CN106767644A - 回转对称曲面生成器 - Google Patents

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Abstract

本发明回转对称曲面生成器，特别涉及到一种光机用精密仪器，包括自复位式直线位移传感器、基板、滚珠丝杠、数据线、控制器、驱动电机、电源模块、电源线、螺钉、螺母导柱、下基座、导套及轴承。本发明设计的回转对称曲面生成器只有一个施加力元件，因为直线精度可以用轴与轴套保证，可以保证整个上表面的对称性，该结构可以为某些实验提供理论基础面型；该结构紧凑，即适合在大面型结构中使用，也适合在小精密结构中使用，若上表面附着光学反射膜，也可以作为光学反射镜在调焦系统中使用。

Description

回转对称曲面生成器
技术领域
本发明属于精密仪器领域，特别涉及到一种光机用精密仪器。
背景技术
目前变面型设计的仪器设备，还是在面型整个后方加上主触动器为主，由主触动器来调整面型，适合大面型结构中，因为触动器尺寸较大，但是面型很难控制，一般依靠设计人员经验及现场尝试调试为主，耗费时间，精度难以把握。
因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这些问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种操作简便且精度高的面型生成器。
为实现上述技术目的，本发明提供回转对称曲面生成器，其特征在于：包括自复位式直线位移传感器、基板、滚珠丝杠、数据线、控制器、驱动电机、电源模块、电源线、螺钉、螺母导柱、下基座、导套及轴承，所述基板置于下基座顶部，基板底面和下基座顶面之间布置有自复位式直线位移传感器；所述自复位式直线位移传感器通过数据线与控制器连接；所述滚珠丝杠一端通过联轴器与驱动电机的输出轴连接，另一端穿过螺母导柱与基板的底面中部连接；所述螺母导柱固定在下基座上，并通过丝杠螺母与滚珠丝杠连接；所述控制器和电源模块均通过螺钉固定在下基座上，其中电源模块通过电源线分别与控制器、驱动电机连接；所述导套套设在滚珠丝杠外部，并通过轴承与滚珠丝杠连接。
所述自复位式直线位移传感器的数量为两个以上。
所述基板材质为聚氨酯。
所述驱动电机为伺服电机或步进电机。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：本发明设计的回转对称曲面生成器只有一个施加力元件，因为直线精度可以用轴与导套保证，可以保证整个上表面的对称性，该结构可以为某些实验提供理论基础面型；该结构紧凑，即适合在大面型结构中使用，也适合在小精密结构中使用，若上表面附着光学反射膜，也可以作为光学反射镜在调焦系统中使用。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
图1为本发明回转对称曲面生成器的结构示意图。
图2为本发明回转对称曲面生成器的仰视图。
图3为图1中I区域的局部放大图。
图中：1-自复位式直线位移传感器、2-基板、3-滚珠丝杠、4-数据线、5-控制器、6-驱动电机、7-电源模块、8-电源线、9-螺钉、10-螺母导柱、11-下基座、12-导套、13-轴承。
具体实施方式
本发明提出了一种回转对称曲面生成器，参照图1至图3，其特征是：包括自复位式直线位移传感器1、基板2、滚珠丝杠3、数据线4、控制器5、驱动电机6、电源模块7、电源线8、螺钉9、螺母导柱10、下基座11、导套12及轴承13，所述基板2置于下基座11顶部，基板2底面和下基座11顶面之间布置有自复位式直线位移传感器1；所述自复位式直线位移传感器1通过数据线4与控制器5连接；所述滚珠丝杠3一端通过联轴器与驱动电机6的输出轴连接，另一端穿过螺母导柱10与基板2的底面中部连接；所述螺母导柱10固定在下基座11上，并通过丝杠螺母与滚珠丝杠3连接；所述控制器5和电源模块7均通过螺钉9固定在下基座11上，其中电源模块7通过电源线8分别与控制器5、驱动电机6连接；所述导套12套设在滚珠丝杠3外部，并通过轴承13与滚珠丝杠3连接。
所述自复位式直线位移传感器1的数量为两个以上。
所述基板2材质为聚氨酯。
所述驱动电机6为伺服电机或步进电机。
本发明可以产生具有数值方程性质的回转对称曲面，该基板2基础形状为平面，选用聚氨酯等弹性材料，初始位置可以由自复位式直线位移传感器1采集得到并进行调整，基板2下面设计一螺母导柱10，可以与滚珠丝杠3连接，随着滚珠丝杠3的运动，产生线性位移，滚珠丝杠3的回转由驱动电机6控制，由滚珠丝杠3的回转运动产生螺母导柱10的直线运动，随之调整基板2形状，因为每一个自复位式直线位移传感器1可以得到当前位置信息，即该点的变形量，所以可以得到最终的基板2面型方程。
其中z表示面型中每个自复位式直线位移传感器1测得变形量，r为每个自复位式直线位移传感器1距离回转中心距离，c、k、c1…cn为需要求解的方程系数，可以针对不同面型需求，设定自复位式直线位移传感器1数量及位置，得到不同精度的面型。
实施例一：
当采用口径为Φ100mm的基板2时，采集四个测点的测点位置分别为12mm、23mm、36mm和49mm，采集到四个点测量数值为1.45mm、5.50mm、14.44mm和31.03mm。通过以上数据可计算获得c＝0.02、k＝-0.50、c1＝1.1e-7、c2＝-6.5e-8。
实施例二：
当采用口径为Φ1000mm的基板2时，采集六个测点的测点位置分别为50mm、100mm、150mm、250mm、350mm和460mm，采集到六个点测量数值为2.45mm、9.14mm、18.23mm、31.96mm、24.47mm和60.25mm。通过以上数据可计算获得c＝0.002、k＝-4.84、c1＝3.2e-7、c2＝-0.5e-8、c3＝-1.0e-14、c4＝1.2e-19。

Claims (4)

1.回转对称曲面生成器，其特征在于：包括自复位式直线位移传感器(1)、基板(2)、滚珠丝杠(3)、数据线(4)、控制器(5)、驱动电机(6)、电源模块(7)、电源线(8)、螺钉(9)、螺母导柱(10)、下基座(11)、导套(12)及轴承(13)，所述基板(2)置于下基座(11)顶部，基板(2)底面和下基座(11)顶面之间布置有自复位式直线位移传感器(1)；所述自复位式直线位移传感器(1)通过数据线(4)与控制器(5)连接；所述滚珠丝杠(3)一端通过联轴器与驱动电机(6)的输出轴连接，另一端穿过螺母导柱(10)与基板(2)的底面中部连接；所述螺母导柱(10)固定在下基座(11)上，并通过丝杠螺母与滚珠丝杠(3)连接；所述控制器(5)和电源模块(7)均通过螺钉(9)固定在下基座(11)上，其中电源模块(7)通过电源线(8)分别与控制器(5)、驱动电机(6)连接；所述导套(12)套设在滚珠丝杠(3)外部，并通过轴承(13)与滚珠丝杠(3)连接。
2.根据权利要求1所述的回转对称曲面生成器，其特征在于：所述自复位式直线位移传感器(1)的数量为两个以上。
3.根据权利要求1所述的回转对称曲面生成器，其特征在于：所述基板(2)材质为聚氨酯。
4.根据权利要求1所述的回转对称曲面生成器，其特征在于：所述驱动电机(6)为伺服电机或步进电机。
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