[發明專利]在軌可維修次鏡調整機構

有效

• 申請號: 202010440833.5
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111624722B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 趙海波;趙偉國;董吉洪
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G02B7/00
• 分類號: G02B7/00
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

本發明提供一種在軌可維修次鏡調整機構，屬于空間遙感應用技術領域，包括安裝框架、定平臺、修研墊、動平臺、6條傳動鏈路、維護導軌組件、行程開關、到位指示燈；定平臺用于承載和連接光學及傳動組件；動平臺用于承載次鏡及其附件，傳動鏈路的一端與定平臺的內側連接，另一端與動平臺固定連接；6條傳動鏈路并聯，與定平臺、動平臺共同組成了六自由度并聯機構，實現次鏡的在軌精密調整；維護導軌組件為航天員在軌維修提供快速粗定位；行程開關用于感知所述定平臺是否緊密貼合配合面，當行程開關動作時，到位指示燈點亮。本發明的在軌可維修次鏡調整機構，可實現次鏡的在軌維修，解決了現有空間望遠鏡次鏡調整機構壽命短的問題。

技術領域

本發明屬于空間遙感應用技術領域，尤其涉及在軌可維修次鏡調整機構。

背景技術

隨著人類對成像質量的不斷追求，空間望遠鏡朝著大口徑、高分辨率、大視場的方向有了長足的發展。大型空間望遠鏡中主鏡和次鏡之間的相對位置和姿態有嚴格的要求。由于受到制造誤差、安裝誤差、發射沖擊振動，重力釋放、溫度變化、氣壓改變和材料性質變化等原因，入軌后主次鏡間相對位置和姿態會發生相對變化，導致像質下降和像位置的漂移。因此，主次鏡間需要設置調整環節，對其進行修正。對于大型空間望遠鏡來說，主鏡組件的體積和重量通常較大，對主鏡實施調整難度非常大，多數光學系統不對其進行調整。而次鏡相對主鏡的體積和重量較小，對其進行調整和校正能夠減小功耗，工作效率更高，因此多被采用。

作為大型空間望遠鏡的關鍵組件，次鏡調整機構的性能好壞直接決定相機的成像質量，影響探測任務的成敗。近年來，人們對次鏡調整機構提出了更加苛刻的要求，不僅要求其有很高的精度，還要求達到很長的壽命。受到空間惡劣環境的影響，一般的材料尤其是電子元器件在軌時間較長的話容易出現老化、失效等問題從而影響空間望遠鏡的在軌壽命。傳統空間望遠鏡在軌壽命較短，一般不大于5年。若要求在軌時間超過5年甚至達到10年或者15年往上，就需要在軌維護技術的幫助。幸運的是，隨著我國航天科技的不斷發展，在軌維護技術已經成為可能。將在軌維護技術與次鏡調整機構相結合，研究一種在軌可維修的次鏡調整機構對于長壽命空間望遠鏡的研制有著重大的現實意義。

發明內容

有鑒于此，有必要針對現有技術存在的缺陷，提供一種在軌可維修次鏡調整機構，該機構采用六自由度并聯機構實現六維精密調整，并且對其進行可在軌維修設計，用以解決現有空間望遠鏡次鏡調整機構壽命短的問題。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

本發明提供一種在軌可維修次鏡調整機構，包括安裝框架、定平臺、修研墊、動平臺、6條傳動鏈路、維護導軌組件、行程開關、到位指示燈；

所述定平臺呈中空的多邊形，具有一定的厚度，通過螺釘連接的方式固定在所述安裝框架上，是整個機構的主支撐結構，用于承載和連接光學及傳動組件；為實現地面裝調，在所述定平臺和所述安裝框架中間還設置了所述修研墊；

所述動平臺用于承載次鏡及其附件，所述次鏡與柔節連接，所述柔節通過螺釘連接的方式固定在所述動平臺上；

所述傳動鏈路的一端與所述定平臺的內側連接，另一端與所述動平臺固定連接；6條所述傳動鏈路并聯，與所述定平臺、動平臺共同組成了六自由度并聯機構，實現所述次鏡的在軌精密調整；

所述維護導軌組件固定在所述定平臺的上端，為航天員在軌維修提供快速粗定位；

所述行程開關設置在所述定平臺上表面，用于感知所述定平臺是否緊密貼合配合面；所述到位指示燈設置在所述定平臺的下表面，當所述行程開關動作時，所述到位指示燈點亮，提示航天員機構安裝面已經緊密貼合，再將所述定平臺固定在所述配合面上，完成次鏡調整機構的在軌維修任務。

進一步地，所述傳動鏈路包括直線促動器、下過渡件、直線導軌、下端虎克鉸、旋轉副、上端虎克鉸、上過渡件；