CN105093466A - 大口径光学元件的悬挂式在线拆装装置及拆装方法 - Google Patents
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Abstract
大口径光学元件的悬挂式在线拆装装置及拆装方法，它涉及一种在线拆装装置及拆装方法。本发明解决了现有的大口径光学元件的悬挂式在线拆装方法存在拆装维护时间长、装置运行效率低的问题。支撑架侧板、法兰面接口板和支撑架顶板两两相互垂直固装形成支撑架体，支撑架侧板和法兰面接口板均竖直设置，第一微调机构和第二微调机构上下对应设置在支撑架侧板上，第三微调机构固装在支撑架顶板的上端面上，第一起吊装置固装在支撑架顶板的上端面上，第二起吊装置固装在支撑架侧板的下部，且第二微调机构与第二起吊装置位于支撑架侧板的同侧。本发明用于大口径光学元件的悬挂式在线拆装。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学元件的悬挂式在线拆装装置和拆装方法，具体涉及一种大口径光学元件的悬挂式在线拆装装置及悬挂式在线拆装方法。
背景技术
惯性约束激光聚变装置是实现多束激光传输精确定位于靶点，进行高能量密度精密物理试验的关键设备。在惯性约束激光聚变装置中，需要大量多种类型的大口径光学元件。这些光学元件需要具有很高的洁净度要求。当光学元件经过长期工作受到损伤或者受到污染时，需要对其进行快速地在线更换及维护。而且在更换和维护过程中，需要保证光学元件的洁净度要求以及精确的定位要求。
设计合理简单的拆装设备，并配合光学元件的洁净转运箱，可以实现对光学元件的运输并且保证全部更换维护流程的洁净度，进而可以大大缩短拆装维护时间，节省人力物力，提高装置运行的效率。
综上，现有的大口径光学元件的悬挂式在线拆装方法存在拆装维护时间长、装置运行效率低的问题。
发明内容
本发明为解决现有的大口径光学元件的悬挂式在线拆装方法存在拆装维护时间长、装置运行效率低的问题，进而提供一种大口径光学元件的悬挂式在线拆装装置及拆装方法。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
本发明的大口径光学元件的悬挂式在线拆装装置：包括支撑架侧板、法兰面接口板、支撑架顶板、第一微调机构、第二微调机构、第三微调机构、第一起吊装置和第二起吊装置，支撑架侧板、法兰面接口板和支撑架顶板两两相互垂直固装形成支撑架体，支撑架侧板和法兰面接口板均竖直设置，第一微调机构和第二微调机构上下对应设置在支撑架侧板上，第三微调机构固装在支撑架顶板的上端面上，第一起吊装置固装在支撑架顶板的上端面上，第二起吊装置固装在支撑架侧板的下部，且第二微调机构与第二起吊装置位于支撑架侧板的同侧。
本发明的大口径光学元件的悬挂式在线拆装方法步骤如下：
步骤一：将所述大口径光学元件的悬挂式在线拆装装置的法兰面接口板2与终端光学组件的接口法兰固接；
步骤二：释放手板葫芦吊钩到洁净转运箱边缘，将两个手扳葫芦吊钩分别挂在洁净转运箱的两个吊耳上，转动手扳葫芦扳手，将洁净转运箱升至支撑架顶板附近；
步骤三：将三个微调机构的平动螺杆分别插入洁净转运箱上所对应的凸台中，使洁净转运箱内滑道与终端光学组件内滑道初步对准；
步骤四：使用三个微调机构实现洁净转运箱在三个自由度向上的精确调整，直至终端光学组件内轨道与洁净转运箱内轨道对齐；
步骤五：沿对齐的轨道推动大口径光学元件至终端光学组件内，通过精确调整使得终端光学组件内轨道与洁净装运箱内轨道对齐，沿对齐的轨道可推拉大口径光学元件，从而实现其在线拆装。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明的大口径光学元件的悬挂式在线拆装装置及方法采用支撑架侧板、法兰面接口板和支撑架顶板两两相互垂直固装形成支撑架体，通过上述支撑架体对洁净类大口径光学元件进行悬挂式在线拆装；同时利用手扳葫芦完成洁净转运箱的起吊，通过三组微调机构实现箱体在三个自由度的调整，使得洁净类光学元件的安装简单高效，解决了大口径光学元件的快速、洁净、精密的在线拆装和维护。
附图说明
图1是本发明的大口径光学元件的悬挂式在线拆装装置的整体结构立体图；
图2是具体实施方式二中起吊装置的整体结构立体图；
图3是具体实施方式三中微调机构的整体结构立体图；
图4是图3的主剖视图；
图5是本发明的悬挂式在线拆装装置与洁净转运箱15的安装结构示意图；
图6是洁净转运箱15的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：如图1～6所示，本实施方式的大口径光学元件的悬挂式在线拆装装置包括支撑架侧板1、法兰面接口板2、支撑架顶板3、第一微调机构4、第二微调机构5、第三微调机构6、第一起吊装置7和第二起吊装置8，支撑架侧板1、法兰面接口板2和支撑架顶板3两两相互垂直固装形成支撑架体，支撑架侧板1和法兰面接口板2均竖直设置，第一微调机构4和第二微调机构5上下对应设置在支撑架侧板1上，第三微调机构6固装在支撑架顶板3的上端面上，第一起吊装置7固装在支撑架顶板3的上端面上，第二起吊装置8固装在支撑架侧板1的下部，且第二微调机构5与第二起吊装置8位于支撑架侧板1的同侧。
具体实施方式二：如图2所示，本实施方式第一起吊装置7与第二起吊装置8结构相同，每个起吊装置包括手板葫芦手柄23、手板葫芦吊钩24、手板葫芦主体22和葫芦支架21，手板葫芦主体22安装在葫芦支架21上，手板葫芦手柄23的一端与手板葫芦主体22连接，手板葫芦吊钩24的上端与手板葫芦主体22连接。如此设计，可实现洁净转运箱15的快速手动起吊，两套起吊装置配合使用，方便洁净转运箱15空间位置的调整。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：如图3和图4所示，本实施方式第一微调机构4、第二微调机构5和第三微调机构6结构相同，每个微调机构包括过渡板33、微调平台36、关节轴承座37、关节轴承38、关节轴承盖39、平动螺杆40、手轮41、两个第一静直线导轨31、两个第一动直线导轨32、两个第二静直线导轨34和两个第二动直线导轨35；两个第一动直线导轨32平行固装在过渡板33的下端面上，每个第一动直线导轨32安装在对应的第一静直线导轨31上且二者滑动配合，两个第二静直线导轨34平行固装在过渡板33的上端面上，第一动直线导轨32与第二静直线导轨34垂直设置，每个第二动直线导轨35安装在对应的第二静直线导轨34上且二者滑动配合，微调平台36固装在两个第二动直线导轨35的上端面上，关节轴承座37安装在微调平台36的中部，关节轴承38安装在关节轴承座37内，关节轴承盖39盖装在关节轴承座37上，平动螺杆40穿装在关节轴承38上且二者紧密配合，手轮41固装在平动螺杆40的上端。如此设计，可实现洁净转运箱15三个自由度方向的精密调整。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：如图4所示，本实施方式微调平台36上加工有阶梯通孔，关节轴承座37安装在微调平台36的阶梯通孔内。如此设计，可实现平动螺杆40各方向的自由转动，以实现三个微调机构的自由度调整。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：如图1和图6所示，本实施方式支撑架侧板1、法兰面接口板2和支撑架顶板3通过焊接形成支撑架体。如此设计，可实现对洁净转运箱15的有效支撑，以及起吊装置和微调机构的安装，机构紧凑。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或四相同。
具体实施方式六：如图1～6所示，本实施方式的大口径光学元件的悬挂式在线拆装方法步骤如下：
步骤一：将所述大口径光学元件的悬挂式在线拆装装置的法兰面接口板2与终端光学组件的接口法兰固接；
步骤二：释放手板葫芦吊钩24到洁净转运箱15边缘，将两个手扳葫芦吊钩24分别挂在洁净转运箱15的两个吊耳19上，转动手扳葫芦扳手23，将洁净转运箱15升至支撑架顶板3附近；
步骤三：将三个微调机构的平动螺杆40分别插入洁净转运箱15上所对应的凸台16、17、18中，使洁净转运箱15内滑道与终端光学组件内滑道初步对准；
步骤四：使用三个微调机构实现洁净转运箱15在三个自由度方向上的精确调整，直至终端光学组件内轨道与洁净转运箱内轨道对齐；
步骤五：沿对齐的轨道推动大口径光学元件至终端光学组件内，通过精确调整使得终端光学组件内轨道与洁净装运箱内轨道对齐，沿对齐的轨道可推拉大口径光学元件，从而实现其在线拆装。
具体实施方式七：如图1～6所示，本实施方式当洁净转运箱15需要产生沿X轴正方向的平移运动时，沿X轴负方向旋转第一微调机构4、第二微调机构5的手轮41，带动洁净转运箱15沿第三微调机构6的直线导轨产生X轴正方向的平移；反之，当洁净转运箱15需要产生沿X轴负方向的平移运动时，沿X轴负方向旋转第一微调机构4、第二微调机构5的手轮41，带动洁净转运箱15沿第三微调机构6的直线导轨产生X轴正方向的平移。如此设计，可有效实现洁净转运箱15沿X轴自由度方向的精密调整。其它组成及连接关系与具体实施方式六相同。
具体实施方式八：如图1～6所示，本实施方式当洁净转运箱需要产生沿Z轴正方向的平移运动时，沿Z轴负方向旋转第三微调机构6的手轮41，带动洁净转运箱15沿第一微调机构4、第二微调机构5的直线导轨产生Z轴正方向的平移；反之，当洁净转运箱15需要产生沿Z轴负方向的平移运动时，沿Z轴正方向旋转第三微调机构6上的手轮41，带动洁净转运箱15沿第一微调机构4、第二微调机构5的直线导轨产生Z轴负方向的平移。如此设计，可有效实现洁净转运箱15沿Z轴自由度方向的精密调整。其它组成及连接关系与具体实施方式六相同。
具体实施方式九：如图1～6所示，本实施方式当洁净转运箱15需要产生绕Y轴正方向的旋转运动时，沿X轴正方向旋转第二微调机构5的手轮41，使洁净转运箱15产生X轴负方向的位移，由于第一微调机构4在Z轴方向上相对于第二微调机构5靠近洁净转运箱15绕Y轴旋转的圆心，因此，沿X轴正方向旋转第一微调机构4的手轮41，使洁净转运箱15产生X轴负方向的微位移；反之，当洁净转运箱15需要产生绕Y轴负方向的旋转运动时，沿X轴负方向旋转第二微调机构5的手轮41，使箱体产生X轴正方向的位移，沿X轴负方向旋转第一微调机构4的手轮41，使箱体产生X轴正方向的微位移。如此设计，可有效实现洁净转运箱15沿Y轴自由度方向的精密调整。其它组成及连接关系与具体实施方式六相同。
Claims (9)
1.一种大口径光学元件的悬挂式在线拆装装置，其特征在于：所述大口径光学元件的悬挂式在线拆装装置包括支撑架侧板(1)、法兰面接口板(2)、支撑架顶板(3)、第一微调机构(4)、第二微调机构(5)、第三微调机构(6)、第一起吊装置(7)和第二起吊装置(8)，支撑架侧板(1)、法兰面接口板(2)和支撑架顶板(3)两两相互垂直固装形成支撑架体，支撑架侧板(1)和法兰面接口板(2)均竖直设置，第一微调机构(4)和第二微调机构(5)上下对应设置在支撑架侧板(1)上，第三微调机构(6)固装在支撑架顶板(3)的上端面上，第一起吊装置(7)固装在支撑架顶板(3)的上端面上，第二起吊装置(8)固装在支撑架侧板(1)的下部，且第二微调机构(5)与第二起吊装置(8)位于支撑架侧板(1)的同侧。
2.根据权利要求1所述的大口径光学元件的悬挂式在线拆装装置，其特征在于：第一起吊装置(7)与第二起吊装置(8)结构相同，每个起吊装置包括手板葫芦手柄(23)、手板葫芦吊钩(24)、手板葫芦主体(22)和葫芦支架(21)，手板葫芦主体(22)安装在葫芦支架(21)上，手板葫芦手柄(23)的一端与手板葫芦主体(22)连接，手板葫芦吊钩(24)的上端与手板葫芦主体(22)连接。
3.根据权利要求1或2所述的大口径光学元件的悬挂式在线拆装装置，其特征在于：第一微调机构(4)、第二微调机构(5)和第三微调机构(6)结构相同，每个微调机构包括过渡板(33)、微调平台(36)、关节轴承座(37)、关节轴承(38)、关节轴承盖(39)、平动螺杆(40)、手轮(41)、两个第一静直线导轨(31)、两个第一动直线导轨(32)、两个第二静直线导轨(34)和两个第二动直线导轨(35)；两个第一动直线导轨(32)平行固装在过渡板(33)的下端面上，每个第一动直线导轨(32)安装在对应的第一静直线导轨(31)上且二者滑动配合，两个第二静直线导轨(34)平行固装在过渡板(33)的上端面上，第一动直线导轨(32)与第二静直线导轨(34)垂直设置，每个第二动直线导轨(35)安装在对应的第二静直线导轨(34)上且二者滑动配合，微调平台(36)固装在两个第二动直线导轨(35)的上端面上，关节轴承座(37)安装在微调平台(36)的中部，关节轴承(38)安装在关节轴承座(37)内，关节轴承盖(39)盖装在关节轴承座(37)上，平动螺杆(40)穿装在关节轴承(38)上且二者紧密配合，手轮(41)固装在平动螺杆(40)的上端。
4.根据权利要求3所述的大口径光学元件的悬挂式在线拆装装置，其特征在于：微调平台(36)上加工有阶梯通孔，关节轴承座(37)安装在微调平台(36)的阶梯通孔内。
5.根据权利要求1、2或4所述的大口径光学元件的悬挂式在线拆装装置，其特征在于：支撑架侧板(1)、法兰面接口板(2)和支撑架顶板(3)通过焊接形成支撑架体。
6.一种利用权利要求1～5中任一权利要求所述的大口径光学元件的悬挂式在线拆装装置的拆装方法，其特征在于大口径光学元件的悬挂式在线拆装方法步骤如下：
步骤一：将所述大口径光学元件的悬挂式在线拆装装置的法兰面接口板(2)与终端光学组件的接口法兰固接；
步骤二：释放手板葫芦吊钩(24)到洁净转运箱(15)边缘，将两个手扳葫芦吊钩(24)分别挂在洁净转运箱(15)的两个吊耳(19)上，转动手扳葫芦扳手(23)，将洁净转运箱(15)升至支撑架顶板(3)附近；
步骤三：将三个微调机构的平动螺杆(40)分别插入洁净转运箱(15)上所对应的柜凸台(16)、(17)、(18)中，使洁净转运箱(15)内滑道与终端光学组件内滑道初步对准；
步骤四：使用三个微调机构实现洁净转运箱(15)在三个自由度向上的精确调整，直至终端光学组件内轨道与洁净转运箱内轨道对齐；
步骤五：沿对齐的轨道推动大口径光学元件至终端光学组件内，通过精确调整使得终端光学组件内轨道与洁净装运箱内轨道对齐，沿对齐的轨道可推拉大口径光学元件，从而实现其在线拆装。
7.根据权利要求6所述的大口径光学元件的悬挂式在线拆装装置，其特征在于：当洁净转运箱(15)需要产生沿X轴正方向的平移运动时，沿X轴负方向旋转第一微调机构(4)、第二微调机构(5)的手轮(41)，带动洁净转运箱(15)沿第三微调机构(6)的直线导轨产生X轴正方向的平移；反之，当洁净转运箱(15)需要产生沿X轴负方向的平移运动时，沿X轴负方向旋转第一微调机构(4)、第二微调机构(5)的手轮(41)，带动洁净转运箱(15)沿第三微调机构(6)的直线导轨产生X轴正方向的平移。
8.根据权利要求6所述的大口径光学元件的悬挂式在线拆装装置，其特征在于：当洁净转运箱需要产生沿Z轴正方向的平移运动时，沿Z轴负方向旋转第三微调机构(6)的手轮(41)，带动洁净转运箱(15)沿第一微调机构(4)、第二微调机构(5)的直线导轨产生Z轴正方向的平移；反之，当洁净转运箱(15)需要产生沿Z轴负方向的平移运动时，沿Z轴正方向旋转第三微调机构(6)上的手轮(41)，带动洁净转运箱(15)沿第一微调机构(4)、第二微调机构(5)的直线导轨产生Z轴负方向的平移。
9.根据权利要求6所述的大口径光学元件的悬挂式在线拆装装置，其特征在于：当洁净转运箱(15)需要产生绕Y轴正方向的旋转运动时，沿X轴正方向旋转第二微调机构(5)的手轮(41)，使洁净转运箱(15)产生X轴负方向的位移，由于第一微调机构(4)在Z轴方向上相对于第二微调机构(5)靠近洁净转运箱(15)绕Y轴旋转的圆心，因此，沿X轴正方向旋转第一微调机构(4)的手轮(41)，使洁净转运箱(15)产生X轴负方向的微位移；反之，当洁净转运箱(15)需要产生绕Y轴负方向的旋转运动时，沿X轴负方向旋转第二微调机构(5)的手轮(41)，使箱体产生X轴正方向的位移，沿X轴负方向旋转第一微调机构(4)的手轮(41)，使箱体产生X轴正方向的微位移。
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