一种适用于空间多小镜面复杂系统的快速装调装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种适用于空间多小镜面复杂系统的快速装调装置，包括光学基板、镜面组件、机械臂，镜面组件包括镜室、镜面，镜面固定安装于镜室内，镜室上安装有强磁铁，镜室的上侧设置有V型定位槽，机械臂上安装有机械臂定位夹紧块，机械臂定位夹紧块的底部设置有与镜室的V型定位槽的形状相匹配的V型定位凸起，光学基板上布置有若干个预留定位孔，机械臂用于将镜面组件移动至光学基板上的预定位置。本实用新型专利技术解决了传统光学装调技术因累积误差导致的镜面位置和理论位置偏差过大的问题；可通过高精度机械臂全局坐标系定位每一块镜面的相对位置关系；本实用新型专利技术的结构简单，可靠性高。可靠性高。可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于空间多小镜面复杂系统的快速装调装置


[0001]本技术属于天文终端仪器
，具体涉及一种适用于空间多小镜面复杂系统的快速装调装置。

技术介绍

[0002]随着空间技术的进步，深空探测设备的精度越来越高，其光学系统越来越复杂。就载人航天空间巡天望远镜星冕仪模块而言，其镜面已超过20块，同时引力波探测的干涉仪光学系统其镜面数量也达到数十块。
[0003]空间项目其空间都是及其有限，同时为了保证刚度，一般不设计调整机构。如果按照传统的装调方法，不仅费时费力，而且往后的累积误差会导致镜面位置和理论位置偏差很大。
[0004]在空间项目装调中，最佳的方案是光学元件位置尽量接近理论位置，减少结构后期结构重新设计，提高研制可靠性和降低研制周期和成本。

技术实现思路

[0005]为了解决现有光学装调技术在空间项目使用难度大的问题，本技术提供一种适用于空间多小镜面复杂系统的快速装调装置。本技术通过高精度精确定位每个光学元件的空间位置，能够克服传统光学装调单纯靠像值来判断导致光学元件和理论位置偏差比较大的问题。
[0006]为达到上述目的，本技术采用如下方案：
[0007]一种适用于空间多小镜面复杂系统的快速装调装置，包括光学基板、镜面组件、机械臂，所述镜面组件包括镜室、镜面，所述镜面固定安装于镜室内，所述镜室上安装有强磁铁，所述镜室的上侧设置有V型定位槽，所述机械臂上安装有机械臂定位夹紧块，所述机械臂定位夹紧块的底部设置有与镜室的所述V型定位槽的形状相匹配的V型定位凸起，所述光学基板上布置有若干个预留定位孔，所述机械臂用于将镜面组件移动至光学基板上的预定位置。
[0008]进一步的，所述光学基板上的预留定位孔为螺纹孔。
[0009]进一步的，所述机械臂与负压装置相连，通过负压使镜面组件吸合于机械臂定位夹紧块上，吸合状态下，机械臂定位夹紧块上的V型定位凸起与镜室的V型定位槽对位连接。
[0010]进一步的，沿镜室上侧的长度方向设置有若干个所述V型定位槽，相应的，所述机械臂定位夹紧块的底部设置有若干个V型定位凸起。
[0011]进一步的，所述镜室包括镜面安装座、压块和底座，所述镜面通过压块固定安装于镜面安装座中，所述强磁铁设置于底座上。
[0012]进一步的，所述强磁铁可拆卸地安装于底座上。
[0013]进一步的，所述镜室和光学基板的外表面均设置有黑色涂覆涂层。
[0014]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0015]本技术的快速装调装置利用精确的空间位置关系进行装调，替代传统的通过像值来判断装调，解决了传统光学装调技术因累积误差导致的镜面位置和理论位置偏差过大的问题；可通过高精度机械臂全局坐标系定位每一块镜面的相对位置关系，在空间项目没有调整机构的情况下，最大限度的降低了结构在装调中出现的返修和反复情况；本技术的结构简单，可靠性高。
附图说明
[0016]图1是本技术总体方案轴视图；
[0017]图2是本技术总体方案侧视图；
[0018]图3是本技术总体方案前视图；
[0019]图4是本技术总体方案俯视图；
[0020]图5是本技术中镜室组件的侧视图；
[0021]图6是本技术中镜室组件的轴视图。
[0022]附图标记：1、机械臂；2、机械臂定位夹紧块；3、正在装调的镜面组件；4、光学基板；5、待装调的镜面组件；6、镜室组件初始放置盘；7、镜室；8、镜面；9、装调后的镜面组件；10、压块；11、强磁铁。
具体实施方式
[0023]下面结合附图对本技术的具体实施方式进行详细描述。
[0024]针对传统的光学装调技术在空间项目使用难度大的问题，本实施例提供一种如图1
‑
4所示的适用于空间多小镜面复杂系统的快速装调装置，本技术的装置可高精度精确定位每个光学元件的空间位置，解决了传统光学装调单纯靠像值来判断，导致实际装调光路和理论位置偏差比较大的问题。
[0025]如图1
‑
4所示，一种适用于空间多小镜面复杂系统的快速装调装置主要包括光学基板4、镜面组件、机械臂1。为了更好地说明该快速装调装置的装调过程，本实施例根据装调工序的不同将相同结构的镜面组件分别表示为待装调的镜面组件5、正在装调的镜面组件3以及装调后的镜面组件9，待装调的镜面组件5设置于镜室组件初始放置盘6中。
[0026]镜面组件5、正在装调的镜面组件3以及装调后的镜面组件9的结构相同，均包括镜室7和镜面8，镜面8固定安装于镜室7内。本实施例中，镜室7的优选结构如图5
‑
6所示，包括镜面安装座、压块10和底座，镜面安装座为一侧开放的矩形槽结构，将镜面8放入镜面安装座后，将压块10安装至镜面安装座的开放一侧，并配合螺钉将镜面8固定安装于镜面安装座中，镜面8和镜室7通过高精密配合实现精确的位置关系，底座固定安装于镜面安装座的下端，底座上可拆卸地安装有两块强磁铁11，强磁铁11用于实现镜室7和带磁性的光学基板4的初步固定。
[0027]镜室的镜面安装座的顶部并排设置有2个侧截面呈V型的V型定位槽，此处还可以通过增加V型定位槽的数量来增强定位效果。本实施例中，机械臂1为现有技术，其通过机械臂基座设置于光学基板4之上，空间光学装调中，通过建立全局坐标系，机械臂1通过V型定位凸块精确定位镜室7理论位置，通过吸气抓取镜面组件，并高精度地将镜面组件放置在光学基板4的理论位置。机械臂上安装有机械臂定位夹紧块2，机械臂定位夹紧块2的底部设置
有与镜室7的V型定位槽的形状相匹配的V型定位凸起，机械臂1与负压装置相连，通过负压使镜面组件吸合于机械臂定位夹紧块2上，吸合状态下，机械臂定位夹紧块2上的V型定位凸起与镜室7的V型定位槽对位连接。镜室7通过自带的V型槽和机械臂的V型凸块实现二维定位。所述镜面8和镜室7过高精度间隙配合安装，则光学中心位置精度可通过镜室顶部V型块来替代，便于整体装调的精度控制。
[0028]值得注意的是，为了精确固定调整好的镜面相对理论位置关系，需要通过销钉和螺钉配合来精确定位镜面的相对位置关系，保证光学系统的结构稳定性。带磁性的光学基板4上布置有多个预留定位孔(例如螺纹孔)。具体实现方法如下：强磁铁11用于初步固定镜室7和光学基板4，机械臂1在此对镜室5调整到位后，通过光学基板4的螺钉孔紧固镜室7，然后配打销钉。
[0029]镜面组件、光学基板4和压块10的外表面均涂覆有黑色涂层，有利于降低杂散光对光学系统的性能影响。
[0030]使用时，主要分为三步固定镜室组件的位置，首先，通过磁铁吸力初步定位；当所有镜室组件自动装调后位置误差满足光学系统要求时，通过光学基板预留螺纹孔来螺纹固结；最后，配打销钉，复核光路没有问题后，销钉和螺钉逐个带胶替换；最终拆除强磁铁，防止磁铁的磁场影响整机的工作性能。具体的，该快速装调装置按照如下步骤实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于空间多小镜面复杂系统的快速装调装置，其特征在于，包括光学基板、镜面组件、机械臂，所述镜面组件包括镜室、镜面，所述镜面固定安装于镜室内，所述镜室上安装有强磁铁，所述镜室的上侧设置有V型定位槽，所述机械臂上安装有机械臂定位夹紧块，所述机械臂定位夹紧块的底部设置有与镜室的所述V型定位槽的形状相匹配的V型定位凸起，所述光学基板上布置有若干个预留定位孔，所述机械臂用于将镜面组件移动至光学基板上的预定位置。2.根据权利要求1所述的一种适用于空间多小镜面复杂系统的快速装调装置，其特征在于，所述光学基板上的预留定位孔为螺纹孔。3.根据权利要求1所述的一种适用于空间多小镜面复杂系统的快速装调装置，其特征在于，所述机械臂与负压装置相连，通过负压使镜面组件吸合于机械臂定位夹紧块上，吸合状态下，...

【专利技术属性】
技术研发人员：许明明，张宏，窦江培，孔令一，郭伟，陈博，刘宝禄，
申请(专利权)人：中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所，
类型：新型
国别省市：