[發(fā)明專利]一種底面驅(qū)動(dòng)預(yù)應(yīng)力加工支撐系統(tǒng)在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201910131904.0 | 申請(qǐng)日： | 2019-02-22 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN109822423A | 公開（公告）日： | 2019-05-31 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 漢語(yǔ);范斌;萬(wàn)勇建;劉海濤 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所 |
| 主分類號(hào)： | B24B13/005 | 分類號(hào)： | B24B13/005;B24B13/00;B24B49/16;B24B55/00;B24B49/00 |
| 代理公司： | 暫無(wú)信息 | 代理人： | 暫無(wú)信息 |
| 地址： | 610209 *** | 國(guó)省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 預(yù)應(yīng)力加工 支撐系統(tǒng) 底面 預(yù)設(shè) 支撐裝置 軸向剛度 驅(qū)動(dòng) 變形 離軸非球面反射鏡 加工 面形檢測(cè)裝置 邊緣驅(qū)動(dòng) 材料去除 定位支撐 精密加工 力促動(dòng)器 拋光過(guò)程 球面研磨 先進(jìn)光學(xué) 變形的 側(cè)支撐 大口徑 反射鏡 鎖緊 軸向 計(jì)算機(jī) 制造 保證 | ||
1.一種底面驅(qū)動(dòng)預(yù)應(yīng)力加工支撐系統(tǒng)，其特征在于：含有面形檢測(cè)裝置(1)、待加工反射鏡(2)、多個(gè)力促動(dòng)器(3)、定位支撐(4)、多個(gè)柔性側(cè)支撐(5)、基座(6)和計(jì)算機(jī)(7)，其中：
面形檢測(cè)裝置(1)位于待加工反射鏡(2)上方，用于檢測(cè)待加工反射鏡(2)的面形，獲取待加工反射鏡(2)的面形數(shù)據(jù)；
力促動(dòng)器(3)分布在待加工反射鏡(2)底部，上端與待加工反射鏡(2)固定連接，下端與基座(6)固定連接，用于向待加工反射鏡(2)施加沿被加工反射鏡光軸方向(以下簡(jiǎn)稱軸向)的載荷，使鏡面產(chǎn)生預(yù)定變形；
力促動(dòng)器(3)包括力分解器(31)、力傳感器(32)、鎖緊機(jī)構(gòu)(33)、彈簧組件(34)、步進(jìn)電機(jī)(35)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(36)；
力分解器(31)具有除軸向外的五個(gè)自由度，用于消除由于鏡面變形所產(chǎn)生的耦合力；
鎖緊機(jī)構(gòu)(33)位于彈簧組件(34)和力傳感器(32)之間，在鏡面變形階段不起作用，在球面加工階段對(duì)力促動(dòng)器(3)進(jìn)行軸向鎖緊，用以提高支撐的剛度和穩(wěn)定性；
彈簧組件(34)用于將線性位移轉(zhuǎn)化為線性力輸出；
步進(jìn)電機(jī)(35)帶動(dòng)彈簧組件(34)做運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生軸向的推力或拉力，經(jīng)過(guò)力傳感器(32)和力分解器(31)傳遞到待加工反射鏡(2)底面；
定位支撐(4)是鏡面變形、球面加工以及鏡面回彈的基準(zhǔn)，位于待加工反射鏡(2)底面中心處，與待加工反射鏡(2)同軸；定位支撐(4)頂端與待加工反射鏡(2)底面固定連接，底端與基座(6)采用軸套連接；
柔性側(cè)支撐(5)均布在待加工反射鏡(2)邊緣，軸向剛度較小，通過(guò)變形消減鏡面變形所產(chǎn)生的約束反力，徑向剛度較大，用于限制待加工反射鏡(2)的扭轉(zhuǎn)；
計(jì)算機(jī)(7)分別與面形檢測(cè)裝置(1)、力傳感器(32)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(36)相連，接收帶有面形檢測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)字面形信號(hào)和監(jiān)測(cè)到支撐力的數(shù)字力傳感信號(hào)，輸出控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(36)的脈沖信號(hào)；計(jì)算機(jī)(7)根據(jù)面形檢測(cè)數(shù)據(jù)，分析計(jì)算各個(gè)力促動(dòng)器(3)所需的支撐力，再將支撐力轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)輸入到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(36)中，在鏡面變形過(guò)程中，力傳感器(32)實(shí)時(shí)將監(jiān)測(cè)到的支撐力信號(hào)傳遞回計(jì)算機(jī)與步進(jìn)電機(jī)控制信號(hào)形成力閉環(huán)，保證輸出力的準(zhǔn)確性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述底面驅(qū)動(dòng)預(yù)應(yīng)力加工支撐系統(tǒng)，其特征在于：所述面形檢測(cè)裝置(1)在研磨階段檢測(cè)面形可以使用三坐標(biāo)儀或激光跟蹤儀進(jìn)行替代，或拋光階段檢測(cè)面形使用結(jié)構(gòu)光或干涉儀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述底面驅(qū)動(dòng)預(yù)應(yīng)力加工支撐系統(tǒng)，其特征在于：所述待加工反射鏡(2)為大口徑彎月型非球面反射鏡或大口徑彎月型離軸非球面反射鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述底面驅(qū)動(dòng)預(yù)應(yīng)力加工支撐系統(tǒng)，其特征在于：所述力促動(dòng)器(3)可以輸出沿軸向的推力或拉力，輸出范圍±100N，精度±0.5N。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述底面驅(qū)動(dòng)預(yù)應(yīng)力加工支撐系統(tǒng)，其特征在于：力促動(dòng)器(3)與待加工反射鏡(2)采用粘接固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述底面驅(qū)動(dòng)預(yù)應(yīng)力加工支撐系統(tǒng)，其特征在于：力傳感器(32)的精度要求1‰，測(cè)量范圍±200N。
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