shè)置集中在鏡體中心;
[0006]所述聯(lián)接柱2圓柱面上有貯膠花格203,用以增加膠接時(shí)的粘接力同時(shí)保障膠層厚度。聯(lián)接柱2上有三個(gè)圓周均布的凸耳202,在聯(lián)接柱2裝入平面反射鏡I盲孔102時(shí)作為定位使用。聯(lián)接柱頂端平面201與蝶形轉(zhuǎn)接板3通過第一螺釘4聯(lián)接,頂端平面201平面度要求不大于0.002mm,頂端平面201上有第一螺孔204用以聯(lián)接蝶形轉(zhuǎn)接板3;
[0007]所述蝶形轉(zhuǎn)接板3上平面301與曲軸5通過第二螺釘6聯(lián)接,上平面301上設(shè)置有與曲軸5聯(lián)接的第二螺孔302,下平面304與4個(gè)聯(lián)接柱2聯(lián)接,并在每個(gè)下平面304中心處設(shè)置有第一通孔303,供第一螺釘4穿過;
[0008]所述曲軸5中心處有安裝平面502,曲軸5背部設(shè)置有第二通孔503,供第二螺釘6穿過,曲軸5上有兩個(gè)安裝法蘭501,與外設(shè)的回轉(zhuǎn)設(shè)備聯(lián)接。安裝法蘭501的中心孔軸線通過整個(gè)組件的質(zhì)心。
[0009]聯(lián)接柱2圓柱面貯膠花格203上涂覆環(huán)氧膠,塞入平面反射鏡I背部盲孔102中,塞入后凸耳202應(yīng)與基準(zhǔn)面101貼平,表明聯(lián)接柱2安裝到位。待環(huán)氧膠固化后,將四個(gè)聯(lián)接柱2的頂端平面201修研共面。然后在頂端平面201上安裝蝶形轉(zhuǎn)接板3,第一螺釘4穿過第一通孔303固定在第一螺孔204上,通過螺接將蝶形轉(zhuǎn)接板3與平面反射鏡I完成聯(lián)接;第二螺釘6穿過曲軸5上第二通孔503緊固在蝶形轉(zhuǎn)接板3第二螺孔302上,曲軸5安裝平面502與蝶形轉(zhuǎn)接板3上平面301貼合,曲軸安裝法蘭501的中心孔軸線通過整個(gè)組件的質(zhì)心。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0011]1.通過曲軸的中心支撐,回避了鏡體上開貫穿孔的問題,保證了鏡體的完整性,提高了鏡體尤其是中心部位的剛度,使鏡體包含中心部位全口徑高面形精度的裝夾得以實(shí)現(xiàn)。
[0012]2.通過設(shè)計(jì)曲軸的回轉(zhuǎn)軸線使其通過指向鏡組件質(zhì)心,實(shí)現(xiàn)繞回轉(zhuǎn)軸線的靜平衡,無需增加多余的配重結(jié)構(gòu),節(jié)約了組件的體積與質(zhì)量資源,對于航天產(chǎn)品意義重大;
[0013]3.在曲軸的中心部位對鏡體進(jìn)行支撐,可最大程度的降低裝配應(yīng)力對鏡體的傳遞,通過聯(lián)接構(gòu)件的精度控制,可有效的改善鏡體的聯(lián)接應(yīng)力與熱適應(yīng)性,實(shí)現(xiàn)高面形精度的裝夾。
【附圖說明】
:
[0014]圖1.平面反射鏡光學(xué)指向組件爆炸圖;
[0015]圖2.平面反射鏡光學(xué)指向組件結(jié)構(gòu)示意圖,(a)是局部俯視圖,(b)是局部階梯剖視圖;
[0016]圖3.平面反射鏡結(jié)構(gòu)示意圖;
[0017]圖4.聯(lián)接柱的不意圖;
[0018]圖5.蝶形轉(zhuǎn)接板的示意圖,(a)是底部軸測圖,(b)是正面軸測圖;
[0019]圖6.曲軸的示意圖,(a)是底部軸測圖,(b)是正面軸測圖。
【具體實(shí)施方式】
:
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)介紹:
[0021]1.見圖3、4、5、6,裝配前對各安裝面201、301、304、502平面度進(jìn)行研磨,保證其平面度達(dá)到0.002_。
[0022]2.見圖1、2,聯(lián)接柱2圓柱面貯膠花格203上涂覆環(huán)氧膠,塞入平面反射鏡I背部盲孔102中,塞入后凸耳202應(yīng)與基準(zhǔn)面101貼平,表明聯(lián)接柱2安裝到位。待環(huán)氧膠固化后,將四個(gè)聯(lián)接柱2的頂端平面201修研共面。然后在頂端平面201上安裝蝶形轉(zhuǎn)接板3,第一螺釘4穿過第一通孔303固定在第一螺孔204上,通過螺接將蝶形轉(zhuǎn)接板3與平面反射鏡I完成聯(lián)接。第二螺釘6穿過曲軸5上第二通孔503緊固在蝶形轉(zhuǎn)接板3第二螺孔302上,曲軸5安裝平面502與蝶形轉(zhuǎn)接板3的上平面301貼合。曲軸安裝法蘭501的中心孔軸線通過整個(gè)組件的質(zhì)心。在聯(lián)接過程中,用力矩扳手控制每個(gè)螺釘?shù)呐ぞo力,同時(shí)用激光干涉儀監(jiān)測平面反射鏡面形精度變化,防止安裝應(yīng)力過大,穩(wěn)定后采用防松膠固封螺釘。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種空間用平面反射鏡光學(xué)指向組件,它包括平面反射鏡(I)、曲軸(5)以及平面反射鏡和曲軸之間的聯(lián)接構(gòu)件;聯(lián)接構(gòu)件包括:聯(lián)接柱(2)、蝶形轉(zhuǎn)接板(3)其特征在于: 所述平面反射鏡(I)為橢圓形平面鏡,鏡體背部設(shè)置減輕槽,平面反射鏡(I)背部設(shè)置有基準(zhǔn)面(101)作為安裝聯(lián)接柱(2)的基準(zhǔn);平面反射鏡(I)背部設(shè)置有四個(gè)對稱分布的盲孔(102),尺寸與四個(gè)聯(lián)接柱(2)相配,四個(gè)盲孔(102)設(shè)置集中在鏡體中心; 所述聯(lián)接柱(2)圓柱面上有貯膠花格(203),用以增加膠接時(shí)的粘接力同時(shí)保障膠層厚度,聯(lián)接柱(2)上有三個(gè)圓周均布的凸耳(202),在聯(lián)接柱(2)裝入平面反射鏡(I)背部盲孔(102)時(shí)作為定位使用,聯(lián)接柱頂端平面(201)與蝶形轉(zhuǎn)接板(3)通過第一螺釘(4)聯(lián)接,頂端平面(201)平面度要求不大于0.002mm,頂端平面(201)上有第一螺孔(204)用以聯(lián)接蝶形轉(zhuǎn)接板(3); 所述蝶形轉(zhuǎn)接板(3)上平面(301)與曲軸(5)通過第二螺釘(6)聯(lián)接,上平面(301)上設(shè)置有與曲軸(5)聯(lián)接的第二螺孔(302),下平面(304)與4個(gè)聯(lián)接柱(2)聯(lián)接,并在每個(gè)下平面(304)中心處設(shè)置有第一通孔(303),供第一螺釘(4)穿過; 所述曲軸(5)中心處有安裝平面(502),曲軸(5)背部設(shè)置有第二通孔(503),供第二螺釘(6)穿過,曲軸(5)上有兩個(gè)安裝法蘭(501),與外設(shè)的回轉(zhuǎn)設(shè)備聯(lián)接,安裝法蘭(501)的中心孔軸線通過整個(gè)組件的質(zhì)心; 空間用平面反射鏡光學(xué)指向組件各部件連接方法如下:聯(lián)接柱(2)圓柱面貯膠花格(203)上涂覆環(huán)氧膠,塞入平面反射鏡(I)背部盲孔(102)中,塞入后凸耳(202)應(yīng)與基準(zhǔn)面(101)貼平,表明聯(lián)接柱(2)安裝到位。待環(huán)氧膠固化后,將四個(gè)聯(lián)接柱(2)的頂端平面(201)修研共面。然后在頂端平面(201)上安裝蝶形轉(zhuǎn)接板(3),第一螺釘(4)穿過第一通孔(303)固定在第一螺孔(204)上,通過螺接將蝶形轉(zhuǎn)接板(3)與平面反射鏡(I)完成聯(lián)接;第二螺釘(6)穿過曲軸(5)上第二通孔(503)緊固在蝶形轉(zhuǎn)接板(3)第二螺孔(302)上,曲軸(5)安裝平面(502)與蝶形轉(zhuǎn)接板(3)上平面(301)貼合,曲軸安裝法蘭(501)的中心孔軸線通過整個(gè)組件的質(zhì)心。
【文檔編號】G02B7/182GK105911670SQ201610406815
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月12日
【發(fā)明人】姜紫慶, 賈建軍, 黃冠杰, 王乾坤
【申請人】中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所
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