CN113324733A - 一种用于真空环境下的可移动式目标模拟系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于真空环境下的可移动式目标模拟系统，包括升降机构、水平横移机构、支撑底座，水平横移机构安装于支撑底座上，升降机构设置于水平横移机构上方。升降机构包括横移台、中空伺服电机和减速机系统、工作平台，横移台上设置有若干个同步升降的丝杠螺旋升降机，中空伺服电机和减速机系统通过传动轴和转向器驱动丝杠螺旋升降机运动，工作平台可随丝杠螺旋升降机的运动而上下平动，工作平台上固定安装有平行光管、靶标、光源，靶标位于平行光管的焦点处，且位于平行光管和光源之间。本发明能满足真空环境下目标模拟系统位置调整的需求；结构形式简单紧凑，能在真空环境下稳定的对相机提供目标；可以适用于不同口径的光学系统。

Description

一种用于真空环境下的可移动式目标模拟系统
技术领域
本发明属于光学测试技术领域，具体涉及一种用于真空环境下的可移动式目标模拟系统。
背景技术
可移动式目标模拟系统是用于卫星载荷相机光电性能指标的关键设备，用于模拟无穷远及有限远目标的完善像，配合系统杂光抑制能力稳定性验证和热稳定性验证，需具备上下、左右可调节功能，完成成像性能稳定性快速检测与验证。在各项整星环境试验前后以及真空热试验过程中，对相机的主要性能指标稳定性进行测试，实现对系统性能全过程状态的无缝监控。
目前的用于真空环境的目标模拟系统常为固定形式，不能在真空罐内调节位置，当需要与待测相机对接时，只能靠移动相机位置实现；而可调节的目标模拟系统常设计为常压下使用，如采用龙门升降机，但该形式对真空罐尺寸要求较高；采用剪式升降机时，精度较低，且在高度方向尺寸较大；采用大螺旋升降机时受限于润滑剂的限制，无法在真空环境使用。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出一种用真空环境下的可移动式高精度目标模拟系统。
本发明采用的技术方案如下：
一种用于真空环境下的可移动式目标模拟系统，包括升降机构、水平横移机构、支撑底座，所述水平横移机构安装于支撑底座上，所述升降机构设置于水平横移机构上方；其中：
所述升降机构包括横移台、真空伺服电机和减速机系统、工作平台，所述横移台上设置有若干个同步升降的丝杠螺旋升降机，所述真空伺服电机和减速机系统通过传动轴和转向器驱动丝杠螺旋升降机运动，所述工作平台可随丝杠螺旋升降机的运动而上下平动，所述工作平台上固定安装有平行光管、靶标、光源，所述平行光管用于产生无穷远目标，所述靶标位于平行光管的焦点处，且位于平行光管和光源之间；
所述水平横移机构安装于支撑底座上，包括真空伺服电机、减速器、滚珠丝杆副，通过真空伺服电机、减速器带动滚珠丝杆旋转，所述横移台固定安装于横移滑轨机构上方。。
进一步的，每个丝杠螺旋升降机相旁边均平行设置有升降滑轨机构，所述真空伺服电机和减速机系统带动丝杠螺旋升降机运动，并配合升降滑轨机构导向。
进一步的，包括四台丝杠螺旋升降机，四台丝杠螺旋升降机分别置于工作平台的四个边角方向。
进一步的，系统中涉及的钢材均为不锈钢材料，传动部分采用真空油脂润滑。
进一步的，所述平行光管包括主镜组件、次镜组件，主镜组件与次镜组件均安装在工作平台上。
进一步的，所述水平横移机构的两侧设置有横移滑轨机构，所述升降机构定位承载于所述横移滑轨机构上。
进一步的，所述系统设置于真空罐内，所述支撑底座的下方设置有用于将系统移动安装至真空罐内指定位置的滚轮，所述支撑底座下还安装有用于系统在真空罐内的支撑与固定的支撑腿。
与现有技术相比，本发明具有以下的优点：
1、本发明能满足真空环境下目标模拟系统位置调整的需求；
2、本发明结构形式简单，能在真空环境下稳定的对相机提供目标，增加了真空环境使用下的可靠性；
3、本发明所采用的结构形式可以适用于不同口径的光学系统，设计出不同口径的用于真空环境下的可移动式目标模拟系统；
4、本发明相对于其他形式的调整机构，占用空间较小，位置紧凑。
附图说明
图1为一种用于真空环境的可移动式目标模拟系统简图。
图2为调整架结构图。
图3为升降机构结构图。
图4为一种用于真空环境下的可移动式目标模拟系统机构图。
图5为水平横移机构结构图。
图6为测试A位置相机示意图。
图7为测试B位置相机示意图。
图中标记：1：平行光管；2：靶标；3：光源；4：调整架；5：升降机构；6：水平横移机构；7：支撑底座；8：工作平台；9：升降滑轨机构；10：转向器；11：丝杠螺旋升降机；12：真空伺服电机和减速机系统；13：横移台；14：传动轴；15：平行光出口；16：次镜组件；17：主镜组件；18：电机；19：减速机20：横移滑轨机构；21：滚珠丝杆副；22：滚轮；23：支撑腿；24：A位置相机25：B位置相机；26：真空罐。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
本实施例提供一种如图1-5所示的用于真空环境下的可移动式目标模拟系统。该系统包括平行光管1、靶标2、光源3和调整架4，其中：
平行光管1用于产生无穷远目标，平行光管1安装在调整架4的工作平台8上。
靶标2用于提供目标，安装在调整架4的工作平台8上，位于平行光管1焦点处。
光源3用于照亮靶标2，如：可采用积分球或黑体。光源3安装在调整架4的工作平台8上，位于靶标2的后方。
如图2所示，调整架4可实现升降调节和水平平移运动，包括升降机构5、水平横移机构6和支撑底座7。
升降机构5采用四台丝杠螺旋升降机11同步升降的形式。升降机构5安装在横移台13上，采用真空伺服电机和减速机系统12(如图3所示)带动丝杠螺旋升降机11运动，并配合升降滑轨机构9导向，完成工作台8、平行光管1、靶标2及光源3的整体升降运动调节。其中，真空伺服电机和减速机系统12通过传动轴14及转向器10连接四台丝杠螺旋升降机11，四台丝杠螺旋升降机11分别置于工作平台8的四个边角方向，这样既能提供足够的提升动力和平衡性，且能保证运动过程中的调节精度。
如图5所示，水平横移机构6位于升降机构5的下方，主要完成平行光管1、靶标2及光源3的整体水平横移的动作。
支撑底座7用于承载安装在上方的所有部件。
用于真空环境下的可移动式目标模拟系统中所用钢材均为不锈钢材料，传动部分采用真空油脂润滑，满足真空使用需求。
平行光管1主要包括主镜组件17、次镜组件16等。主镜组件17与次镜组件16均安装在升降机构5的工作平台8上；在平行光管焦点位置安装靶标2；在靶标2后安装光源3；靶标2及光源3均安装在工作平台8上，即平行光管1、靶标2、光源3位置相对固定。
升降机构5采用四台丝杠螺旋升降机11同步升降的形式，具体形式如发明内容所述方式。水平横移机构6位于升降机构5下方，主要完成平行光管1、靶标2、光源3的水平横移的动作。通过真空伺服电机18、减速器19带动精密滚珠丝杆副21的丝杆旋转，同时两侧横移滑轨机构20定位承载，实现横向移动的目的。
水平横移机构6安装在支撑底座7上，支撑底座7下方分布滚轮22，可用于将系统移动安装至真空罐26内指定位置；支撑底座下安装支撑腿23，用于系统在真空罐26内的支撑与固定。
系统在真空罐26内的移动如图6、图7所示，当需要对A位置相机24进行测试时，调节调整架4的升降机构5和水平横移机构6，使平行光管1出光口15对准A位置相机；当需要对B位置相机25进行测试时，调节调整架4的升降机构5和水平横移机构6，使平行光管1平行光出口15对准B位置相机。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于真空环境下的可移动式目标模拟系统，其特征在于，包括升降机构、水平横移机构、支撑底座，所述水平横移机构安装于支撑底座上，所述升降机构设置于水平横移机构上方；其中：
所述升降机构包括横移台、真空伺服电机和减速机系统、工作平台，所述横移台上设置有若干个同步升降的丝杠螺旋升降机，所述真空伺服电机和减速机系统通过传动轴和转向器驱动丝杠螺旋升降机运动，所述工作平台可随丝杠螺旋升降机的运动而上下平动，所述工作平台上固定安装有平行光管、靶标、光源，所述平行光管用于产生无穷远目标，所述靶标位于平行光管的焦点处，且位于平行光管和光源之间；
所述水平横移机构安装于支撑底座上，包括真空伺服电机、减速器、滚珠丝杆副，通过真空伺服电机、减速器带动滚珠丝杆旋转，所述横移台固定安装于横移滑轨机构上方。
2.根据权利要求1所述的一种用于真空环境下的可移动式目标模拟系统，其特征在于，每个丝杠螺旋升降机相旁边均平行设置有升降滑轨机构，所述真空伺服电机和减速机系统带动丝杠螺旋升降机运动，并配合升降滑轨机构导向。
3.根据权利要求1所述的一种用于真空环境下的可移动式目标模拟系统，其特征在于，包括四台丝杠螺旋升降机，四台丝杠螺旋升降机分别置于工作平台的四个边角方向。
4.根据权利要求1所述的一种用于真空环境下的可移动式目标模拟系统，其特征在于，系统中涉及的钢材均为不锈钢材料，传动部分采用真空油脂润滑。
5.根据权利要求1所述的一种用于真空环境下的可移动式目标模拟系统，其特征在于，所述平行光管包括主镜组件、次镜组件，主镜组件与次镜组件均安装在工作平台上。
6.根据权利要求1所述的一种用于真空环境下的可移动式目标模拟系统，其特征在于，所述水平横移机构的两侧设置有横移滑轨机构，所述升降机构定位承载于所述横移滑轨机构上。
7.根据权利要求1所述的一种用于真空环境下的可移动式目标模拟系统，其特征在于，所述系统设置于真空罐内，所述支撑底座的下方设置有用于将系统移动安装至真空罐内指定位置的滚轮，所述支撑底座下还安装有用于系统在真空罐内的支撑与固定的支撑腿。
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