空间相机用大口径齿形反射镜组件高精度装调方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种空间相机用大口径齿形反射镜组件高精度装调方法及装置。其中，该方法包括以下步骤：步骤一：将平移倾斜台与转台固定连接，将支撑工装安装于平移倾斜台上；步骤二：将支撑托框置于步骤一中的支撑工装；步骤三：将反射镜置于六维调整台上，同时反射镜的齿部嵌入支撑托框的齿槽内；步骤四：向支撑托框的每个齿槽内注胶使得反射镜与支撑托框相连接。本发明专利技术解决了空间相机用大口径齿形反射镜组件的高精度微应力装配，装配后反射镜面形损失小、反射镜和支撑结构间形位公差小，使得装配后的反射镜组件能够满足在振动试验后保持面形和形位的高稳定性。

High Precision Assembly Method and Device of Large Caliber Tooth Mirror Module for Space Camera

The invention discloses a high-precision mounting method and device for large-aperture tooth-shaped mirror assembly for space camera. The method includes the following steps: Fixed connection of the translation tilting table and the turntable, and installation of the supporting tooling on the translation tilting table; Step 2: Placing the supporting bracket on the supporting tooling in Step 1; Step 3: Placing the mirror on the six-dimensional adjusting table, while the teeth of the mirror are embedded in the slot of the supporting bracket; Step 4: Each tooth of the supporting bracket is directed to the supporting bracket. The groove is glued to connect the mirror to the support bracket. The present invention solves the problem of high precision micro-stress assembly of large-aperture tooth-shaped mirror assembly for space camera. After assembly, the mirror surface loss is small, and the shape and position tolerance between the mirror and the supporting structure is small, so that the assembled mirror assembly can satisfy the high stability of maintaining the surface shape and position after vibration test.

【技术实现步骤摘要】
空间相机用大口径齿形反射镜组件高精度装调方法及装置
本专利技术属于航天光学遥感器
，尤其涉及一种空间相机用大口径齿形反射镜组件高精度装调方法及装置。
技术介绍
随着高分辨率对地观测需求的不断增加，长焦距反射式光学系统被越来越多地应用于空间光学遥感相机中。作为反射式空间遥感相机的主要部件，反射镜组件一般由反射镜、支撑结构和连接胶斑组成，支撑结构将反射镜组件固定在相机主结构上。大口反射镜的面形是保证镜头成像质量的基础，在大口反射镜组件的光机装配中，最重要的一点是要减小装配引起的反射镜面形损失，同时还要保证反射镜的基准与支撑结构基准之间的形位公差，以保证反射镜组件与主结构连接时反射镜光轴的与主结构的基准的偏心和倾斜在公差范围内，这是镜头高精度初装的重要保证。反射镜与支撑结构通过胶斑连接，胶斑的均匀性是保证面形精度的重要因素。装调完成的反射镜组件还需能通过力学振动试验。传统的反射镜组件由柱形反射镜、托框、支撑胶斑(径向胶斑)、轴向限位压块、轴向限位胶斑组成，见图1。但当这种传统的反射镜组件口径增大到500mm左右时，在光轴水平状态下，难以同时兼顾支撑刚度与热失配卸载能力。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种空间相机用大口径齿形反射镜组件的高精度装调方法及装置，解决了空间相机用大口径齿形反射镜组件的高精度微应力装配，装配后反射镜面形损失小、反射镜和支撑结构间形位公差小，使得装配后的反射镜组件能够满足在振动试验后保持面形和形位的高稳定性。本专利技术目的通过以下技术方案予以实现：一个方面，本专利技术提出了一种空间相机用大口径齿形反射镜组件的高精度装调方法，所述方法包括以下步骤：步骤一：将平移倾斜台与转台固定连接，将支撑工装安装于平移倾斜台上；步骤二：将支撑托框置于步骤一中的支撑工装；步骤三：将反射镜置于六维调整台上，同时反射镜的齿部嵌入支撑托框的齿槽内；步骤四：向支撑托框的每个齿槽内注胶使得反射镜与支撑托框相连接。进一步地，上述空间相机用大口径齿形反射镜组件的高精度装调方法中，步骤一还包括：将平移倾斜台与转台固定连接，将支撑工装安装于平移倾斜台上，通过平移倾斜台调整支撑工装的平移和倾斜使得支撑工装的中心轴线与转台的中心轴线重合，将六维调整台安装于平移倾斜台上，使得六维调整台的中心轴线与转台的中心轴线重合。进一步地，上述空间相机用大口径齿形反射镜组件的高精度装调方法中，步骤二还包括：调整支撑托框的平移使得其中心轴线与转台的中心轴线重合，然后将其与支撑工装固定。进一步地，上述空间相机用大口径齿形反射镜组件的高精度装调方法中，步骤三还包括：调整反射镜，使得反射镜的第一基准面的回转轴与转台的中心轴线重合，使得反射镜的第二基准面与转台的中心轴线垂直，使得反射镜的支撑部外表面与支撑托框的圆环部的内壁之间的间隙相等，使得齿部与相应的齿槽的轴线重合。进一步地，上述空间相机用大口径齿形反射镜组件的高精度装调方法中，在步骤二中，通过微米级位移测量工具调整支撑托框的平移使得其中心轴线与转台的中心轴线重合。进一步地，上述空间相机用大口径齿形反射镜组件的高精度装调方法中，在步骤二中，所述微米级位移测量工具为数字千分表。进一步地，上述空间相机用大口径齿形反射镜组件的高精度装调方法中，在步骤三中，利用六维调整台和微米级位移测量工具调整反射镜。进一步地，上述空间相机用大口径齿形反射镜组件的高精度装调方法中，所述微米级位移测量工具为数字千分表。进一步地，上述空间相机用大口径齿形反射镜组件的高精度装调方法中，在步骤四中，在注胶过程根据利用注胶样块确定的注胶压力和注胶时间使得胶斑的直径一致及厚度一致。本专利技术通过高精度装调方法能够定量控制大口径齿形切向力热卸载反射镜组件光学件基准和结构件基准之间的同轴度、垂直度和高度，从而使得反射镜和支撑托框之间的径向、周向和轴向间隙均匀，解决了齿啮合型式带来的径向间隙无法通过直接测量间隙获得的难题，对反射镜进行高精度旋转调整及周向间隙的测量，保证了反射镜齿部两侧与支撑托框齿槽之间的周向间隙均匀。另一方面，本专利技术还提出了一种空间相机用大口径齿形反射镜组件的高精度装调装置，包括：转台、平移倾斜台和支撑工装；其中，所述平移倾斜台与转台固定连接，所述支撑工装安装于平移倾斜台上；反射镜组件的支撑托框置于支撑工装。本专利技术通过转台、平移倾斜台和支撑工装能够定量控制大口径齿形切向力热卸载反射镜组件光学件基准和结构件基准之间的同轴度、垂直度和高度，从而使得反射镜和支撑托框之间的径向、周向和轴向间隙均匀，解决了齿啮合型式带来的径向间隙无法通过直接测量间隙获得的难题，对反射镜进行高精度旋转调整及周向间隙的测量，保证了反射镜齿部两侧与支撑托框齿槽之间的周向间隙均匀。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1是现有技术中的反射镜组件的示意图；图2是本专利技术实施例提供的空间相机用大口径齿形反射镜组件的示意图；图3是本专利技术实施例提供的空间相机用大口径齿形反射镜组件高精度装调装置的示意图；图4是本专利技术实施例提供的大口径齿形反射镜组件光机装调前后的面形测试结果的示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。方法实施例：图2是本专利技术实施例提供的空间相机用大口径齿形反射镜组件的示意图。如图2所示，空间相机用大口径齿形反射镜组件包括反射镜5和支撑托框4。其中，反射镜5包括支撑部51和若干个齿部52，若干个齿部52沿支撑部51的周向均匀分布；支撑托框4包括圆环部41，圆环部41开设有若干个齿槽42，若干个齿槽沿圆环部41的周向均匀分布；齿槽42的数量与齿部52的数量一致；反射镜5的齿部52嵌入支撑托框4的每一个相对应的齿槽42内。图3是本专利技术实施例提供的空间相机用大口径齿形反射镜组件高精度装调装置的示意图。结合图3所示，空间相机用大口径齿形反射镜组件的高精度装调方法包括以下步骤：步骤一：将平移倾斜台21与转台2固定连接，将支撑工装1安装于平移倾斜台21上，通过平移倾斜台21调整支撑工装1的平移和倾斜使得支撑工装1的中心轴线与转台2的中心轴线重合；将六维调整台3安装于平移倾斜台21上，使得六维调整台3的中心轴线与转台2的中心轴线重合；步骤二：将支撑托框4置于步骤一中的支撑工装1上，通过微米级位移测量工具调整支撑托框4的平移使得其中心轴线与转台2的中心轴线重合，然后将其与支撑工装1固定；步骤三：将反射镜5置于六维调整台3上，同时反射镜5的齿部52嵌入支撑托框4的齿槽42内，利用六维调整台和微米级位移测量工具调整反射镜5(微米级位移测量工具例如是数字千分表)，使得反射镜第一基准面53的回转轴与转台2的中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空间相机用大口径齿形反射镜组件的高精度装调方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一：将平移倾斜台(21)与转台(2)固定连接，将支撑工装(1)安装于平移倾斜台(21)上；步骤二：将支撑托框(4)置于步骤一中的支撑工装(1)；步骤三：将反射镜(5)置于六维调整台(3)上，同时反射镜(5)的齿部(52)嵌入支撑托框(4)的齿槽(42)内；步骤四：向支撑托框(4)的每个齿槽(42)内注胶使得反射镜(5)与支撑托框(4)相连接。

【技术特征摘要】
1.一种空间相机用大口径齿形反射镜组件的高精度装调方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一：将平移倾斜台(21)与转台(2)固定连接，将支撑工装(1)安装于平移倾斜台(21)上；步骤二：将支撑托框(4)置于步骤一中的支撑工装(1)；步骤三：将反射镜(5)置于六维调整台(3)上，同时反射镜(5)的齿部(52)嵌入支撑托框(4)的齿槽(42)内；步骤四：向支撑托框(4)的每个齿槽(42)内注胶使得反射镜(5)与支撑托框(4)相连接。2.根据权利要求1所述的空间相机用大口径齿形反射镜组件的高精度装调方法，其特征在于：步骤一还包括：通过平移倾斜台(21)调整支撑工装(1)的平移和倾斜使得支撑工装(1)的中心轴线与转台(2)的中心轴线重合，将六维调整台(3)安装于平移倾斜台(21)上，使得六维调整台(3)的中心轴线与转台(2)的中心轴线重合。3.根据权利要求2所述的空间相机用大口径齿形反射镜组件的高精度装调方法，其特征在于：步骤二还包括：调整支撑托框(4)的平移使得其中心轴线与转台(2)的中心轴线重合，然后将其与支撑工装(1)固定。4.根据权利要求3所述的空间相机用大口径齿形反射镜组件的高精度装调方法，其特征在于：步骤三还包括：调整反射镜(5)，使得反射镜(5)的第一基准面(53)的回转轴与转台(2)的中心轴线重合，使得反射镜(5)的第二基准面(54)与转台(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗肖颖，张建国，杜建祥，冯晓宇，董科，黄阳，罗世魁，王聪，史姣红，唐璐，高超，曹东晶，赵英龙，牛锦川，王春雨，
申请(专利权)人：北京空间机电研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11