航天器太阳反射片裁切设备制造技术

本发明专利技术提供了一种航天器太阳反射片裁切设备，包括：准直切割系统、准直裂片系统、光学定位系统以及机械运动平台；所述机械运动平台的一侧设置所述准直切割系统和所述准直裂片系统，所述准直切割系统和所述准直裂片系统处安装所述光学定位系统。本发明专利技术通过红外皮秒激光成丝切割原理实现太阳反射片的局部切割，利用CO2激光加热切割轨迹产生的热胀冷缩微小变量使得玻璃按照切割轨迹开裂，碎片率降低。碎片率降低。碎片率降低。

【技术实现步骤摘要】
航天器太阳反射片裁切设备


[0001]本专利技术涉及太阳反射片裁切
，具体地，涉及航天器太阳反射片裁切设备。

技术介绍

[0002]高反射光学太阳反射片是航天器外表面一种新型被动热控涂层，一般用约0.1mm厚玻璃做透明薄膜面层，在玻璃背面真空蒸发
‑
沉积银膜做金属底层，在玻璃正面沉积ITO做导电层，尺寸大小一般为40mm
×
40mm、20mm
×
40mm。但航天器外表面存在凸起、螺孔等区域边缘不能贴装整片的太阳反射片，需要根据航天器的结构特征进行裁剪。
[0003]目前裁切过程是手动将太阳反射片反向放置在裁片板上，通过直尺研裁切边缘进行尺寸测量，用金钢石切割笔沿直尺边缘进行裁切，并手动沿裁切曲线进行掰开。随着航天器轻量化设计的需求，太阳反射片厚度由0.15mm降低至0.075mm，厚度越薄，手动裁切难度越大，存在的问题有：1、光学太阳反射片易碎，在手动裁切过程中碎片率高；2、金钢石切割笔裁切，并手动掰开过程边缘易出现缺口等瑕疵现象；3、手动裁切过程只能实现直线裁切，无法实现弧线等曲线裁切；4、光学太阳反射片具有高反射特性，强光刺眼，长期裁切影响操作人员职业健康；5、手动裁切效率低，无法长时间保持高度紧张的生产状态。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供航天器太阳反射片裁切设备。
[0005]根据本专利技术提供的一种航天器太阳反射片裁切设备，包括：准直切割系统、准直裂片系统、光学定位系统以及机械运动平台；
[0006]所述机械运动平台的一侧设置所述准直切割系统和所述准直裂片系统，所述准直切割系统和所述准直裂片系统处安装所述光学定位系统。
[0007]优选地，所述机械运动平台包括：大理石平台、X轴准直电机以及Y轴准直电机；
[0008]所述X轴准直电机安装在所述Y轴准直电机上并在所述Y轴准直电机带动下移动，所述大理石平台安装在所述X轴准直电机上并在所述X轴准直电机带动下移动。
[0009]优选地，所述X轴准直电机和所述Y轴准直电机互相垂直，所述X轴准直电机和所述Y轴准直电机均是通过电机驱动滑块移动的直线运动装置。
[0010]优选地，所述大理石平台背向所述X轴准直电机一侧设置为所述准直切割系统和所述准直裂片系统，所述大理石平台朝向所述准直切割系统和所述准直裂片系统一侧设置产品停靠限位装置。
[0011]优选地，太阳反射片通过所述产品停靠限位装置限位放置在所述大理石平台朝向所述准直切割系统和所述准直裂片系统一侧。
[0012]优选地，所述准直切割系统设置切割光路模块和红外皮秒激光器，所述切割光路模块连接红外皮秒激光器；
[0013]所述切割光路模块包括：第一反射镜、第一扩束镜以及第一聚焦镜；
[0014]所述红外皮秒激光器射出光线通过所述第一反射镜反射至所述第一扩束镜，光线
通过所述第一扩束镜得出目标大小的光斑后反射至切割头内的第一聚焦镜处，光线通过所述第一聚焦镜聚焦。
[0015]优选地，所述准直裂片系统设置裂片光路模块和CO激光器，所述裂片光路模块连接CO激光器；
[0016]所述裂片光路模块包括：第二反射镜、第二扩束镜以及第二聚焦镜；
[0017]所述CO激光器射出光线通过所述第二反射镜反射至所述第二扩束镜，光线通过所述第二扩束镜得出目标大小的光斑后反射至裂片头内的第二聚焦镜处，光线通过所述第二聚焦镜聚焦。
[0018]优选地，所述光学定位系统包括：相机、手动滑台、远心镜头以及同轴光源；
[0019]所述相机和所述同轴光源安装到所述手动滑台上，所述远心镜头安装到所述相机上，同轴光源用于在太阳反射片上形成暗场。
[0020]优选地，所述机械运动平台上安装废气过滤装置；
[0021]所述废气过滤装置包括：负压风机和滤芯，所述负压风机处设置滤芯。
[0022]优选地，所述直切割系统、所述准直裂片系统、所述光学定位系统以及所述机械运动平台连接裁切运动控制设备。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0024]1、本专利技术针对太阳反射片的高反射特性，采用组合光源避免高反射率目标图像中形成倒影，通过光学系统精准定位实现精准裁切；
[0025]2、本专利技术通过XY十字直线电机控制太阳反射片承载平台移动，实现太阳反射片直线与弧线的裁切。
[0026]3、本专利技术通过红外皮秒激光成丝切割原理实现太阳反射片的局部切割，利用CO2激光加热切割轨迹产生的热胀冷缩微小变量使得玻璃按照切割轨迹开裂，碎片率由手工裁切的30％降低至2％。
[0027]4、本专利技术通过裁切控制设备控制裁切路径，实现精确定位，保证裁切速度，裁切效率由手工裁切的30片/小时提高至150片/小时，裁切速度提高5倍。
[0028]5、本专利技术通过自动化控制，大大降低了工人劳动强度。
附图说明
[0029]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0030]图1为裁切设备整体结构示意图；
[0031]图2为机械运动平台结构示意图；
[0032]图中所示：
[0033]具体实施方式
[0034]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0035]实施例1
[0036]如图1所示，本实施例包括：准直切割系统1、准直裂片系统2、光学定位系统3以及机械运动平台4；机械运动平台4的一侧设置准直切割系统1和准直裂片系统2，准直切割系统1和准直裂片系统2处安装光学定位系统3。直切割系统1、准直裂片系统2、光学定位系统3以及机械运动平台4连接裁切运动控制设备5。
[0037]准直切割系统1设置切割光路模块和红外皮秒激光器，切割光路模块连接红外皮秒激光器；切割光路模块包括：第一反射镜、第一扩束镜以及第一聚焦镜；红外皮秒激光器射出光线通过第一反射镜反射至第一扩束镜，光线通过第一扩束镜得出目标大小的光斑后反射至切割头内的第一聚焦镜处，光线通过第一聚焦镜聚焦。准直裂片系统2设置裂片光路模块和CO2激光器，裂片光路模块连接CO2激光器；裂片光路模块包括：第二反射镜、第二扩束镜以及第二聚焦镜；CO2激光器射出光线通过第二反射镜反射至第二扩束镜，光线通过第二扩束镜得出目标大小的光斑后反射至裂片头内的第二聚焦镜处，光线通过第二聚焦镜聚焦。光学定位系统3包括：相机、手动滑台、远心镜头以及同轴光源；相机和同轴光源安装到手动滑台上，远心镜头安装到相机上。
[0038]如图2所示，机械运动平台4包括：大理石平台7、X轴准直电机8以及Y轴准直电机9；X轴准直电机8安装在Y轴准直电机9上并在Y轴准本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航天器太阳反射片裁切设备，其特征在于，包括：准直切割系统(1)、准直裂片系统(2)、光学定位系统(3)以及机械运动平台(4)；所述机械运动平台(4)的一侧设置所述准直切割系统(1)和所述准直裂片系统(2)，所述准直切割系统(1)和所述准直裂片系统(2)处安装所述光学定位系统(3)。2.根据权利要求1所述航天器太阳反射片裁切设备，其特征在于，所述机械运动平台(4)包括：大理石平台(7)、X轴准直电机(8)以及Y轴准直电机(9)；所述X轴准直电机(8)安装在所述Y轴准直电机(9)上并在所述Y轴准直电机(9)带动下移动，所述大理石平台(7)安装在所述X轴准直电机(8)上并在所述X轴准直电机(8)带动下移动。3.根据权利要求2所述航天器太阳反射片裁切设备，其特征在于：所述大理石平台(7)背向所述X轴准直电机(8)一侧设置为所述准直切割系统(1)和所述准直裂片系统(2)，所述大理石平台(7)朝向所述准直切割系统(1)和所述准直裂片系统(2)一侧设置产品停靠限位装置(11)。4.根据权利要求3所述航天器太阳反射片裁切设备，其特征在于：太阳反射片(10)通过所述产品停靠限位装置(11)限位放置在所述大理石平台(7)朝向所述准直切割系统(1)和所述准直裂片系统(2)一侧。5.根据权利要求1所述航天器太阳反射片裁切设备，其特征在于：所述准直切割系统(1)设置切割光路模块和红外皮秒激光器，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈砚朋，焦斌斌，陈小弟，郭成，陈冉冉，李静，孙敬文，
申请(专利权)人：上海卫星装备研究所，
类型：发明
国别省市：