[發明專利]一種天線反射器雙面金屬薄膜圖形整體精確定位方法

在審

• 申請號: 202011464916.4
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112736477A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 尚凱文;王瑞;吳敢;曹生珠;魏廣;楊建平;駱水蓮;趙棟才;格桑頓珠;張延帥
• 申請（專利權）人: 蘭州空間技術物理研究所
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00;H01Q15/14
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 田亞琪

本發明公開了一種天線反射器雙面金屬薄膜圖形整體精確定位方法，通過在反射器裙邊位置制備正反雙面一體化靶標，從而避免或減小由于反射器正反兩面靶標自身精度誤差帶來的影響；并將CCD可視放大輔助定位技術應用于天線反射器激光刻蝕，從而大幅度提高天線反射器雙面定位精度，以便于后續的激光刻蝕加工過程中確保正反雙層金屬薄膜圖形整體相對位置精度。

技術領域

本發明屬于天線反射器高精度定位的技術領域，具體涉及一種天線反射器雙面金屬薄膜圖形整體精確定位方法。

背景技術

頻率選擇表面(Frequency Selective Surface，FSS)是指在導電金屬表面分布周期性的縫隙或在介質上排列周期性的金屬貼片，達到頻率選擇的目的，即一種空間濾波器。三維曲面激光刻蝕技術是目前天線反射器FSS制造中最具優勢和潛力的一種頻率選擇表面制造方法。

為了獲得更好的頻率選擇透過性能，衛星天線(尤其是極高頻、甚高頻天線)往往采用雙層甚至多層復合結構的FSS設計，這就對天線表面FSS的加工提出了更高的要求：在保證反射器正面或反面內FSS金屬薄膜圖形的尺寸精度和相對位置精度滿足要求的同時，還必須確保正反兩面間FSS金屬薄膜圖形的方向的一致性和正反相對位置精度。但在實際刻蝕加工過程中，由于天線反射器靶標點自身位置精度誤差、人眼觀察誤差等所造成的偏差，都將影響天線殼體在機器坐標系中的定位精度，最終影響天線表面FSS金屬薄膜圖形振子的刻蝕精度和位置精度，從而導致天線電氣性能下降。而天線反射器正反兩面FSS的加工過程中需要進行天線殼體在機器坐標系中的二次定位，因此，如何確保三維曲面天線反射器雙面FSS加工的定位精度，降低天線殼體兩次定位過程中所引入的位置誤差，是雙層FSS激光刻蝕加工中的主要技術難點。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種天線反射器雙面金屬薄膜圖形整體精確定位方法，能夠實現天線反射器正反雙面高精度定位，以便于后續的激光刻蝕加工過程中確保正反雙層金屬薄膜圖形整體相對位置精度。

實現本發明的技術方案如下：

一種天線反射器雙面金屬薄膜圖形整體精確定位方法，包括如下步驟：

步驟一、天線反射器殼體成形后，在反射器裙邊設定位置制作正反雙面一體化靶標；

步驟二、利用反射器裝夾工裝，將反射器裝夾并固定在刻蝕加工平臺上；

步驟三、采用CCD可視放大技術輔助完成天線反射器正面或反面三個靶標點的定位測量。

進一步地，步驟一中，所述正反雙面一體化靶標即為在反射器裙邊加工的通孔，以確保雙面靶標點的一致性，所述通孔中心線相互平行且與口徑平面垂直，以通孔中心點作為正、反面定位靶標點，其中，正反雙面一體化靶標的數量不少于3個。

進一步地，步驟一中，對于不能在表面進行開孔的反射器，正反雙面一體化靶標即為在反射器正反面對應位置分別粘貼的紙質靶標，分別測量正反面靶標點及反射器型面數據，并將正反面的測量數據轉化為同一坐標系下的靶標點數據和反射器型面數據；利用正反面的靶標點依次進行定位及刻蝕加工；其中，正反雙面一體化靶標的數量應分別不少于3個。

進一步地，步驟二中，所述裝夾工裝在裝夾反射器過程中不產生應力及變形，且后續的刻蝕加工過程中裝夾工裝與激光刻蝕頭無干涉。

進一步地，步驟三中，CCD可視放大技術輔助定位測量的具體過程為通過多軸數控加工設備的移動機構和CCD攝像機的捕獲功能以及圖像采集功能獲得視場范圍內待加工工件的圖像信號，并利用計算機進行圖像處理獲取工件定位點及特征點在機器坐標系中的坐標值。

有益效果：

(1)本發明提供了一種普遍適用于平面及曲面工件雙層及多層FSS激光刻蝕加工的定位新方法，可以解決因激光刻蝕過程中對待加工工件定位誤差導致的激光刻蝕精度降低的問題。