CN113118917B - 一种用于反射镜的多自由度定位装置 - Google Patents
一种用于反射镜的多自由度定位装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113118917B CN113118917B CN202110318781.9A CN202110318781A CN113118917B CN 113118917 B CN113118917 B CN 113118917B CN 202110318781 A CN202110318781 A CN 202110318781A CN 113118917 B CN113118917 B CN 113118917B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- screw
- mirror
- main body
- positioning device
- degree
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 claims abstract description 13
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000009966 trimming Methods 0.000 claims description 4
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 206010010071 Coma Diseases 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B13/00—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
- B24B13/005—Blocking means, chucks or the like; Alignment devices
- B24B13/0055—Positioning of lenses; Marking of lenses
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
一种用于反射镜的多自由度定位装置，属于光学加工技术领域。本发明解决了现有的应用离子束设备进行抛光时，不同形状的反射镜由于各方向的尺寸差异造成的定位困难、镜体安装倾斜或无法安装的问题。主体内部转动安装有第一螺钉和第二螺钉，滑块的下部与第一螺钉螺纹连接，通过调节第一螺钉的周向转动实现滑块的上下移动，所述凹形支撑块布置在滑块的一侧且与第二螺钉螺纹连接，通过调节第二螺钉的转动实现凹形支撑块的上下移动，钩帽顶端固装有钩爪且所述钩爪与所述凹形支撑块同侧布置，主体与专用圆盘之间通过第三螺钉固接。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于反射镜的多自由度定位装置，属于光学加工技术领域。
背景技术
反射镜作为遥感卫星相机的重要组成部分，它的重量具有严格要求，在保证成像口径和刚度的基础上会对反射镜进行轻量化设计。按照轻量化设计，反射镜的背部会加工各种槽和盲孔，也会按成像口径的大小将圆形反射镜加工成扇形或方形等不同形状的异形镜。但是这种异形镜从光轴中心至各边缘的径向尺寸和边缘距背面的厚度差均不相同，造成镜体定位难、固定难等困扰。
大部分离子束设备抛光时需要将反射镜倒挂在加工舱内，使镜面朝下，用离子源竖直向上发射的等离子体轰击镜面进行抛光，因此定位装置的钩点位置直接决定了加工镜面的空间位置。现有定位装置的钩爪高度相同且不可调节，异形镜在每个钩点处的厚度不相同时会造成整个镜体的倾斜，导致离子束抛光后引起慧差像差，镜面面形收敛率差，必要时需要二次加工，增加了加工周期。
除此之外，轻量化后反射镜背部会存在各种加强筋，若加强筋没有均布落到支撑块时，支撑点的高度不一致将引起整个镜体的倾斜，造成径向打表不准确，镜体的固定也很难实现。
目前所使用的反射镜的定位方法(如图9、10所示)为：离子束抛光前，使用3个或4个定位装置通过专用圆盘的滑道与圆盘连接固定。反射镜放在定位装置的支撑块上，用打表方法调节反射镜的径向位置。反射镜夹紧固定后整个工件将倒挂到离子束设备进行抛光。但是，现有定位装置仅适用于圆形反射镜的定位和装夹，对不同形状的异形镜是很难实现定位和固定作用。如图11、12所示，定位装置的钩爪高度不可调节而且异形镜在钩点处厚度不一致时整个反射镜将会倾斜，造成其光轴与离子束入射方向不一致，离子束抛光后将会引起慧差。
通常的解决方法有两种：根据不同反射镜的R、K值和轻量化程度的差异，钩点位置的高度差均不相同，使用方法也不相同。第一，若高度差小，可以忽视高度差，离子束可视为垂直入射镜面，抛光后镜面面形也会收敛，但存在慧差，收敛率较差。这种方法并没有从根本上解决问题；第二，若高度差大，则不能使用现有装置实现定位和固定作用，而是需要制作专用的工装给予定位和装夹。若每个不同形状的反射镜在抛光时需要制作专用工装，不仅会产生额外的制作成本，还会投入更多的工装设计和加工制作时间，现有定位装置的利用率也随之降低。
发明内容
本发明是为了解决现有技术中应用离子束设备进行抛光时，不同形状的反射镜由于各方向的尺寸差异造成的定位困难、镜体安装倾斜或无法安装的问题，进而提供了一种用于反射镜的多自由度定位装置。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种用于反射镜的多自由度定位装置，它包括主体、滑块、钩帽及凹形支撑块，其中，所述滑块上下滑动设置在主体上部，所述钩帽固装在滑块的顶端；
主体内部转动安装有第一螺钉和第二螺钉，滑块的下部与第一螺钉螺纹连接，通过调节第一螺钉的周向转动实现滑块的上下移动，所述凹形支撑块布置在滑块的一侧且与第二螺钉螺纹连接，通过调节第二螺钉的转动实现凹形支撑块的上下移动，钩帽顶端固装有钩爪且所述钩爪与所述凹形支撑块同侧布置，主体与专用圆盘之间通过第三螺钉固接。
进一步地，主体上部两侧分别加工有滑动导轨，滑块上相对布置的两侧内壁对称加工有两个滑槽，滑块与主体上部通过滑槽与滑动导轨配合形成滑动式限位结构。
进一步地，所述滑动导轨上加工有刻度线，滑块上加工有视窗，且所述视窗与所述刻度线正对设置。
进一步地，所述滑块呈U形结构，且其U形开口端朝向凹形支撑块设置。
进一步地，钩帽上加工有第一调节孔及第二调节孔，其中所述第一调节孔与第一螺钉上下正对设置，第二调节孔与第二螺钉上下正对设置。
进一步地，凹形支撑块上的凹槽宽度与深度均大于6mm。
进一步地，所述主体呈L形结构，所述第三螺钉穿装在L形主体的下部。
进一步地，主体的顶端及底端分别固装有上挡片及下挡片，所述上挡片上开设有两个通孔，且两个通孔对应与第一调节孔及第二调节孔上下正对设置。
进一步地，下挡片的底端加工有凸棱。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
通过本申请可实现反射镜沿X、Y、Z方向移动及绕X和Y轴偏摆等多自由度的调节，可以通过这种多自由度调节完成不同形状反射镜的准确定位和装夹。有效解决异形镜的定位困难、镜体安装倾斜或无法安装等问题，达到提高镜面面形收敛率、提高生产效率和减少额外的工装制作费用等效果。本申请结构紧凑、成本低、使用方便且利用率高。
附图说明
图1为本申请的第一立体结构示意图；
图2为本申请的第二立体结构示意图；
图3为本申请的主视示意图；
图4为本申请的左视示意图；
图5为图4的A-A向剖视示意图(与图4非等比例)；
图6为切边反射镜的仰视示意图；
图7为切边反射镜采用本申请的定位装置在专用圆盘上的安装示意图；
图8为图7的俯视示意图(与图7非等比例)；
图9为现有技术中的定位装置对圆形反射镜进行定位的安装示意图；
图10为图9的俯视示意图；
图11为现有技术中的定位装置对异形反射镜进行定位的安装示意图；
图12为图11的俯视示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1～8说明本实施方式，一种用于反射镜的多自由度定位装置，它包括主体1、滑块2、钩帽3及凹形支撑块4，其中，所述滑块2上下滑动设置在主体1上部，所述钩帽3固装在滑块2的顶端；
主体1内部转动安装有第一螺钉5和第二螺钉6，滑块2的下部与第一螺钉5螺纹连接，通过调节第一螺钉5的周向转动实现滑块2的上下移动，所述凹形支撑块4布置在滑块2的一侧且与第二螺钉6螺纹连接，通过调节第二螺钉6的转动实现凹形支撑块4的上下移动，钩帽3顶端固装有钩爪7且所述钩爪7与所述凹形支撑块4同侧布置，主体1与专用圆盘100之间通过第三螺钉8固接。
钩帽3通过紧固螺钉固装在滑块上。滑块2及凹形支撑块4均沿主体1的Z轴方向移动。滑块2与第一螺钉5之间以及凹形支撑块4与第二螺钉6之间分别形成丝杠螺母连接结构，调节第一螺钉5的转动可以调节滑块2的移动量，滑块2的移动量即可表示为钩帽3的高度。
通过调节主体1在专用圆盘100上的安装位置，实现反射镜沿X轴及Y轴方向的移动；通过调节各凹形支撑块4中某一个或多个凹形支撑块4的高度，实现反射镜绕X轴和Y轴偏摆的自由度调节。
因此，通过本申请可实现反射镜沿X、Y、Z方向移动及绕X和Y轴偏摆等多自由度的调节，可以通过这种多自由度调节完成不同形状反射镜的准确定位和装夹。有效解决异形镜的定位困难、镜体安装倾斜或无法安装等问题，达到提高镜面面形收敛率、提高生产效率和减少额外的工装制作费用等效果。本申请结构紧凑、成本低、使用方便且利用率高。
主体1上部两侧分别加工有滑动导轨，滑块2上相对布置的两侧内壁对称加工有两个滑槽，滑块2与主体1上部通过滑槽与滑动导轨配合形成滑动式限位结构。
所述滑动导轨上加工有刻度线，滑块2上加工有视窗21，且所述视窗21与所述刻度线正对设置。可以通过视窗21读取的刻度值直接确定钩爪7的高度，例如，刻度为0表示钩爪7在最低位置时距基准面的高度设为50mm，刻度为1表示滑块2移动量为1mm，即钩爪7至基准面高度为51mm。
所述滑块2呈U形结构，且其U形开口端朝向凹形支撑块4设置。
钩帽3上加工有第一调节孔31及第二调节孔32，其中所述第一调节孔31与第一螺钉5上下正对设置，第二调节孔32与第二螺钉6上下正对设置。如此设计，通过两个调节孔便于实现对第一螺钉5及第二螺钉6的转动调节，进而便于实现对滑块2及凹形支撑块4的位置调节。
凹形支撑块4上的凹槽宽度与深度均大于6mm。因反射镜轻量化背面加强筋的宽度不般不超过5mm，在支撑处厚度不超过5mm。因此凹形支撑块4可以避免加强筋导致的支撑倾斜和径向打表不准确等问题，为反射镜有效提供统一高度的支撑点。
所述主体1呈L形结构，所述第三螺钉8穿装在L形主体1的下部。如此设计，减小第三螺钉8的长度，便于主体1结构的安装。
主体1的顶端及底端分别固装有上挡片9及下挡片10，所述上挡片9上开设有两个通孔，且两个通孔对应与第一调节孔31及第二调节孔32上下正对设置。如此设计，上挡片与下挡片分别通过螺钉固装在主体上，通过上挡片用于第一螺钉与第二螺钉的限位。
下挡片10的底端加工有凸棱11。如此设计，凸棱11与专用圆盘100上的滑道配合连接，便于主体1在专用圆盘100上的位置调节。
具体实施方式二：结合图1～8说明本实施方式，设反射镜在圆形基础上，在两侧对称切边5mm，其在圆边处厚度为3mm，切边处为5mm，背面有楔形加强筋，其宽度为3mm。
第一步、通过第三螺钉8将三个定位装置与专用圆盘100固定连接；
第二步、将异形镜放在凹形支撑块4上，令其加强筋落到凹槽内，使用三个第二螺钉6分别将三个凹形支撑块4调节至同一高度；
第三步、用打表方法对每个定位装置进行径向打表。在专用圆盘100上固定电子打表器，其精度为0.001mm，打表时令异形镜圆边处为基准，则异形镜切边处的打表数值为5.00mm；此时异形镜的光轴与专用圆盘100轴线同轴，即完成径向打表；本申请采用的打表方法为现有技术，此处不再赘述；
第四步、通过第一螺钉5调节切边处钩爪7的高度，使刻度线显示在2mm，其余定位装置的钩爪7高度不调节，刻度为0；
第五步、沿周向方向将异形镜旋转至标记位置后，调节凹形支撑块4的高度以夹住异形镜；所述标记位置即终端预设的异形镜安装位置。
第六步、将反射镜和专用圆盘100整个工装倒挂到离子束设备上，按流程进行离子束抛光。
Claims (9)
1.一种用于反射镜的多自由度定位装置，其特征在于：它包括主体(1)、滑块(2)、钩帽(3)及凹形支撑块(4)，其中，所述滑块(2)上下滑动设置在主体(1)上部，所述钩帽(3)固装在滑块(2)的顶端；
主体(1)内部转动安装有第一螺钉(5)和第二螺钉(6)，滑块(2)的下部与第一螺钉(5)螺纹连接，通过调节第一螺钉(5)的周向转动实现滑块(2)的上下移动，所述凹形支撑块(4)布置在滑块(2)的一侧且与第二螺钉(6)螺纹连接，通过调节第二螺钉(6)的转动实现凹形支撑块(4)的上下移动，钩帽(3)顶端固装有钩爪(7)且所述钩爪(7)与所述凹形支撑块(4)同侧布置，主体(1)与专用圆盘(100)之间通过第三螺钉(8)固接；
采用所述反射镜的多自由度定位装置进行定位时，它包括以下步骤：
设反射镜在圆形基础上，在两侧对称切边，使反射镜圆边处厚度小于切边处厚度，背面有楔形加强筋；
步骤1：通过第三螺钉（8）将三个定位装置与专用圆盘（100）固定连接，将异形镜放在凹形支撑块（4）上，令其加强筋落到凹槽内，使用三个第二螺钉（6）分别将三个凹形支撑块（4）调节至同一高度；
步骤2：用打表方法对每个定位装置进行径向打表；
步骤3：通过第一螺钉（5）调节切边处钩爪（7）的高度，其余定位装置的钩爪（7）高度不调节；
步骤4：沿周向方向将异形镜旋转至标记位置后，调节凹形支撑块（4）的高度以夹住异形镜；所述标记位置即终端预设的异形镜安装位置；
步骤5：将异形镜和专用圆盘（100）整个工装倒挂到离子束设备上，按流程进行离子束抛光。
2.根据权利要求1所述的一种用于反射镜的多自由度定位装置，其特征在于：主体(1)上部两侧分别加工有滑动导轨，滑块(2)上相对布置的两侧内壁对称加工有两个滑槽，滑块(2)与主体(1)上部通过滑槽与滑动导轨配合形成滑动式限位结构。
3.根据权利要求2所述的一种用于反射镜的多自由度定位装置，其特征在于：所述滑动导轨上加工有刻度线，滑块(2)上加工有视窗(21)，且所述视窗(21)与所述刻度线正对设置。
4.根据权利要求1所述的一种用于反射镜的多自由度定位装置，其特征在于：所述滑块(2)呈U形结构，且其U形开口端朝向凹形支撑块(4)设置。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种用于反射镜的多自由度定位装置，其特征在于：钩帽(3)上加工有第一调节孔(31)及第二调节孔(32)，其中所述第一调节孔(31)与第一螺钉(5)上下正对设置，第二调节孔(32)与第二螺钉(6)上下正对设置。
6.根据权利要求1所述的一种用于反射镜的多自由度定位装置，其特征在于：凹形支撑块(4)上的凹槽宽度与深度均大于6mm。
7.根据权利要求1所述的一种用于反射镜的多自由度定位装置，其特征在于：所述主体(1)呈L形结构，所述第三螺钉(8)穿装在L形主体(1)的下部。
8.根据权利要求1所述的一种用于反射镜的多自由度定位装置，其特征在于：主体(1)的顶端及底端分别固装有上挡片(9)及下挡片(10)，所述上挡片(9)上开设有两个通孔，且两个通孔对应与第一调节孔(31)及第二调节孔(32)上下正对设置。
9.根据权利要求8所述的一种用于反射镜的多自由度定位装置，其特征在于：下挡片(10)的底端加工有凸棱(11)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110318781.9A CN113118917B (zh) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | 一种用于反射镜的多自由度定位装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110318781.9A CN113118917B (zh) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | 一种用于反射镜的多自由度定位装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113118917A CN113118917A (zh) | 2021-07-16 |
| CN113118917B true CN113118917B (zh) | 2022-07-12 |
Family
ID=76774033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110318781.9A Active CN113118917B (zh) | 2021-03-25 | 2021-03-25 | 一种用于反射镜的多自由度定位装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113118917B (zh) |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2729597B1 (fr) * | 1995-01-20 | 1997-04-11 | Buchmann Optical Eng | Dispositif pour le positionnement precis d'une ebauche de verre optique et appareil de pose centree d'un adaptateur sur une ebauche |
| JP2007268700A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Nidek Co Ltd | カップ取付け装置 |
| CN102501154B (zh) * | 2011-10-26 | 2014-01-29 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种离子束抛光过程中工件装卡装置和方法 |
| FR2983313B1 (fr) * | 2011-11-29 | 2014-06-27 | Essilor Int | Support de lentille ophtalmiquë pour dispositif de centrage |
| CN203003636U (zh) * | 2012-12-25 | 2013-06-19 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种用于光学加工的可调节抛光系统 |
| CN203679971U (zh) * | 2013-12-23 | 2014-07-02 | 北京海普瑞森科技发展有限公司 | 四自由度调整台 |
| CN104526499B (zh) * | 2015-01-04 | 2017-04-12 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种离子束抛光设备中的工件夹具 |
| CN105563270B (zh) * | 2015-12-21 | 2017-10-31 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种离子束面形精修用工件定心定方位角装置 |
| CN209491606U (zh) * | 2019-01-22 | 2019-10-15 | 宁波舜宇红外技术有限公司 | 光学结构件自动研磨设备 |
| CN210024758U (zh) * | 2019-05-15 | 2020-02-07 | 南京施密特光学仪器有限公司 | 光学镜片的夹紧工装 |
| CN210588600U (zh) * | 2019-08-13 | 2020-05-22 | 安徽菲涅耳精密光学科技有限公司 | 通用型中小口径反射镜工装夹具 |
| CN111223738B (zh) * | 2020-01-16 | 2024-05-03 | 昆明凯航光电科技有限公司 | 双真空室离子束加工系统及加工方法 |
| CN112405208A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-02-26 | 中山市极成光学有限公司 | 一种反射镜角度定位加工装置 |
-
2021
- 2021-03-25 CN CN202110318781.9A patent/CN113118917B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113118917A (zh) | 2021-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114211629B (zh) | 双轴划片机的y轴精度对准组件及对准方法 | |
| CN113118917B (zh) | 一种用于反射镜的多自由度定位装置 | |
| CN113984207B (zh) | 一种像切分器的飞刀加工方法 | |
| CN215263095U (zh) | 一种可调节的显微观测装置 | |
| CN116400472A (zh) | 一种光学镜片调整架 | |
| CN219015254U (zh) | 一种实用型qv测量装置 | |
| CN111879256A (zh) | 一种线激光三维纹理测量仪 | |
| CN114608483B (zh) | 光栅刀具刀尖角测量装置及其测量方法 | |
| CN217739587U (zh) | 一种全挠性光学五维调节装置 | |
| CN110561540B (zh) | 一种用于光学定心仪的调整装置 | |
| CN216145006U (zh) | 可调可锁紧粘镜片夹具 | |
| CN215219330U (zh) | 一种通用空间光消像散光束整形系统 | |
| CN220399708U (zh) | 一种光学镜片调整架 | |
| CN110450069B (zh) | 一种基于准光馈电网络器件装配的高精度调整装置 | |
| CN212470468U (zh) | 装夹式金刚石微铣刀的光学对准装置 | |
| CN212653101U (zh) | 一种用于阀体机加工的定位工装 | |
| CN211954038U (zh) | 一种用于立方镜刻线的数显光栅尺式手摇刻线机 | |
| JP2000304040A (ja) | リニアガイド固定構造 | |
| CN219095072U (zh) | 一种双轴微调结构 | |
| CN219665402U (zh) | 激光调节工装及激光加工设备 | |
| CN212512928U (zh) | 一种线激光三维纹理测量仪 | |
| CN111468933A (zh) | 装夹式金刚石微铣刀的光学对准装置及其工作方法 | |
| CN219777478U (zh) | 一种滤光片测试设备 | |
| CN218018357U (zh) | 一种3d相机芯片位置调节装置 | |
| CN219016640U (zh) | 光引擎自动耦合设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: No. 1299, Mingxi Road, Beihu science and Technology Development Zone, Changchun City, Jilin Province Applicant after: Changguang Satellite Technology Co.,Ltd. Address before: No. 1299, Mingxi Road, Beihu science and Technology Development Zone, Changchun City, Jilin Province Applicant before: CHANG GUANG SATELLITE TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A Multi degree of Freedom Positioning Device for Reflectors Granted publication date: 20220712 Pledgee: Jilin Dehui Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Yatai Street Branch Pledgor: Changguang Satellite Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2024220000061 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |