[發(fā)明專利]一種大型空間光學(xué)遙感器四維調(diào)整裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410187098.6
• 申請日: 2014-05-05
• 公開（公告）號: CN103963032A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊會生;董得義;柴方茂;李志來
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所
• 主分類號: B25H1/00
• 分類號: B25H1/00;B25H1/14
• 代理公司: 長春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 田春梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于大型精密光學(xué)設(shè)備的地面裝校用位姿調(diào)整裝置領(lǐng)域，具體涉及一種大型空間光學(xué)遙感器四維調(diào)整裝置。

背景技術(shù)

空間光學(xué)遙感器屬于大型精密光學(xué)設(shè)備，其在被送入太空之前，需要事先在地面上完成裝調(diào)和檢測校準(zhǔn)。現(xiàn)有方法通常采用以直線或圓弧導(dǎo)軌為主體導(dǎo)向機構(gòu)的大型精密二維轉(zhuǎn)臺來固定空間光學(xué)遙感器，以便通過大型精密二維轉(zhuǎn)臺來實現(xiàn)空間光學(xué)遙感器在固定基準(zhǔn)面上的俯仰和扭擺操作。

然而，隨著地面?zhèn)刹闇y繪需求的日益提高，空間光學(xué)遙感器的體積和重量都越來越大，采用傳統(tǒng)的大型精密二維轉(zhuǎn)臺實現(xiàn)空間光學(xué)遙感器地面裝校的方法表現(xiàn)出一些缺點，比如，大型精密二維轉(zhuǎn)臺在空間光學(xué)遙感器的重壓之下進(jìn)行微距水平運動調(diào)整時，會出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，導(dǎo)致微距位移定位不精確，分辨率低。同時，為了承載空間光學(xué)遙感器的重量，大型精密二維轉(zhuǎn)臺需要結(jié)構(gòu)強度更高、體積更大的連續(xù)精密導(dǎo)軌，這不但大幅增加了導(dǎo)軌的生產(chǎn)成本和生產(chǎn)周期，也增大了裝調(diào)難度和可維護(hù)性，因此，傳統(tǒng)的大型精密二維轉(zhuǎn)臺已逐漸無法滿足空間光學(xué)遙感器的地面裝調(diào)校準(zhǔn)需求。

此外，模塊化的氣浮支撐裝置可以實現(xiàn)較高承重載荷下的氣浮支撐，但小型氣浮塊的承載能力有限，而大型氣浮塊雖然承載能力大，但加工困難，生產(chǎn)周期長，成本高。

再者，現(xiàn)有大型二維轉(zhuǎn)臺體積大，占用空間大；質(zhì)量重，運輸困難；載荷旋轉(zhuǎn)軸線位置高，安全性低；針對不同載荷需要進(jìn)行精確的重心匹配，操作負(fù)載繁瑣，耗費時間。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有大型二維轉(zhuǎn)臺體積大，質(zhì)量重，易爬行，精度低，研制周期長，成本高；同時，載荷旋轉(zhuǎn)軸線位置高，安全性低，針對不同載荷需要進(jìn)行精確的重心匹配，操作繁瑣，耗費時間的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種大型空間光學(xué)遙感器四維調(diào)整裝置。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下：

一種大型空間光學(xué)遙感器四維調(diào)整裝置包括承力框架、滑塊搖桿式翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、兩個多足式氣浮支撐機構(gòu)、球面副支撐機構(gòu)、扭擺調(diào)節(jié)機構(gòu)、扭擺保持機構(gòu)和重載直動組件，承力框架包括基座、兩個支架、載荷安裝板和兩個安裝板軸座；所述支架包括立梁和水平橫梁，兩個立梁對稱固連于基座兩側(cè)上端，立梁的上段設(shè)有支架軸孔；水平橫梁固連于立梁的頂端；兩個安裝板軸座分別與載荷安裝板的兩端固連，安裝板軸座上設(shè)有翻轉(zhuǎn)軸孔和牽拉軸孔；每一個翻轉(zhuǎn)軸孔均通過一個帶軸承的轉(zhuǎn)軸與一個支架軸孔轉(zhuǎn)動連接；

所述滑塊搖桿式翻轉(zhuǎn)機構(gòu)包括牽拉空心軸、牽拉桿、滑動螺紋座小軸、重載絲桿、絲桿前軸承座、手搖柄、滑動螺紋座、重載直線雙導(dǎo)軌組和絲桿后軸承座，牽拉桿的兩端分別設(shè)有軸孔，牽拉空心軸一端與牽拉桿前端的軸孔通過軸承轉(zhuǎn)動連接，牽拉空心軸的另一端與載荷安裝板上的牽拉軸孔固連；

所述重載直線雙導(dǎo)軌組由兩個平行的直線導(dǎo)軌共同構(gòu)成，絲桿前軸承座和絲桿后軸承座分別位于重載直線雙導(dǎo)軌組的前、后兩端，重載直線雙導(dǎo)軌組中的導(dǎo)軌、絲桿前軸承座和絲桿后軸承座均與水平橫梁的上端面固連；重載絲桿中部的螺紋段兩端分別通過軸承與絲桿前軸承座和絲桿后軸承座轉(zhuǎn)動連接，重載絲桿的末端與手搖柄的搖臂前端固連；

所述滑動螺紋座的下端兩側(cè)分別與重載直線雙導(dǎo)軌組中的滑塊固連；滑動螺紋座中部設(shè)有沿導(dǎo)軌滑槽方向的螺紋孔，并通過其螺紋孔與重載絲桿的中部的螺紋段螺紋連接；滑動螺紋座的上端設(shè)有垂直于導(dǎo)軌滑槽方向的水平軸孔，該軸孔通過滑動螺紋座小軸與牽拉桿后端的軸孔轉(zhuǎn)動連接；

所述兩個多足式氣浮支撐機構(gòu)對稱放置于基座的兩側(cè)，每一個多足式氣浮支撐機構(gòu)包括氣浮承載臂、氣浮承載臂球頭螺柱、球窩軸組件、主承力板、三個氣浮支撐組件和高精度平臺，球窩軸組件包括氣浮承載臂球窩軸、第一防脫蓋和連接軸承，氣浮支撐組件包括緊固墊、球頭小軸、第二防脫蓋和氣浮塊；所述氣浮承載臂球頭螺柱的上端是螺桿，下端設(shè)有球頭，氣浮承載臂球頭螺柱的上端螺桿與氣浮承載臂一端的螺孔螺紋連接，氣浮承載臂球頭螺柱的球頭與氣浮承載臂球窩軸形成第一球面副；氣浮承載臂的另一端與基座一側(cè)的外側(cè)壁固連；

所述主承力板是正三棱柱結(jié)構(gòu)，其上端面的旋轉(zhuǎn)中心設(shè)有中心凹槽，其三棱柱上端面正三角形的每個頂角分別設(shè)有一個頂角通孔，所述氣浮承載臂球窩軸通過連接軸承與主承力板的中心凹槽連接；所述第一防脫蓋設(shè)有帶內(nèi)螺紋的中心孔，該中心孔的直徑小于氣浮承載臂球頭螺柱的球頭直徑，第一防脫蓋與主承力板的上端面固連；