【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及迈克尔逊干涉仪，具体涉及一种用于迈克尔逊干涉仪的直线位移导向装置。
技术介绍
1、时间调制型干涉光谱成像技术是利用分振幅法干涉原理，由干涉仪对目标光源产生时间序列的干涉条纹，再对产生的干涉图进行傅里叶变换以得到目标的光谱信息。在天文学、医疗、气候监测、大气科学和农业生产等领域应用广泛。
2、迈克尔逊干涉仪作为时间调制型干涉光谱仪的核心部件，最关键的部分是精密反射镜运动系统，运动系统中反射镜的运动行程决定着整个干涉光谱仪的光谱分辨率，反射镜导向精度决定着干涉图的成像质量，若反射镜在运动过程中发生倾斜或者沿非运动方向产生横移，将严重影响干涉效率，甚至不能产生干涉。反射镜运动的速度均匀性直接影响着干涉图和复原光谱的信噪比和准确度。因此，高精度的位移导向装置对迈克尔逊干涉仪至关重要。
3、在位移导向装置中，用于支撑反射镜的支撑机构对位移精度的影响最大，传统的反射镜支撑机构有直线轴承式、磁悬浮式、气浮导轨式、柔性支撑式等几种；直线轴承式属于接触式支撑，很少应用于高精度空间仪器中，主要缺点是磨损大、维持润滑困难，用于反射镜驱动系统的滑动轴承，其机械加工精度要求非常高，一般难以实现，即使机械加工精度勉强达到要求，随着磨损的增加，滑动轴承的精度会逐渐降低；磁悬浮式是指电机轴和反射镜组件在一组电磁铁的吸力作用下处于悬浮状态，具有无摩擦、无磨损的优点，但存在技术复杂、成本高、质量大、功率损耗大等缺点；气浮导轨式是利用高压气体将电机轴和反射镜组件进行悬浮支撑的方式，因其需要充气储气设备，体积庞大复杂，且有极高的密
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决现有反射镜位移导向装置中柔性支撑式机构，存在承载力较差，因而在设计时需在运动行程与结构刚度之间做折中处理的技术问题，而提供一种用于迈克尔逊干涉仪的直线位移导向装置。
2、为解决上述现有技术所存在的技术问题，本专利技术提供了如下技术解决方案：
3、一种用于迈克尔逊干涉仪的直线位移导向装置，包括反射镜、支架，其特殊之处在于：还包括柔性支撑机构以及驱动机构；
4、所述支架包括竖板以及设置在竖板底部一侧的横板；
5、所述驱动机构包括音圈电机，其定子的一端固定在竖板上，音圈电机的动子与柔性支撑机构相连接；
6、所述柔性支撑机构包括主运动平台以及对称设置在主运动平台两侧的次运动平台，主运动平台与两个次运动平台分别通过主运动平台两端设置的两个外侧片弹簧连接并形成长方体结构，所述反射镜安装在主运动平台的上表面，主运动平台的一端与音圈电机的动子连接，并且动子的轴心与主运动平台端面的几何中心重合，反射镜的重心位于主运动平台沿水平方向的中心线所处的竖直平面内，主运动平台与每个次运动平台之间均设有约束结构，约束结构包括对称设置在主运动平台两侧的刚性约束板，刚性约束板与主运动平台侧壁之间存在间隙，刚性约束板通过设置在其两端的内侧片弹簧连接在次运动平台内壁上，刚性约束板的底部设置有用于与横板连接的固定刚体。
7、进一步地，反射镜与主运动平台之间设置有转接台，转接台的断面为底部带有外凸的t型结构，外凸宽度不大于主运动平台宽度，外凸与主运动平台相连接，反射镜安装在转接台上表面中心位置，转接台沿水平方向的中心线与主运动平台沿水平方向的中心线平行并且位于同一竖直平面内。
8、进一步地，所述间隙大小为1mm。
9、进一步地，所述柔性支撑机构为一体结构并且为铝合金材质，采用电火花或线切割工艺加工出内侧片弹簧与外侧片弹簧，采用机械铣削加工出主运动平台、次运动平台、刚性约束板以及固定刚体。
10、进一步地，外侧片弹簧与主运动平台和次运动平台的直角连接处设置有圆角，内侧弹簧片与次运动平台和刚性约束板的直角连接处也设置有圆角。
11、进一步地，所述横板两侧设置有l型的支撑板，支撑板的竖直段与横板侧边连接，固定刚体上开设有对接孔，支撑板的水平段向背离横板的方向延伸并且其上开设有用于与对接孔连接的连接孔。
12、进一步地，所述主运动平台中心开设有菱形减重腔，所述转接台中心开设有矩形减重腔。
13、进一步地，所述音圈电机为圆柱形动磁式音圈电机。
14、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
15、(1)本专利技术提供的一种用于迈克尔逊干涉仪的直线位移导向装置包括反射镜、支架、柔性支撑机构以及驱动机构；柔性支撑机构包括主运动平台以及对称设置在其两侧的次运动平台，反射镜设置在主运动平台上表面，主、次运动平台通过外侧片弹簧连接，在主运动平台两侧还设置有约束结构，包括对称设置在主运动平台两侧的刚性约束板，刚性约束板与主运动平台侧壁具有间隙，避免影响主运动平台运动，刚性约束板通过设置在其两端的内侧片弹簧固定在次运动平台的内壁上，并且在刚性约束平台底部设有与支架连接的固定刚体，驱动机构的音圈电机与主运动平台一端连接，为其提供驱动力，这样，通过串联分布的片弹簧变形实现位移传递，具有无摩擦、无磨损、高精度的优点，并且片弹簧的变形方向为水平方向，装置负载仅对柔性支撑机构有一个由负载自身重量产生的竖直向下的下压力，下压力并没有作用在片弹簧的变形方向上，这种布置方式最大程度的增大了装置的承载能力和运动行程。
16、(2)本专利技术提供的一种用于迈克尔逊干涉仪的直线位移导向装置中反射镜通过转接台安装在主运动平台上，这样在面对不同安装孔位规格的反射镜时，通过更换不同的转接台便可，而不需要更换整体柔性支撑机构，操作简单，成本低。
17、(3)本专利技术提供的一种用于迈克尔逊干涉仪的直线位移导向装置中柔性支撑机构为一体结构并且为铝合金材质，一体结构相比于拼接式结构，其整体误差小，并且结构强度高，有利于提升装置整体承载力。
18、(4)本专利技术提供的一种用于迈克尔逊干涉仪的直线位移导向装置中外侧片弹簧与主运动平台和次运动平台的直角连接处设置有圆角，内侧弹簧片与次运动平台和刚性约束板的直角连接处也设置有圆角，可有效减小直角连接处的应力集中，延长装置使用寿命。
19、(5)本专利技术提供的一种用于迈克尔逊干涉仪的直线位移导向装置中主运动平台以及转接板中心位置均开设有减重腔，在不影响正常功能的前提下，减轻了装置自重，有利于提高装置的承载力。
20、(6)本专利技术提供的一种用于迈克尔逊干涉仪的直线位移导向装置中刚性约束板与主运动平台侧壁的间隙为1mm，这样设计既可以保证在运动时刚性约束板不会本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于迈克尔逊干涉仪的直线位移导向装置，包括反射镜(3)、支架(1)，其特征在于：还包括柔性支撑机构(5)以及驱动机构；
2.根据权利要求1所述的用于迈克尔逊干涉仪的直线位移导向装置，其特征在于：反射镜(3)与主运动平台(51)之间设置有转接台(4)，转接台(4)的断面为底部带有外凸的T型结构，外凸宽度不大于主运动平台(51)的宽度，外凸与主运动平台(51)相连接，反射镜(3)安装在转接台(4)上表面中心位置，转接台(4)沿水平方向的中心线与主运动平台(51)沿水平方向的中心线平行并且位于同一竖直平面内。
3.根据权利要求2所述的用于迈克尔逊干涉仪的直线位移导向装置，其特征在于：所述间隙大小为1mm。
4.根据权利要求3所述的用于迈克尔逊干涉仪的直线位移导向装置，其特征在于：所述柔性支撑机构(5)为一体结构并且为铝合金材质，采用电火花或线切割工艺加工出内侧片弹簧(53)与外侧片弹簧(52)，采用机械铣削加工出主运动平台(51)、次运动平台(55)、刚性约束板(54)以及固定刚体(56)。
5.根据权利要求4所述的用于迈克尔逊干
6.根据权利要求1-5任一所述的用于迈克尔逊干涉仪的直线位移导向装置，其特征在于：所述横板两侧设置有L型的支撑板(121)，支撑板(121)的竖直段与横板(12)侧边连接，固定刚体(56)上开设有对接孔，支撑板(121)的水平段向背离横板(12)的方向延伸并且其上开设有用于与对接孔连接的连接孔。
7.根据权利要求2所述的用于迈克尔逊干涉仪的直线位移导向装置，其特征在于：所述主运动平台(51)中心开设有菱形减重腔(511)，所述转接台(4)中心开设有矩形减重腔(41)。
8.根据权利要求1所述的用于迈克尔逊干涉仪的直线位移导向装置，其特征在于：所述音圈电机(2)为圆柱形动磁式音圈电机。
...【技术特征摘要】
1.一种用于迈克尔逊干涉仪的直线位移导向装置，包括反射镜(3)、支架(1)，其特征在于：还包括柔性支撑机构(5)以及驱动机构；
2.根据权利要求1所述的用于迈克尔逊干涉仪的直线位移导向装置，其特征在于：反射镜(3)与主运动平台(51)之间设置有转接台(4)，转接台(4)的断面为底部带有外凸的t型结构，外凸宽度不大于主运动平台(51)的宽度，外凸与主运动平台(51)相连接，反射镜(3)安装在转接台(4)上表面中心位置，转接台(4)沿水平方向的中心线与主运动平台(51)沿水平方向的中心线平行并且位于同一竖直平面内。
3.根据权利要求2所述的用于迈克尔逊干涉仪的直线位移导向装置，其特征在于：所述间隙大小为1mm。
4.根据权利要求3所述的用于迈克尔逊干涉仪的直线位移导向装置，其特征在于：所述柔性支撑机构(5)为一体结构并且为铝合金材质，采用电火花或线切割工艺加工出内侧片弹簧(53)与外侧片弹簧(52)，采用机械铣削加工出主运动平台(51)、次运动平台(55)、刚性约束板...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙剑，杨帅，严强强，赵珩翔，王飞橙，吴阳，冯玉涛，
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：
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