[發(fā)明專利]一種紅外大面陣多模塊自動(dòng)拼接機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711275337.3
• 申請(qǐng)日: 2017-12-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108007578B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊力怡;曾智江;莫德鋒;郝振貽;王小坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所
• 主分類號(hào): G01J5/02
• 分類號(hào): G01J5/02
• 代理公司: 上海滬慧律師事務(wù)所 31311
• 代理人: 李秀蘭

1.一種紅外大面陣多模塊自動(dòng)拼接機(jī)構(gòu)，包括大規(guī)模探測(cè)器模塊(1)、SiC/Al大基板(2)、安裝支架(3)、Z軸向微調(diào)機(jī)構(gòu)(4)、Z軸旋轉(zhuǎn)微調(diào)機(jī)構(gòu)(5)、XY向微調(diào)控制機(jī)構(gòu)(6)、SiC/Al大基板固定螺釘(7)及四角調(diào)節(jié)小寶石片(8)，其特征在于：

所述的安裝支架(3)由上支架(301)、支撐柱(302)及安裝底板(303)組成，安裝底板(303)具有大底板安裝底孔(304)；每個(gè)探測(cè)器模塊(1)對(duì)應(yīng)四個(gè)四角調(diào)節(jié)小寶石片(8)；

XY向微調(diào)控制機(jī)構(gòu)(6)通過(guò)安裝法蘭固定在上支架(301)上，Z軸向微調(diào)機(jī)構(gòu)(4)通過(guò)第一固定連桿(402)固定在安裝底板(303)上，Z軸旋轉(zhuǎn)微調(diào)機(jī)構(gòu)(5)通過(guò)第二固定連桿(502)固定在安裝底板(303)上，SiC/Al大基板(2)固定在上支架的安裝槽內(nèi)；Z軸向微調(diào)機(jī)構(gòu)(4)和Z軸旋轉(zhuǎn)微調(diào)機(jī)構(gòu)(5)都固定在大底板安裝底孔(304)內(nèi)；而多個(gè)探測(cè)器模塊(1)通過(guò)低溫膠貼裝并膠結(jié)在貼裝基板(201)上，對(duì)中膠接固定后探測(cè)器模塊(1)的寶石電極板(102)與貼裝基板(201)上表面貼合；通過(guò)在Z軸向微調(diào)機(jī)構(gòu)(4)的第一調(diào)節(jié)連桿(403)和其頂上的小寶石片(8)，第二固定連桿(502)以及連桿(602)滿足三維空間位置精度后，常溫固定不動(dòng)，最后獲得多個(gè)大規(guī)模探測(cè)器模塊(1)的高精度拼接模塊組件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外大面陣多模塊自動(dòng)拼接機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述的SiC/Al大基板(2)為各個(gè)模塊開(kāi)孔方形結(jié)構(gòu)，其材料為Al基SiC陶瓷復(fù)合材料，由貼裝基板(201)、對(duì)中方孔(202)、小寶石片臺(tái)階(203)、對(duì)中細(xì)孔(204)組成，尺寸為100mm×70mm×5mm，每一個(gè)探測(cè)器模塊(1)決定相應(yīng)1個(gè)對(duì)中方孔(202)、四個(gè)小寶石片臺(tái)階(203)和四個(gè)對(duì)中細(xì)孔(204)的位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外大面陣多模塊自動(dòng)拼接機(jī)構(gòu)，其特征在于：上支架(301)通過(guò)支撐柱(302)與安裝底板(303)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外大面陣多模塊自動(dòng)拼接機(jī)構(gòu)，其特征在于：Z軸向微調(diào)機(jī)構(gòu)(4)由第一壓電步進(jìn)馬達(dá)(401)、第一固定連桿(402)及第一調(diào)節(jié)連桿(403)組成，第一壓電步進(jìn)馬達(dá)(401)最小步進(jìn)量為1μm，最大行程為80mm；通過(guò)在探測(cè)器模塊(1)四個(gè)角的下面安裝四只第一壓電步進(jìn)馬達(dá)(401)可以實(shí)現(xiàn)單模塊和多模塊的Z軸向高精度微調(diào)節(jié)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外大面陣多模塊自動(dòng)拼接機(jī)構(gòu)，其特征在于：Z軸旋轉(zhuǎn)微調(diào)機(jī)構(gòu)(5)由壓電旋轉(zhuǎn)馬達(dá)(501)、第二固定連桿(502)及第二調(diào)節(jié)連桿(503)組成，壓電旋轉(zhuǎn)馬達(dá)(501)最小旋轉(zhuǎn)量為1arcsec；通過(guò)在探測(cè)器模塊(1)中心下方安裝一只壓電旋轉(zhuǎn)馬達(dá)(501)可以實(shí)現(xiàn)單模塊和多模塊繞Z軸向的方位角微調(diào)節(jié)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外大面陣多模塊自動(dòng)拼接機(jī)構(gòu)，其特征在于：XY向微調(diào)機(jī)構(gòu)(6)由第二壓電步進(jìn)馬達(dá)(601)、連桿(602)及調(diào)節(jié)桿(603)組成，第二壓電步進(jìn)馬達(dá)(601)最小步進(jìn)量為1μm，最大行程為80mm；通過(guò)在上支架(301)邊緣固定的第二壓電步進(jìn)馬達(dá)(601)推拉調(diào)節(jié)桿(603)實(shí)現(xiàn)單模塊和多模塊XY向高精度微調(diào)節(jié)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外大面陣多模塊自動(dòng)拼接機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述的SiC/Al大基板(2)在研磨過(guò)程中進(jìn)行常溫5分鐘、液氮浸泡5分鐘、再回室溫5分鐘的溫度沖擊，反復(fù)5次以上，同時(shí)測(cè)量SiC/Al大基板(2)面型變化，高低溫處理目的是釋放材料的低溫應(yīng)力，SiC/Al大基板(2)的貼裝基板(201)的貼裝面平面度小于0.01mm即可，若實(shí)測(cè)情況變化小于0.005mm則具體的反復(fù)沖擊次數(shù)足夠，即認(rèn)為應(yīng)力釋放完成。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紅外大面陣多模塊自動(dòng)拼接機(jī)構(gòu)，其特征在于：所述的第一壓電步進(jìn)馬達(dá)(401)、壓電旋轉(zhuǎn)馬達(dá)(501)和第二壓電步進(jìn)馬達(dá)(601)通過(guò)電腦控制，直接輸入調(diào)節(jié)數(shù)值，就可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)高精度對(duì)中，其控制步進(jìn)最高精度為1μm，最小旋轉(zhuǎn)角度為1arcsec，最高步進(jìn)速率為120mm/s。