用于反射镜与支撑胶接装配的工装系统技术方案

为了解决现有技术中反射镜与支撑的胶接精度低，不能保证胶接可靠性的技术问题，本发明专利技术提供了一种用于反射镜与支撑胶接装配的工装系统，包括支撑模拟件、反射镜模拟件、注胶过度件A、注胶过度件B、针管、塞尺、间隙保证工装和同轴度保证工装；支撑模拟件、反射镜模拟件、注胶过度件A、注胶过度件B、针管、塞尺用于配合使用，开展模拟注胶试验；间隙保证工装和同轴度保证工装用于正式胶接时的定位。利用本发明专利技术能够使胶斑大小可控，保证粘接强度和胶接精度，同时也不会产生过大的装配应力。

Tooling System for Adhesive Assembly of Mirror and Support

In order to solve the technical problem that the bonding precision between mirror and support is low and the bonding reliability can not be guaranteed in the existing technology, the invention provides a tooling system for the bonding assembly of mirror and support, including support simulator, mirror simulator, Over-Injection part A, Over-Injection part B, needle tube, plug ruler, gap guaranteeing tooling and coaxiality guaranteeing tooling. Components, mirror simulators, glue-overloading parts A, glue-overloading parts B, needle tube and plug ruler are used to cooperate and carry out simulated glue-filling tests; clearance and coaxiality are guaranteed to ensure the positioning of the tooling when it is used for formal gluing. By using the invention, the size of the adhesive spot can be controlled, the bonding strength and the bonding accuracy can be guaranteed, and the assembly stress can not be excessively large.

【技术实现步骤摘要】
用于反射镜与支撑胶接装配的工装系统
本专利技术用于反射镜与支撑胶接装配的工装系统，本专利技术适用于口径在100mm至1000mm之间，中心具有用于使反射光路进入后光学系统的通孔，侧面具有矩形孔(由于三点支撑最稳定，所以多为三个矩形孔)的反射镜。反射镜可以为球面镜或平面镜，且反射镜的背部是平面的。
技术介绍
随着空间光学技术发展，空间光学载荷的使用越来越普遍，其结构设计形式、地面装调方法呈现出多元化的趋势。我国空间光学技术在近几年迅速发展，光学载荷的轻量化也取得了很大的进步，光学系统结构布局也更为紧凑，轻量化和狭小的装配空间对光学件与结构件的装配精度和装配强度有着越来越高的要求。目前，光学系统中的反射镜与支撑多采用胶接的方式连接，具体是在反射镜侧面的矩形孔内涂胶，然后将支撑端部的凸台插入涂有胶的矩形孔内，实现反射镜与支撑的胶接。这种胶接装配方式，无法保证胶接装配精度，且不能保证可靠性，对总体光学系统的观测设计指标会产生不利影响，进而影响了空间光学载荷的在轨使用精度。
技术实现思路
为了解决现有技术中反射镜与支撑的胶接精度低，不能保证胶接可靠性的技术问题，本专利技术提供了一种用于反射镜与支撑胶接装配的工装系统，采用该工装系统进行胶接装配，能够保证胶接精度和胶接可靠性，同时不会产生过大的装配应力。本专利技术的技术方案是：用于反射镜与支撑胶接装配的工装系统，所述反射镜的侧壁上设置有第一矩形孔；所述支撑上与反射镜侧壁形状相适配的端面上设置有凸台，凸台的四个侧面均开设有第一注胶孔；所述凸台的形状与所述第一矩形孔相适配，可插入所述第一矩形孔内，且凸台与第一矩形孔为间隙配合；所述凸台的端面中部还开设有沿反射镜径向贯穿支撑的通孔；其特殊之处在于：所述工装系统包括零件和工装；零件包括支撑模拟件、反射镜模拟件、注胶过度件A、注胶过度件B、针管和塞尺；支撑模拟件的外部轮廓及尺寸与所述凸台的外部轮廓及尺寸一致；支撑模拟件的四个侧面均开设有第二注胶孔，第二注胶孔的大小与所述第一注胶孔的大小一致；支撑模拟件的端部开设有盲孔，盲孔的轮廓和尺寸与所述凸台上通孔的轮廓和尺寸一致；第二注胶孔距离支撑模拟件非封闭端的尺寸，与第一注胶孔距离支撑上与凸台相对端部边缘的尺寸一致；反射镜模拟件包括反射镜模拟件本体，反射镜模拟件本体的其中一个端面上设置有与所述第一矩形孔形状、尺寸一致的第二矩形孔，所述第二矩形孔为盲孔，第二矩形孔的底部设置有螺孔；注胶过度件A包括垂直连接的第一插接部和第一限位部，第一插接部的形状、尺寸与所述支撑模拟件的盲孔相适配；第一限位部的尺寸大于所述支撑模拟件的盲孔尺寸；注胶过度件A内还设有第一L形孔，第一L形孔的一段用于与针管的输出端相配合，另一段与位于支撑模拟件上侧面或下侧面的第二注胶孔相对应；注胶过度件B包括垂直连接的第二插接部和第二限位部，第二插接部的形状、尺寸与所述支撑模拟件的盲孔相适配；第二限位部的尺寸大于所述支撑模拟件的盲孔尺寸；注胶过度件B内还设有第二L形孔，第二L形孔的一段用于与针管的输出端相配合，另一段与位于支撑模拟件左侧面或右侧面的第二注胶孔相对应；工装包括间隙保证工装和一个同轴度保证工装；间隙保证工装在装配环节用于支撑反射镜，使得支撑的凸台距离所述第一矩形孔的上下面各有设计要求的间隙；同轴度保证工装用于使反射镜的光轴与整个光学系统的光轴保持一致。进一步地，间隙保证工装有三个；单个间隙保证工装整体呈长方体状，其底部端面上沿长方体宽度方向开设有用于走线或避开螺钉的矩形槽；长方体上、下两面的平面度为0.01，上下两面的平行度为0.015，长方体的高度H的确定方法为：将间隙保证工装置于反射镜支撑板上，将反射镜置于间隙保证工装上，将支撑置于反射镜支撑板上，当支撑的凸台推入反射镜侧壁的第一矩形孔时，间隙保证工装的高度H应使得支撑的凸台与所述第一矩形孔的上下配合面各有设计要求的间隙。进一步地，反射镜口径为100-400mm，所述设计要求的间隙为0.1mm；反射镜口径为400-600mm，所述设计要求的间隙为0.15mm；反射镜口径为600-1000mm，所述设计要求的间隙为0.2mm。进一步地，同轴度保证工装包括同轴叠加的大圆柱段和小圆柱段，大圆柱段用于与所述反射镜的中心孔配合，小圆柱段用于与反射镜支撑板上的中心孔配合，配合间隙均不超过0.02mm。本专利技术的优点：1、鉴于反射镜与支撑胶接装配的难点在于装配空间较为狭小，胶接贴合面在实际注胶装配过程中不可视(即无法用肉眼观察)，本专利技术设计了便于开展模拟注胶试验的零件(支撑模拟件、反射镜模拟件、注胶过度件A、注胶过度件B等)，利用它们可以方便、快捷地开展模拟注胶试验从而确定最优推入胶量，从而使得胶斑大小可控，保证了粘接强度和胶接精度。2、本专利技术在正式胶接时采用间隙保证工装和同轴度保证工装进行定位，保证了胶接和装配精度，同时也不会产生过大的装配应力。附图说明图1为开展上孔位位置的注胶试验时，各零件位置关系示意图(爆炸图)，图中未示出塞尺。图2为开展上孔位位置的注胶试验时，各零件位置关系示意图(装配图)。图3为开展上孔位位置的注胶试验后，支撑模拟件上的胶斑示意图。图4为开展左孔位位置的注胶试验时，各零件位置关系示意图(爆炸图)，图中未示出塞尺。图5为开展左孔位位置的注胶试验时，各零件位置关系示意图(装配图)。图6为开展左孔位位置的注胶试验后，支撑模拟件上的胶斑示意图。图1-图6中附图标号：1-针管，2-注胶过度件A，3-支撑模拟件，4-反射镜模拟件，5-胶斑，6-注胶过度件B，7-塞尺，8-胶斑。图7是注胶装配之前，各零件相对位置示意图。图8是注胶装配时，各零件相对位置示意图(以上孔位位置的注胶为例)。图7-图8中附图标号：1-针管，2-注胶过度件A，9-同轴度保证工装，10-反射镜，11-反射镜支撑板，12-间隙保证工装，13-支撑，14-螺孔。图9是胶接装配完成后的示意图。图10是间隙保证工装的结构示意图，(a)为立体图，(b)为主视图。图中标号：36-矩形凹槽。图11是同轴度保证工装的结构示意图，(a)为立体图，(b)为主视图，(c)为俯视图，(d)为仰视图。图中标号：14-螺孔，34-大圆柱段，35-小圆柱段。图12是反射镜的结构示意图，(a)为立体图，(b)为主视图，(c)为俯视图。图中标号：15-第一矩形孔，16-反射镜背部，17-反射镜镜面。图13是反射镜支撑板的结构示意图。图中标号：18-螺孔。图14是支撑的结构示意图，(a)为立体图一，(b)为立体图二，(c)为主视图，(d)为左视图，(e)为右视图，(f)为俯视图，(g)为仰视图。图中标号：19-凸台，20-第一注胶孔，21-通孔，22-通孔。图15是支撑模拟件的结构示意图，(a)为立体图一，(b)为立体图二，(c)为主视图。图中标号：23-第二注胶孔，24-盲孔。图16是反射镜模拟件的结构示意图。图中标号：25-反射镜模拟件本体，26-第二矩形孔，27-螺孔。图17是注胶过度件A的结构示意图，(a)为立体图，(b)为轴向剖视图。图中标号：28-第一插接部，29-第一限位部，30-第一L形孔。图18是注胶过度件B的结构示意图，(a)为立体图，(b)为轴向剖视图。图中标号：31-第二插接部，32-第二限位部，33-第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于反射镜与支撑胶接装配的工装系统，所述反射镜的侧壁上设置有第一矩形孔；所述支撑上与反射镜侧壁形状相适配的端面上设置有凸台，凸台的四个侧面均开设有第一注胶孔；所述凸台的形状与所述第一矩形孔相适配，可插入所述第一矩形孔内，且凸台与第一矩形孔为间隙配合；所述凸台的端面中部还开设有沿反射镜径向贯穿支撑的通孔；其特征在于：所述工装系统包括零件和工装；零件包括支撑模拟件、反射镜模拟件、注胶过度件A、注胶过度件B、针管和塞尺；支撑模拟件的外部轮廓及尺寸与所述凸台的外部轮廓及尺寸一致；支撑模拟件的四个侧面均开设有第二注胶孔，第二注胶孔的大小与所述第一注胶孔的大小一致；支撑模拟件的端部开设有盲孔，盲孔的轮廓和尺寸与所述凸台上通孔的轮廓和尺寸一致；第二注胶孔距离支撑模拟件非封闭端的尺寸，与第一注胶孔距离支撑上与凸台相对端部边缘的尺寸一致；反射镜模拟件包括反射镜模拟件本体，反射镜模拟件本体的其中一个端面上设置有与所述第一矩形孔形状、尺寸一致的第二矩形孔，所述第二矩形孔为盲孔，第二矩形孔的底部设置有螺孔；注胶过度件A包括垂直连接的第一插接部和第一限位部，第一插接部的形状、尺寸与所述支撑模拟件的盲孔相适配；第一限位部的尺寸大于所述支撑模拟件的盲孔尺寸；注胶过度件A内还设有第一L形孔，第一L形孔的一段用于与针管的输出端相配合，另一段与位于支撑模拟件上侧面或下侧面的第二注胶孔相对应；注胶过度件B包括垂直连接的第二插接部和第二限位部，第二插接部的形状、尺寸与所述支撑模拟件的盲孔相适配；第二限位部的尺寸大于所述支撑模拟件的盲孔尺寸；注胶过度件B内还设有第二L形孔，第二L形孔的一段用于与针管的输出端相配合，另一段与位于支撑模拟件左侧面或右侧面的第二注胶孔相对应；工装包括间隙保证工装和一个同轴度保证工装；间隙保证工装在装配环节用于支撑反射镜，使得支撑的凸台距离所述第一矩形孔的上下面各有设计要求的间隙；同轴度保证工装用于使反射镜的光轴与整个光学系统的光轴保持一致。...

【技术特征摘要】
1.用于反射镜与支撑胶接装配的工装系统，所述反射镜的侧壁上设置有第一矩形孔；所述支撑上与反射镜侧壁形状相适配的端面上设置有凸台，凸台的四个侧面均开设有第一注胶孔；所述凸台的形状与所述第一矩形孔相适配，可插入所述第一矩形孔内，且凸台与第一矩形孔为间隙配合；所述凸台的端面中部还开设有沿反射镜径向贯穿支撑的通孔；其特征在于：所述工装系统包括零件和工装；零件包括支撑模拟件、反射镜模拟件、注胶过度件A、注胶过度件B、针管和塞尺；支撑模拟件的外部轮廓及尺寸与所述凸台的外部轮廓及尺寸一致；支撑模拟件的四个侧面均开设有第二注胶孔，第二注胶孔的大小与所述第一注胶孔的大小一致；支撑模拟件的端部开设有盲孔，盲孔的轮廓和尺寸与所述凸台上通孔的轮廓和尺寸一致；第二注胶孔距离支撑模拟件非封闭端的尺寸，与第一注胶孔距离支撑上与凸台相对端部边缘的尺寸一致；反射镜模拟件包括反射镜模拟件本体，反射镜模拟件本体的其中一个端面上设置有与所述第一矩形孔形状、尺寸一致的第二矩形孔，所述第二矩形孔为盲孔，第二矩形孔的底部设置有螺孔；注胶过度件A包括垂直连接的第一插接部和第一限位部，第一插接部的形状、尺寸与所述支撑模拟件的盲孔相适配；第一限位部的尺寸大于所述支撑模拟件的盲孔尺寸；注胶过度件A内还设有第一L形孔，第一L形孔的一段用于与针管的输出端相配合，另一段与位于支撑模拟件上侧面或下侧面的第二注胶孔相对应；注胶过度件B包括垂直连接的第二插接部和第二限位部，第二插接部的形状、尺寸与所述支撑模拟件的盲孔相适配；第二限位部的尺寸大于所述支撑模拟件的盲孔尺寸；注...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋扬，成鹏飞，任国瑞，王炜，凤良杰，刘贝，石进峰，樊学武，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61