[實用新型]一種雙驅動壓彎裝置

有效

• 申請號: 201520384946.2
• 申請日: 2015-06-04
• 公開（公告）號: CN204773735U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 計展;王楠;陳家華;吳佳興;秦洪亮;趙雁
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: B30B15/00
• 分類號: B30B15/00;B29D11/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪;錢以能

技術領域

本實用新型涉及一種壓彎裝置，更具體地涉及同步輻射光束線領域中使用的一種高精度微變型的雙驅動壓彎裝置。

背景技術

準直聚焦鏡是同步輻射光束線的主要組成部分，主要功能是實現光束的偏轉、準直、聚焦。同步輻射光具有能量高、發散度小、光斑小等特點。為了保證聚焦后的光束質量和性能，準直聚焦鏡必須具備非常高的面型精度和彎曲調節精度。按照成形方法，聚焦鏡可分為磨制鏡和壓彎鏡。相比于磨制鏡，壓彎鏡鏡面的曲率半徑可以在一定范圍內調節，且面型精度高、制造容易。因此，同步輻射光束線普遍采用壓彎鏡作為實現光束準直、聚焦的光學部件。

壓彎裝置是采用壓彎鏡的準直聚焦鏡系統的重要組成部分，是實現壓彎功能的具體機械結構形式。壓彎裝置主要用于夾持鏡子，并施加壓彎力矩，使鏡子發生彎曲變形，形成曲率中心和半徑。通過調節施加的壓彎力矩的大小，將準直聚焦鏡的曲率半徑控制在合理范圍內，以滿足同步輻射光束線物理環境的需求。壓彎后的準直聚焦鏡彎曲變形量非常小，曲率半徑范圍為2000～4000米；其面型誤差精度要求高，通常小于1微弧度；其壓彎調節精度高，分辨率范圍為10～50米，重復精度范圍50～100米，穩定性誤差范圍±30米，因此必須使用專業的光學儀器設備測量。為了得到性能最佳的光束，需要對準直聚焦鏡反復壓彎、測量。這要求應用于同步輻射光束線的壓彎裝置必須在微變型條件下實現高分辨率、高重復性、高穩定性的壓彎調節。

目前，現有壓彎裝置的結構形式多種多樣，主要有三點壓彎、四點滾軸壓彎、柔性鉸鏈和搖臂式結構等。準直聚焦鏡壓彎后的面型誤差小于1微弧度，曲率半徑范圍為2000～4000米，基本滿足物理環境需求。同時，現有壓彎裝置全部采用對稱式結構，并使用單驅動機構對準直聚焦鏡兩側施加同等的壓彎力矩。但是，由于非對稱因素，例如，機械結構的幾何尺寸不對稱、材料機械性能的分布不對稱等，普遍存在于任何形式的機械結構中，實際施加在準直聚焦鏡兩側的壓彎力矩并不相等。這些非對稱因素最終會影響壓彎后的面型精度，使面型誤差增大。在某些超高精度的同步輻射光束線設計中，要求準直聚焦鏡壓彎后的面型誤差優于0.5微弧度。由于非對稱因素和結構形式的限制，現有單驅動機構的壓彎裝置無法滿足此種需求。另外，在某些特殊同步輻射光束線設計中，要求壓彎后的準直聚焦鏡彎曲形態不唯一、多樣化，比如，要求準直聚焦鏡兩側的曲率半徑不相等并均勻過渡以形成曲率半徑連續變化的鏡面。同樣，現有單驅動機構的壓彎裝置也無法滿足此種特殊需求。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種雙驅動壓彎裝置，從而解決現有技術中無法消除非對稱因素的影響，從而使得壓彎后鏡面的彎曲形態不能滿足超高精度的要求和鏡面彎曲形態多樣化的要求等問題。

本實用新型提供的雙驅動壓彎裝置，包括：開放式結構的主體，主體包括頂板、底板、前板以及后板，其中，頂板和底板均在豎直方向上平行布置，兩個前板和兩個后板分別沿豎直方向設置于頂板和底板的四個對應的拐角之間，前板和后板與頂板和底板固定連接；兩組對稱布置的驅動機構，驅動機構包括支承座、步進電機、聯軸器、蝸桿、蝸輪、輸出軸、導軌、滑臺、上連接塊以及下連接塊，其中，支承座固定于頂板上，步進電機、聯軸器和蝸桿依次連接且沿著與頂板平行的方向固定于支承座上，蝸輪設置于蝸桿下方且與蝸桿組成蝸桿減速傳動副，輸出軸沿著與蝸桿垂直的方向固定于蝸輪的中心，輸出軸的中部與豎直方向設置的上連接塊連接，導軌沿著與輸出軸平行的方向設置于頂板下方，滑臺平行于頂板設置且卡入導軌，滑臺下方還設置有下連接塊；搖臂，兩個搖臂分別通過豎向設置的轉軸對稱地設置于前板和后板之間，轉軸同時固定于頂板和底板之間；兩組拉桿，每組拉桿均包括兩根在同一豎直平面內沿水平方向平行設置的拉桿，其中一組拉桿的一端固定于同側的一個搖臂上，另一端固定于對應的一個下連接塊上；另一組拉桿的一端固定于同側的另一個搖臂上，另一端固定于對應的另一個下連接塊上；以及鏡子，鏡子平行于拉桿設置且鏡子的兩端分別固定于搖臂。

雙驅動壓彎裝置包括重力補償機構，重力補償機構均布在主體的底板的下側，重力補償機構穿過底板的螺紋通孔固定。

重力補償機構包括補償螺栓、彈簧、墊片以及螺母，其中，補償螺栓穿過螺紋通孔固定于底板上，補償螺栓末端與螺母配合，墊片位于補償螺栓上方，墊片的頂部頂觸鏡子的底部，補償螺栓和墊片之間設置有彈簧。

重力補償機構共三個且沿著與鏡子的水平中心線平行的方向均勻地布置于鏡子下方。