[發(fā)明專利]具有主動微定位的用于將第一設備固定到第二設備的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680053678.X
• 申請日: 2006-12-29
• 公開（公告）號: CN101421656A
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發(fā)明（設計）人: J·迪皮伊;L·布朗夏爾
• 申請（專利權）人: 泰勒斯公司
• 主分類號: G02B7/00
• 分類號: G02B7/00;G02B7/182;G02B26/08
• 代理公司: 北京戈程知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 程 偉;王錦陽

技術領域

本發(fā)明涉及用于將第一設備以高精度或極高精度固定或相對固定在第二設備上的裝置。

背景技術

在有些領域，例如空間技術領域，有些設備承受破壞其形狀穩(wěn)定性(form?stability)或定位穩(wěn)定性(setting?stability)(描述兩個固體的相對位置和方向(orientation)的六個參量的組x，y，z，θx，θy，θz被稱為定位)的熱應力和/或機械應力。因此它們必須受到應力松弛和/或微定位。例如，望遠鏡的主鏡、或有些空間觀測儀器、還有輻射計就是這種情況。

當這種設備通過固定裝置(或接頭)連接至其他設備，其定位穩(wěn)定性和形狀穩(wěn)定性還可能被這其他設備和/或其固定裝置受到的熱應力和/或機械應力干擾。這就是本領域內(nèi)技術人員所說的接觸面變形(interface?deformation)。

為了限制這些導致顯著妨礙其保持最初確定的穩(wěn)定性的變形和/或位移和/或轉動的干擾，通常使用在某些方向上具有選定的彈性(flexibility)并由熱穩(wěn)定(temperature-stable)材料(例如碳樹脂合成物)制成的被動固定裝置。

這些固定裝置還可以包括均衡支架(isostatic?supports)，例如采用如用于(特別是專利文件FR97/13439和FR94/10710所述的)鏡子的被動固定裝置確保三點支撐(holding)的均衡支架，A結構支架或X結構支架。但是這些均衡支架可能產(chǎn)生殘余應力，特別是由于發(fā)射載荷的彈性的設計。

還可提供如MLI(多層隔熱)型的被動熱控裝置和/或如加熱器或熱管的主動熱控裝置。

也可以在標稱工作溫度通過預先精確夾緊設備消除集成的機械應力。

由于設備的機械制造和/或它們所需的集成方法的復雜性，所有這些用來限制設備受到的干擾的方法證明是昂貴的。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是改善這種狀況。

為此目的，本發(fā)明提出了一種用于相對于第二設備固定第一設備的裝置，包括：

-包括剛性中心體和兩個基本相同的終端體的結構，終端體是中心體的兩個相反端的延長，每個終端體包括限定關于對稱元件(對稱面或對稱軸)對稱的柔性中間部件的頸部，柔性中間部件具有相對于此對稱元件的第一延伸，位于中心位置并通過下列部件延長：(i)關于對稱元件對稱的剛性內(nèi)部部件，剛性內(nèi)部部件具有大于第一延伸的相對于對稱元件的第二延伸，并連接在中心體的一端，以及(ii)關于對稱元件對稱的剛性外部部件，剛性外部部件具有大于第一延伸的第三徑向延伸，與內(nèi)部部件分開并連接在第一設備或第二設備上；

-至少兩個壓電換能器，分別安放在兩個終端體的內(nèi)部部件和外部部件之間限定的自由空間中，每一個負責將軸向尺寸變化轉換為代表所述的變化的幅度的測量電流，或者將控制電流轉化為相應的軸向尺寸變化；以及

-控制器，負責為換能器中的至少之一確定至少一個軸向尺寸變化，以將第一設備定位在相對于第二設備的選定位置上。

根據(jù)本發(fā)明的裝置可以包括可以分別或組合采用的其他特征，特別地：

-其控制器可以負責為每個換能器確定軸向尺寸變化以將第一設備定位在相對于第二設備的所選位置上；

-其控制器可負責在它們接收到來自終端體之一的換能器的由其外部部件相對于其內(nèi)部部件的第一定向誤差導致的測量電流的時候，確定相應的軸向尺寸變化并產(chǎn)生通向其他終端體的換能器的控制電流，從而該換能器將其轉化為能夠導致其終端體的外部部件相對于其內(nèi)部部件的與第一定向誤差相反的第二定向誤差的軸向尺寸變化；

-終端體中的每個自由空間可以安放相反作用的第一和第二壓電換能器中的至少之一。在這種情況下，控制器可以負責在它們接收到來自終端體之一的第一換能器的由其外部部件相對于內(nèi)部部件的第一定向誤差導致的測量電流的時候，確定第一相應軸向尺寸變化并產(chǎn)生：(i)通向同一終端體的第二換能器的第一控制電流，使得該換能器將其轉化為與第一軸向尺寸變化符號相反、幅度相同的第二軸向尺寸變化，(ii)通向其他終端體的換能器的第二控制電流，使得該換能器將其轉化為導致其終端體的外部部件相對于其內(nèi)部部件的與第一定向誤差相反的第二定向誤差的第三軸向尺寸變化，以及(iii)通向該其他終端體的第二換能器的第三控制電流，使得該換能器將其轉化為與第三軸向尺寸變化符號相反、幅度相同的第四軸向尺寸變化；

-終端體中的每個自由空間可安放三個彼此成120°的壓電換能器；