CN106969754A - 一种热控调焦辅助装调装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种热控调焦辅助装调装置及方法，包括：第一装调定位环、第二装调定位环和安装拆卸螺钉；第一装调定位环安装于热控调焦装置的铝环与次镜组件之间，第二装调定位环安装于铝环上，第二装调定位环中间为安装拆卸螺钉，在铝环与次镜组件安装完毕后，方便拆卸。本发明提供了一种满足空间使用条件、性能稳定、精度高、结构可靠的热控调焦辅助装调装置及方法，保证热控调焦装置的安装精度。

Description

一种热控调焦辅助装调装置及方法
技术领域
本发明涉及一种热控调焦辅助装调装置及方法，属于航天相机技术领域。
背景技术
近年来，随着科学技术的发展，对苛刻的发射环境和空间环境下空间相机的可靠性和精度要求越来高，航天相机在运输和发射过程中会受到振动冲击，在轨工作时空间温度复杂多变，空间重力场是不同于地球表面的微重力环境，这些因素都可能导致相机的成像面与焦平面不重合，即产生不同程度的离焦，从而导致成像质量下降。
为保证相机成像质量，需要在相机系统中加入调焦机构，采用相应的调焦机构来微调光学系统中光线成像的位置，补偿CCD的离焦量，使星下点目标准确成像在CCD感光面上，已修正这种离焦，有利于光学遥感器在恶劣的环境下可靠地工作。
本发明是以专利号201410817887.3一种空间相机主动热控调焦装置为基础，研制如何更高精度安装上述热控调焦装置。
发明内容
本发明技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种满足空间使用条件、性能稳定、精度高、结构可靠的热控调焦辅助装调装置及方法，保证热控调焦装置的安装精度。
本发明技术解决方案：一种热控调焦辅助装调装置，包括：第一装调定位环、第二装调定位环和安装拆卸螺钉；第一装调定位环安装于热控调焦装置的铝环与次镜组件之间，第二装调定位环安装于铝环上，第二装调定位环中间为安装拆卸螺钉，在铝环与次镜组件安装完毕后，方便拆卸；所述第一装调定位环的结构包括A、B、C、D四个面，A面为第一装调定位环的端平面，实现轴向定位的作用，B面和D面为径向定位面，保证铝环与系统的同轴度，C面为加热片留有足够的空间；所述第二装调定位环包括E面和F面两个面，E面和F面均为第二装调定位环的径向定位面，保证次镜组件与外部其他光学系统的同轴度。
一种热控调焦辅助装调方法，步骤为：
(1)将铝环与次镜组件安装时，首先将第二装调定位环安装于铝环上，安装之前，保证第二装调定位环的同轴度不低于0.01mm，与之配对的铝环的面同轴度同不低于0.01mm；
第二装调定位环中间留有安装拆卸螺钉，在铝环与次镜组件安装完毕后，方便拆卸，具体的安装过程为：首先将第二装调定位环与铝环安装一起，次镜组件与第二装调定位环配合面要求有不低于0.01mm的配合精度，安装时，即以第二装调定位环装调装置作为安装基准，将次镜组件与铝环安装在一起，不用重新进行中心定位装调，安装好后，拧紧安装拆卸螺钉，打销钉定位，将第二装调定位环通过安装拆卸螺钉即可拆除；
(2)之后将第一装调定位环装于次镜支架中，第一装调定位环的A面和B面均与次镜支架连接配合，C面是留调焦装置中铝环外侧均布的4处加热片的空间；安装之前，保证A面与B面具有小于等于0.01mm的垂直度，同时保证D面与B面保证有足够的同轴度要求不低于0.01mm，具体安装顺序为首先将第二装调定位环安装于次镜支架上，再将热控调焦组件以第一装调定位环的安装D面作为基准安装，之后进行整体装调，调试完毕后，螺钉拧紧，采用销钉定位，符合标准后将第一装调定位环拆除，整体装调完毕。
本发明与现有技术相比的优点在于：本发明通过与传统的调焦工装相比较，结构简单，操作方便；保证了装调精度高，尤其是重复性精度较高；且节约时间，成本，比如在次镜组件与铝环安装时，就只用一个辅助工装即可解决，省去了调节的工序，时间与成本大大降低，具有针对此类调焦装置的普遍应用型。
附图说明
图1为热控调焦装置结构图；
图2为本发明的热控调焦辅助装调装置结构图；
图3为本发明的第一装调定位环的结构图；
图4为本发明的第二装调定位环的结构图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
如图1所示，热控调焦装置包括次镜组件1、铝环2和次镜支架3，首先将次镜组件1、铝环2连接在一起进行中心调节，将次镜组件1中心与铝环2中心进行对心调节，由于热控调焦装置中铝环2和次镜支架3之间的结构中间留有间隙，没有中心定位措施，所以在进行安装时精度很难保证，调节非常困难，耗费时间较多，达到的精度不高，费事费时，效果不好，再将铝环2与次镜组件1连接一起调好中心后，将次镜组件1与次镜支架3连接，由图1可知，次镜组件1与次镜支架3二者之间也没有中心定位结构，与之前的调节方式一样，没有中心定位调节的组件，同轴度精度不高，在不断调节时，重复精度较差。为此，采用本发明的辅助装调工具，能保证安装、定位时，同轴度较高，重复定位较高。
热控调焦方法主要根据物理的热胀冷缩原理进行设计的，表达公式：
ɑ＝ΔL/(L*ΔT)
其中L为某种材料的初始长度，ΔL为在ΔT温度变化情况下物体长度的变化量，该机构把此概念应用到机构中，根据函数之间的关系，来实现调焦的目的，具体实施方案为把线膨胀系数ɑ作为一个常数，ΔL作为一个目标值，通过控制温度的变化ΔT来实现主动控制位移的目的。
如图2所示，在进行热控调焦装置装调时，增加本发明的热控调焦辅助装调装置，热控调焦辅助装调装置包括：第一装调定位环4、第二装调定位环5和安装拆卸螺钉6。
第一装调定位环4安装于铝环2与次镜组件1之间，位置如图2所示。在将铝环2与次镜组件1安装时，首先将第二装调定位环5安装于铝环2上，安装之前，保证第二装调定位环5，图3中所示，A、B面的同轴度保证在0.01mm，与A、B面配对的铝环2的圆柱面同轴度同为0.01mm。
第二装调定位环5中间留有安装拆卸螺钉6，在铝环与次镜组件安装完毕后，方便拆卸，具体的安装过程为：首先将第二装调定位环5与铝环1安装一起，次镜组件1与第二装调定位环5配合面要求有不低于0.01mm的配合精度，安装时，即以第二装调定位环5装调装置5作为安装基准，将次镜组件1与铝环2安装在一起，不用重新进行中心定位装调，安装好后，拧紧安装拆卸螺钉6，打销钉定位，将第二装调定位环5通过安装拆卸螺钉6即可拆除。
如图4所示，之后将第一装调定位环4装于次镜支架3中，第一装调定位环4的A面、B面均与次镜支架3连接配合，C面是留处铝环2外侧均布的4处加热片(加热片属于调焦装置)空间，4处分段圆为与铝环2安装定位环面，装之前，保证面A与面B具有较高的垂直度，尤其重要的是保证D面与B圆柱面保证有足够的同轴度要求不低于0.01mm，与之配合的铝环面与D面有H7/h6高精度的配合公差，安装顺序为首先将第二装调定位环5安装于次镜支架2上，再将热控调焦组件以第一装调定位环4的安装D面为基准安装，之后进行整体装调，调试完毕后，螺钉拧紧，打销钉定位，即符合标准后将第一装调定位环4拆除，整体装调完毕。
提供以上实施例仅仅是为了描述本发明的目的，而并非要限制本发明的范围。本发明的范围由所附权利要求限定。不脱离本发明的精神和原理而做出的各种等同替换和修改，均应涵盖在本发明的范围之内。

Claims (2)

1.一种热控调焦辅助装调装置，其特征在于包括：第一装调定位环、第二装调定位环和安装拆卸螺钉；第一装调定位环安装于热控调焦装置的铝环与次镜组件之间，第二装调定位环安装于铝环上，第二装调定位环中间为安装拆卸螺钉，在铝环与次镜组件安装完毕后，方便拆卸；所述第一装调定位环的结构包括A、B、C、D四个面，A面为第一装调定位环的端平面，实现轴向定位的作用，B面和D面为径向定位面，保证铝环与系统的同轴度，C面为加热片留有足够的空间；所述第二装调定位环包括E面和F面两个面，E面和F面均为第二装调定位环的径向定位面，保证次镜组件与外部其他光学系统的同轴度。
2.一种热控调焦辅助装调方法，其特征在于步骤为：
(1)将铝环与次镜组件安装时，首先将第二装调定位环安装于铝环上，安装之前，保证第二装调定位环的同轴度不低于0.01mm，与之配对的铝环的面同轴度同不低于0.01mm；
第二装调定位环中间留有安装拆卸螺钉，在铝环与次镜组件安装完毕后，方便拆卸，具体的安装过程为：首先将第二装调定位环与铝环安装一起，次镜组件与第二装调定位环配合面要求有不低于0.01mm的配合精度，安装时，即以第二装调定位环装调装置作为安装基准，将次镜组件与铝环安装在一起，不用重新进行中心定位装调，安装好后，拧紧安装拆卸螺钉，打销钉定位，将第二装调定位环通过安装拆卸螺钉即可拆除；
(2)之后将第一装调定位环安装于次镜支架中，第一装调定位环的A面和B面均与次镜支架连接配合，C面是留调焦装置中铝环外侧均布的4处加热片的空间；第一装调定位环安装于次镜支架之前，保证A面与B面具有小于等于0.01mm的垂直度，同时保证D面与B面保证有足够的同轴度要求不低于0.01mm，安装顺序为：首先将第二装调定位环安装于次镜支架上，再将热控调焦组件以第一装调定位环的安装D面作为基准安装，之后进行整体装调，调试完毕后，螺钉拧紧，采用销钉定位，符合标准后将第一装调定位环拆除，整体装调完毕。
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