[發(fā)明專利]一種蜂窩夾層結構高精度面板的型面調節(jié)裝置及調節(jié)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310027432.7
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN103135616A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設計）人: 李東升;覃學龍;江超;周賢賓;常和生
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

技術領域：

本發(fā)明涉及一種大型高精度面板的型面調節(jié)方法，具體涉及一種蜂窩夾層結構高精度面板的型面調節(jié)裝置及調節(jié)方法，屬于機械工程/精密制造技術領域。

背景技術：

隨著現(xiàn)代通訊和軍事技術的高速發(fā)展，對天線電氣性能的要求越來越高，大型高精度反射面作為建造大型緊縮場的基礎和關鍵，正不斷向著更大面積和更高精度的方向發(fā)展，而構成反射面的大尺寸高精度面板的制造和裝調等技術難題成為建造超大型緊縮場亟需突破的關鍵技術瓶頸。高精度面板的制造精度可以通過優(yōu)化關鍵技術參數得到提高，但是保存、運輸、裝調等多個過程以及環(huán)境因素的影響都會對面板精度造成損失，并且在制造和使用等多個環(huán)節(jié)過程中對面板精度造成的損失很多情況下是永久的，進而影響緊縮場反射面的最終精度。因此，若能夠在高精度面板裝調技術的基礎上，研究出一種高精度面板的型面調節(jié)技術，有效修正或減少高精度面板局部區(qū)域的型面誤差，達到提高反射面型面精度的目的，使其發(fā)揮出更好的電氣性能，將對緊縮場反射面的建造具有重要的工程應用價值。

本專利申請中涉及的夾層結構是由三層鋁板、兩層蜂窩及板芯膠組成，通過在模具上逐層鋪設，采用真空袋密封形成負壓，待膠固化后形成蜂窩夾層結構高精度面板（下文簡稱夾層板），成形方式如圖1所示。

另經申請人在大量的研究與實驗過程中所了解，現(xiàn)有高精度反射面的建造中主要存在以下問題：

1、目前單塊面板制造的峰值誤差可能達到0.15mm以上，已無法滿足緊縮場的電氣設計要求。

2、高精度面板在保存和運輸過程中可能受到溫度等因素的影響，型面精度可能受到很大損失。

3、基于現(xiàn)有的精密成形制造工藝，增大夾層板的制造面積仍然能夠保證夾層板具有很高的型面精度，相比于機械加工方法夾層結構具有較高的比剛度，適合應用型面調節(jié)。

因此，建造緊縮場反射面過程中只利用單塊高精度面板的制造精度和裝配過程獲取較高的型面精度的方法已不能滿足大型緊縮場反射面的設計要求，需要建立能夠提高反射面型面精度的方法，以提高大型緊縮場高精度反射面的建造水平。

發(fā)明內容：

1、目的：本發(fā)明的目的在于提供一種蜂窩夾層結構高精度面板的型面調節(jié)裝置及調節(jié)方法，使單塊高精度反射面的峰值誤差和型面精度都在電氣設計要求的范圍內，進而實現(xiàn)緊縮場反射面的高精度和良好的電氣性能的設計目標。高精度面板型面調節(jié)技術是指通過在某種有型面精度要求的高精度面板背后連接若干調節(jié)單元（原有的4個面板懸掛連桿機構和增加輔助微調連桿機構兩種形式），對夾層結構面板型面施加一定的力或位移，使原有的面板局部產生一定的強迫變形，迫使其達到或趨近于要求的型面。本專利申請主要解決高精度面板型面調節(jié)過程中調節(jié)點的位置、調節(jié)點的數量和調節(jié)方式等方面的問題，從工程應用的角度考慮，我們希望利用較少的調整點，通過優(yōu)化調整位置和影響區(qū)域，實現(xiàn)面板型面精度的高效調節(jié)。

2、技術方案：

（1）本發(fā)明一種蜂窩夾層結構高精度面板的型面調節(jié)裝置，它包括由背架和支撐面板的連桿機構組成的機械系統(tǒng)、由激光跟蹤儀測量主機、控制主機以及筆記本電腦組成的型面精度測量系統(tǒng)和由力傳感器、參數采集系統(tǒng)、筆記本電腦組成的型面精度關鍵參數采集系統(tǒng)。它們之間的位置連接關系是：背架通過地腳螺栓與地基相連，連桿機構的一部分通過螺栓與背架連接，另一部分通過螺釘、螺孔與高精度面板背面的加強板連接，力傳感器兩端通過螺孔分別與連桿機構的螺紋桿連接，來實現(xiàn)調形過程中的數據采集；力傳感器通過數據線與參數采集系統(tǒng)上的6個通道接口連接，實現(xiàn)采集數據的傳輸，參數采集系統(tǒng)通過數據線與筆記本電腦連接，并通過筆記本電腦上的數據采集軟件可以對數據進行實時監(jiān)控可采集處理；激光跟蹤儀測量主機通過數據線與控制主機相連，筆記本電腦通過數據線與控制主機相連，通過筆記本電腦上的Spatial?Analyzer(SA)軟件進行測量數據的處理。

所述背架，其外形為長方形，它選用空間桿件鋼結構作為背架的結構形式，桿件截面為矩形的鋼管型材，各桿件之間通過焊接或螺栓連接的方式連接，具有剛度大、傳力直接、材料利用充分、結構效率高的優(yōu)點，可按要求自制；

所述連桿機構，因其需與力傳感器相連，故需要由一端帶有螺紋桿的兩部分組成，其除了具有連接高精度面板和背架的作用，還需具有多個自由度的微調功能，可按要求在市場選購；

所述力傳感器，其需要與連桿機構連接，故需要根據連桿機構螺紋桿的尺寸進行選型，可按要求在市場選購；

所述參數采集系統(tǒng)，其包括數據采集卡和控制箱，可按要求自制或在市場上購買；