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一種大口徑反射鏡清洗設(shè)備的制作方法

文檔序號(hào):12672707閱讀:152來源:國知局

本發(fā)明涉及清洗設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及能夠?qū)Υ兡さ拇罂趶椒瓷溏R進(jìn)行清洗的一種大口徑反射鏡清洗設(shè)備。



背景技術(shù):

隨著深空探測以及成像系統(tǒng)的快速發(fā)展,觀測和成像系統(tǒng)迫切需求更大口徑的光學(xué)系統(tǒng)以滿足人們看得更遠(yuǎn)、更清晰的要求。為此,人類不斷地設(shè)法提高工藝水平,突破當(dāng)前加工極限,使制備出的反射鏡口徑不斷增大,以滿足上述需求。SiC材料憑借其優(yōu)異性能,成為大口徑反射鏡(口徑尺寸大于2m,一般稱之為大口徑反射鏡)鏡坯尤其是輕量化反射鏡鏡坯的首先材料。我國正在開發(fā)口徑4m量級(jí)SiC反射鏡光學(xué)系統(tǒng)。而對于口徑4m量級(jí)SiC反射鏡,鍍膜前的清洗方法和工藝是需要解決的技術(shù)難題之一。

在傳統(tǒng)清洗工藝中,對口徑相對較小的反射鏡(即口徑尺寸小于2m的小口徑反射鏡),可以采用超聲波浸沒式清洗和人工直接進(jìn)行擦拭的方法實(shí)現(xiàn)清潔,以去除小口徑反射鏡上因面形拋光而殘留的粉塵和拋光粉劑等,進(jìn)而滿足后續(xù)鍍膜工序的操作要求。在此清洗過程中,需要對小口徑反射鏡進(jìn)行翻轉(zhuǎn)操作,以使鏡體背部向上,從而便于對鏡體的背部進(jìn)行全方位的清洗。

相對于小口徑反射鏡,為了減重,大口徑SiC反射鏡都要做成輕量化結(jié)構(gòu),即從鏡體背部向鏡體內(nèi)做成若干個(gè)凹槽以達(dá)到減重的目的。進(jìn)行拋光操作后,凹槽內(nèi)會(huì)存有大量的燒結(jié)時(shí)產(chǎn)生的粉塵和銑磨加工時(shí)殘留的拋光粉。在大口徑SiC反射鏡進(jìn)行鍍膜前,必須對鏡體表面及鏡體背部的凹槽內(nèi)部進(jìn)行有效的清洗,去除鏡體上的灰塵和雜質(zhì),以提高膜層質(zhì)量和牢固度,保證膜層具有較高的反射率和耐用性。但是,由于大口徑SiC反射鏡的體積和重量都相對較大,如果采用小口徑反射鏡的清洗方式,則需要對大口徑SiC反射鏡進(jìn)行翻轉(zhuǎn)操作,操作風(fēng)險(xiǎn)較大,一方面翻轉(zhuǎn)過程可能會(huì)對SiC鏡體造成損傷,另一方面翻轉(zhuǎn)過程可能使加工后的精密面形發(fā)生改變甚至損傷鏡面,造成重大損失。

因此,如何優(yōu)化大口徑反射鏡的清洗方式,以避免造成損失,已經(jīng)成為目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

有鑒于此,本發(fā)明提供了一種新型的大口徑反射鏡清洗設(shè)備,其在對大口徑反射鏡進(jìn)行清洗時(shí),無需令大口徑反射鏡進(jìn)行翻轉(zhuǎn),在保持鏡體背部向下的情況下就可以完成對凹槽內(nèi)部的清洗,避免了大口徑反射鏡的損傷風(fēng)險(xiǎn)。

為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:

一種大口徑反射鏡清洗設(shè)備,用于對大口徑反射鏡進(jìn)行清洗,包括:

與所述大口徑反射鏡的背部接觸,以支撐所述大口徑反射鏡的支架;

設(shè)置在所述支架上,并位于所述大口徑反射鏡的底部,且能夠噴出清洗液以對所述背部實(shí)現(xiàn)清洗的清洗裝置。

優(yōu)選的,上述大口徑反射鏡清洗設(shè)備中,還包括設(shè)置在所述支架上,并位于所述大口徑反射鏡的底部,且能夠噴出氣流以干燥所述背部的風(fēng)干裝置。

優(yōu)選的,上述大口徑反射鏡清洗設(shè)備中,還包括控制所述清洗裝置和所述風(fēng)干裝置的啟停、轉(zhuǎn)速以及所述清洗液和所述氣流噴出壓力的控制裝置。

優(yōu)選的,上述大口徑反射鏡清洗設(shè)備中,所述清洗裝置包括多個(gè)水平設(shè)置的導(dǎo)液管,每個(gè)所述導(dǎo)液管上均設(shè)置有多個(gè)噴出所述清洗液的液體噴嘴。

優(yōu)選的,上述大口徑反射鏡清洗設(shè)備中,所述導(dǎo)液管通過豎直設(shè)置的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置在所述支架上。

優(yōu)選的,上述大口徑反射鏡清洗設(shè)備中,所述風(fēng)干裝置包括水平設(shè)置的導(dǎo)氣管,和設(shè)置在所述導(dǎo)氣管上用于噴出所述氣流的氣體噴嘴,所述導(dǎo)氣管設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸上。

優(yōu)選的,上述大口徑反射鏡清洗設(shè)備中,還包括通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置,所述驅(qū)動(dòng)裝置在所述控制裝置的控制下實(shí)現(xiàn)啟停和轉(zhuǎn)速控制。

優(yōu)選的,上述大口徑反射鏡清洗設(shè)備中,所述支架包括多個(gè)定位鎖定裝置,全部所述定位鎖定裝置在所述轉(zhuǎn)軸的周向上圍繞所述轉(zhuǎn)軸均勻分布。

優(yōu)選的,上述大口徑反射鏡清洗設(shè)備中,還包括固定設(shè)置在所述支架上,與所述導(dǎo)液管和所述導(dǎo)氣管滑動(dòng)連接,用于支撐并導(dǎo)向所述導(dǎo)液管和所述導(dǎo)氣管的環(huán)形導(dǎo)軌。

優(yōu)選的,上述大口徑反射鏡清洗設(shè)備中,還包括:

用于存儲(chǔ)并向所述清洗裝置提供所述清洗液的儲(chǔ)液桶;

設(shè)置在所述支架外側(cè)的環(huán)形擋液板;

廢液回收槽,所述支架、所述清洗裝置和所述環(huán)形擋液板位于所述廢液回收槽內(nèi)。

本發(fā)明提供的大口徑反射鏡清洗設(shè)備,用于對大口徑反射鏡進(jìn)行清洗,主要包括支架和清洗裝置,在需要對大口徑反射鏡的鏡體背部上的凹槽進(jìn)行清洗時(shí),可以無需翻轉(zhuǎn)大口徑反射鏡,而是直接將大口徑反射鏡吊裝到支架上,使支架與大口徑反射鏡的背部接觸,此時(shí)支架位于大口徑反射鏡的底部,從而實(shí)現(xiàn)對大口徑反射鏡的支撐,而設(shè)置在支架上的清洗裝置,也位于被支架支撐的大口徑反射鏡的底部,清洗過程中,清洗裝置將清洗液噴射至位于其上方的凹槽中,對凹槽實(shí)現(xiàn)清洗。本發(fā)明提供的大口徑反射鏡清洗設(shè)備,能夠通過支架將大口徑反射鏡支撐在其頂部,同時(shí)通過清洗裝置直接對與支架接觸的鏡體背部上的凹槽進(jìn)行清洗,從而無需對大口徑反射鏡進(jìn)行翻轉(zhuǎn)操作,避免了大口徑反射鏡的損傷風(fēng)險(xiǎn)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的大口徑反射鏡清洗設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

在圖1中:

1-支架,2-清洗裝置,3-風(fēng)干裝置,4-控制裝置,5-轉(zhuǎn)軸,6-驅(qū)動(dòng)裝置,7-環(huán)形導(dǎo)軌,8-擋液板,9-廢液回收槽;

11-定位鎖定裝置,21-導(dǎo)液管,22-液體噴嘴,31-導(dǎo)氣管,32-氣體噴嘴。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種新型的大口徑反射鏡清洗設(shè)備,其在對大口徑反射鏡進(jìn)行清洗時(shí),無需令大口徑反射鏡進(jìn)行翻轉(zhuǎn),在保持鏡體背部向下的情況下就可以完成對凹槽內(nèi)部的清洗,避免了大口徑反射鏡的損傷風(fēng)險(xiǎn)。

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的大口徑反射鏡清洗設(shè)備,用于對大口徑反射鏡(口徑尺寸大于2m的反射鏡,圖中未示出)的鏡體進(jìn)行清洗,主要包括:與大口徑反射鏡的背部(此背部指的是鏡體的與鏡面相對的部位)接觸,以在底部支撐大口徑反射鏡的支架1;設(shè)置在支架1上,同樣位于大口徑反射鏡的底部,能夠噴出清洗液以對大口徑反射鏡的背部實(shí)現(xiàn)清洗的清洗裝置2。

當(dāng)需要使用上述大口徑反射鏡清洗設(shè)備對大口徑反射鏡進(jìn)行清洗時(shí),可以無需翻轉(zhuǎn)大口徑反射鏡,而是直接將大口徑反射鏡吊裝到支架1上,使支架1與大口徑反射鏡的背部接觸,此時(shí)支架1位于大口徑反射鏡的底部,從而實(shí)現(xiàn)對大口徑反射鏡的支撐,而設(shè)置在支架1上的清洗裝置2,也位于被支架1支撐的大口徑反射鏡的底部,清洗過程中,清洗裝置2將清洗液噴射至位于其上方的凹槽中,對凹槽實(shí)現(xiàn)清洗。

本實(shí)施例提供的大口徑反射鏡清洗設(shè)備,利用合理有效的機(jī)械清洗方式替代傳統(tǒng)超聲波清洗和人工擦拭,通過采用鏡面朝上的方式,實(shí)現(xiàn)了對大口徑、復(fù)雜輕量化結(jié)構(gòu)的SiC反射鏡的背部和凹槽內(nèi)部的高壓噴淋清洗,無需再對鏡體進(jìn)行翻轉(zhuǎn)操作,提高了清洗工藝的安全性和可靠性,避免了鏡體翻轉(zhuǎn)可能帶來的風(fēng)險(xiǎn),滿足了國內(nèi)大口徑SiC反射鏡鍍膜對相關(guān)應(yīng)用的迫切需求,填補(bǔ)了國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)空白,為我國大口徑SiC反射鏡的應(yīng)用提供了有力的技術(shù)支持。

為了進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案,本實(shí)施例提供的大口徑反射鏡清洗設(shè)備中,還包括設(shè)置在支架1上,并位于大口徑反射鏡的底部,且能夠噴出氣流以干燥背部的風(fēng)干裝置3。本實(shí)施例優(yōu)選大口徑反射鏡清洗設(shè)備還包括風(fēng)干裝置3,使得鏡體背部和凹槽內(nèi)部被清洗完成后,可以通過風(fēng)干裝置3快速的干燥,以進(jìn)一步提高清洗效果和加工效率,令本實(shí)施例提供的大口徑反射鏡清洗設(shè)備的功能和使用效果更加完善。

進(jìn)一步的,本實(shí)施例提供的大口徑反射鏡清洗設(shè)備還優(yōu)選包括控制清洗裝置2和風(fēng)干裝置3的啟停、轉(zhuǎn)速以及清洗液和氣流噴出壓力的控制裝置4。增設(shè)控制裝置4,可以使得本實(shí)施例提供的大口徑反射鏡清洗設(shè)備自動(dòng)完成清洗操作,從而進(jìn)一步提高工作效率。同時(shí),通過控制裝置4的控制,還可以根據(jù)不同的情況,調(diào)整轉(zhuǎn)軸5(后續(xù)內(nèi)容中提到)的轉(zhuǎn)速以及清洗液和氣流的噴出壓力,從而令大口徑反射鏡清洗設(shè)備能夠滿足多種不同工況下的清洗需求,提高了大口徑反射鏡清洗設(shè)備的通用性。

如圖1所示,優(yōu)選清洗裝置2包括多個(gè)水平設(shè)置的導(dǎo)液管21,每個(gè)導(dǎo)液管21上均設(shè)置有多個(gè)向上噴出清洗液的液體噴嘴22。清洗裝置2的具體結(jié)構(gòu)可以有多種選擇,本實(shí)施例優(yōu)選結(jié)構(gòu)相對簡單的導(dǎo)液管21來作為清洗裝置2的主要部件,以實(shí)現(xiàn)清洗液的輸送,在導(dǎo)液管21上設(shè)置液體噴嘴22作為導(dǎo)出清洗液的部件,以提高清洗液的噴射效果,進(jìn)而提高對鏡體的清洗效果。而為了進(jìn)一步提高清洗效果,本實(shí)施例還優(yōu)選設(shè)置多個(gè)導(dǎo)液管21,并且每個(gè)導(dǎo)液管21上均設(shè)置多個(gè)液體噴嘴22,從而更加充分的對鏡體的背部和凹槽內(nèi)部實(shí)現(xiàn)全方位噴淋、沖洗。而水平設(shè)置導(dǎo)液管21不僅是為了更好的與后續(xù)提到的轉(zhuǎn)軸5進(jìn)行配合,其也是為了便于導(dǎo)液管21的設(shè)置,同時(shí)也有益于設(shè)置在其上的液體噴嘴22對鏡體的沖洗。

優(yōu)選的,導(dǎo)液管21通過豎直設(shè)置的轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置在支架1上,并且多個(gè)導(dǎo)液管21圍繞轉(zhuǎn)軸5均勻設(shè)置,如圖1所示。通過轉(zhuǎn)軸5連接清洗裝置2,使得清洗裝置2能夠在噴射清洗液的同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),從而可以將清洗液更加均勻、充分的噴射至鏡體背部和凹槽內(nèi)部,以進(jìn)一步的提高清洗效果。在不同的情況下,清洗液可以是清洗劑,也可以是水。

具體的,風(fēng)干裝置3優(yōu)選包括水平設(shè)置的導(dǎo)氣管31,和設(shè)置在導(dǎo)氣管31上用于噴出高溫氣流的氣體噴嘴32,并且導(dǎo)氣管31也設(shè)置在轉(zhuǎn)軸5上,如圖1所示。本實(shí)施例中,優(yōu)選風(fēng)干裝置3選用與清洗裝置2相類似的結(jié)構(gòu)和設(shè)置方式,同樣的,不僅能夠使大口徑反射鏡清洗設(shè)備的結(jié)構(gòu)更加簡單,而且也能夠盡可能的提高干燥效果,所以將其作為優(yōu)選。

本實(shí)施例提供的大口徑反射鏡清洗設(shè)備,還包括通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖中未示出)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置6,如圖1所示,驅(qū)動(dòng)裝置6在控制裝置4的控制下實(shí)現(xiàn)啟停和轉(zhuǎn)速控制。設(shè)置驅(qū)動(dòng)裝置6,使其在控制裝置4的控制下驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而帶動(dòng)清洗裝置2和風(fēng)干裝置3轉(zhuǎn)動(dòng),可以進(jìn)一步提高大口徑反射鏡清洗設(shè)備的自動(dòng)化程度,令大口徑反射鏡清洗設(shè)備的工作效率更高。具體的,驅(qū)動(dòng)裝置6可以為電動(dòng)機(jī)、馬達(dá)等。

更加優(yōu)選的,支架1包括多個(gè)定位鎖定裝置11(可以將此定位鎖定裝置11理解為能夠固定大口徑反射鏡的支腳),全部定位鎖定裝置11在轉(zhuǎn)軸5的周向上圍繞轉(zhuǎn)軸5均勻分布,如圖1所示。均勻設(shè)置多個(gè)定位鎖定裝置11,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對大口徑反射鏡的定位和鎖定,而且還能夠進(jìn)一步提高支架1對大口徑反射鏡的支撐穩(wěn)定性。而令全部定位鎖定裝置11在轉(zhuǎn)軸5的周向上圍繞轉(zhuǎn)軸5均勻設(shè)置,即轉(zhuǎn)軸5、清洗裝置2和風(fēng)干裝置3位于全部定位鎖定裝置11圍成的圓的內(nèi)側(cè),不僅提高了大口徑反射鏡清洗設(shè)備整體的結(jié)構(gòu)緊湊性,而且也由于將清洗裝置2和風(fēng)干裝置3設(shè)置在了大口徑反射鏡清洗設(shè)備的中心部位而提高了對鏡體的清洗效果。

本實(shí)施例中,優(yōu)選大口徑反射鏡清洗設(shè)備還包括固定設(shè)置在支架1上,與導(dǎo)液管21和導(dǎo)氣管31滑動(dòng)連接,用于支撐并導(dǎo)向?qū)б汗?1和導(dǎo)氣管31的環(huán)形導(dǎo)軌7,該環(huán)形導(dǎo)軌7同樣位于全部定位鎖定裝置11圍成的圓的內(nèi)側(cè),如圖1所示。本實(shí)施例中,之所以設(shè)置環(huán)形導(dǎo)軌7,是因?yàn)閷?dǎo)液管21和導(dǎo)氣管31為長度較大的管狀件,并且一端與轉(zhuǎn)軸5垂直連接,其受力不均衡,在隨轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,因受力不均而發(fā)生斷裂的風(fēng)險(xiǎn)較高,所以為了避免該問題,設(shè)置了環(huán)形導(dǎo)軌7,使得導(dǎo)液管21和導(dǎo)氣管31靠近另一端的部位能夠與環(huán)形導(dǎo)軌7滑動(dòng)連接,在保證導(dǎo)液管21和導(dǎo)氣管31正常轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí),對其另一端實(shí)現(xiàn)支撐,從而使得導(dǎo)液管21和導(dǎo)氣管31受力更加均衡,能夠提高此兩者的工作壽命。

更進(jìn)一步的,本實(shí)施例提供的大口徑反射鏡清洗設(shè)備中,還包括:用于存儲(chǔ)并向清洗裝置提供清洗液的儲(chǔ)液桶(圖中未示出);設(shè)置在支架1外側(cè)的環(huán)形擋液板8;廢液回收槽9,支架1、清洗裝置2和環(huán)形擋液板8位于廢液回收槽9內(nèi),如圖1所示。設(shè)置擋液板8和廢液回收槽9,能夠?qū)η逑匆簩?shí)現(xiàn)圍擋和回收,避免清洗液飛濺、外泄而污染工作環(huán)境。

本實(shí)施例提供的大口徑反射鏡清洗設(shè)備,對大口徑反射鏡進(jìn)行清洗的具體操作為:

1)鏡體吊裝定位

把吊裝專用夾具安裝固定在大口徑反射鏡上,用行車將大口徑反射鏡吊裝至支架1上,使鏡面朝上并保證大口徑反射鏡安置在整個(gè)清洗裝置2的中央,最后利用固定裝置把大口徑反射鏡固定好。

2)清洗裝置2校驗(yàn)

該步驟用于確保清洗裝置2在轉(zhuǎn)軸5的帶動(dòng)下能夠正常工作。通過控制裝置4控制驅(qū)動(dòng)裝置6,使轉(zhuǎn)軸5的轉(zhuǎn)速保持在低速,并控制清洗液從液體噴嘴22中噴出的壓力保持為低壓。使清洗裝置2低速旋轉(zhuǎn),觀察旋轉(zhuǎn)是否正常,清洗裝置2旋轉(zhuǎn)是否與其它物件發(fā)生沖突。如無情況,逐漸提高噴射壓力,看噴淋情況是否正常,如有情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

3)高壓噴淋清洗

校驗(yàn)完畢后,即可進(jìn)入高壓噴淋清洗程序。根據(jù)大口徑反射鏡的鏡體結(jié)構(gòu)和鏡體實(shí)際清潔狀況,在控制裝置4上設(shè)置合適的轉(zhuǎn)速、噴射壓力和清洗時(shí)間,可選擇先采用清洗劑噴淋清洗或直接進(jìn)行純水噴淋清洗。

4)風(fēng)刀吹干

該步驟用于對鏡體背部做快速干燥。啟動(dòng)風(fēng)干裝置3,使風(fēng)干裝置3在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)噴出高溫氣流,以利用熱風(fēng)對鏡體表面進(jìn)行吹掃風(fēng)干,完成后關(guān)閉風(fēng)干裝置3。不同的大口徑反射鏡在進(jìn)行干燥前,可根據(jù)鏡體結(jié)構(gòu)和背部情況,調(diào)節(jié)氣流速度至適合大小。

5)人工檢查

將大口徑反射鏡移出大口徑反射鏡清洗設(shè)備,由操作人員對鏡體背部進(jìn)行全面檢查,如有必要,還可進(jìn)行局部擦拭工作,確認(rèn)合格后整個(gè)清洗過程結(jié)束。

本說明書中對各部分結(jié)構(gòu)采用遞進(jìn)的方式描述,每個(gè)部分的結(jié)構(gòu)重點(diǎn)說明的都是與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的不同之處,大口徑反射鏡清洗設(shè)備的整體及部分結(jié)構(gòu)可通過組合上述多個(gè)部分的結(jié)構(gòu)而得到。

對所公開的實(shí)施例的上述說明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。

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