CN114739327B - 一种检测八块拼接镜共面的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种检测八块拼接镜共面的方法，该方法借助激光跟踪仪对八块拼接镜进行装调，使得其平面度达到要求。首先将八块拼接镜装到工装里，利用激光跟踪仪调整工装和旋转平台的中心一致，把激光跟踪仪放到中心位置，然后把靶球放置在每一块拼接镜的上下左右四个位置，采集32个点，拟合成一个平面，计算平面度。根据点的坐标，调整每一块拼接镜的位移和倾斜，直至拼接镜的平面度达到要求即可。本发明解决了八块拼接镜的装调和检测问题。

Description

一种检测八块拼接镜共面的方法
技术领域
本发明属于波前检测领域，具体涉及一种检测八块拼接镜共面的方法。
背景技术
基于传统单体反射式光学系统，面临重量、体积、公差等颠覆性问题，几乎无法实现静轨1m分辨率对地成像。据估算，实现静轨1m分辨率对地成像，需要巨型口径光学系统，即光学口径约24m，重量上百吨，远远超过运载火箭发射能力。同时，受限于面形精度要求，未来一段时间也无法加工出24m口径的单体反射镜。国外从20世纪末开始研发新型光学成像技术，以解决巨型口径光学成像系统面临的系列问题，詹姆斯韦伯主镜就是采用的拼接镜来成像，以后的大口径望远镜将会是这样一种趋势。
本发明旨在针对这种拼接主镜的装调的检测，提出一种检测八块拼接镜共面的方法。根据激光跟踪仪的检测结果来不断调整拼接镜的平移和倾斜，逐渐收敛使得其平面度达到要求。
发明内容
本发明要解决八块拼接镜装调与检测的问题，根据激光跟踪仪的检测结果来不断调整拼接镜的平移和倾斜，逐渐收敛使得其平面度达到要求。提供了一种检测八块拼接镜共面的方法。
本发明采用的技术方案为：一种检测八块拼接镜共面的方法，按以下步骤实现：
步骤一，将八块拼接镜分别装到工装的镜框中，工装承圆环状，八块拼接镜的镜框均匀分布在工装上，每一块拼接镜的镜框子都可以进行五维调节；
步骤二，打开激光跟踪仪，把靶球放置在其中一块拼接镜的边缘，慢慢旋转工装，激光跟踪仪采集一圈20个点；
步骤三，20个点拟合成一个圆，找到圆心的位置；
步骤四，激光跟踪仪放置在圆心的位置，把靶球放置在每一块拼接镜的上下左右四个位置，采集32个点。
步骤五，32个点拟合成一个平面，计算平面度；
步骤六，根据点的坐标，调整每一块拼接镜的位移和倾斜，再次重复步骤四和五，直至拼接镜的平面度达到要求即可。
进一步地，步骤一中工装与拼接镜一起安装在旋转平台上。
进一步地，步骤一中所述八块拼接镜可以根据成像口径要求改变其数量与半径。
进一步地，步骤二中慢慢旋转工装，得到工装的圆心位置，同时调整工装使其与旋转平台的中心重合，为了圆心定位准确，也可以采集更多的点，以防止粗大误差造成的影响。
进一步地，步骤四中激光跟踪仪测量时，靶球分别放置在拼接镜的统一的四个方位，使得调整其倾斜的方向正交。
进一步地，步骤四具体过程为：步骤六中32个点的坐标是相对于工装圆心位置为原点的xyz坐标，也可以换算成极坐标。
进一步地，步骤五具体过程为：步骤六中可以把每一块镜子的4个点拟合成一个圆，根据圆心的坐标调整拼接镜的平移，根据四个点在整个平面的z轴位移调整拼接镜的倾斜。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)拼接镜的出现使其的检测和装调也逐渐成为大家关注的焦点，一是，拼接镜的有效口径大，二是拼接镜需要共面成一块主镜。需要一边检测一边装调，实时监测，传统的三坐标检测受限于口径和运用场景的影响，不能在拼接镜上进行运用。本发明借助激光跟踪仪对八块拼接镜进行装调，装调和检测过程不断收敛，使得其平面度达到要求，装调和检测可以在同一工装台上进行，减少了轮转时间，有效的提高了装调速度。
(2)本发明利用激光跟踪仪对八块拼接镜进行装调，提高了检测精度，使得平面度的检测精度达到微米级。
附图说明
图1为本发明一种检测八块拼接镜共面的方法的流程图；
图2为一种检测八块拼接镜安装图；
图3为一种检测八块拼接镜检测图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式进一步说明本发明。
本实施方式的一种检测八块拼接镜共面的方法，按以下步骤实现：
步骤一，将八块拼接镜按照图2所示装到工装的八块拼接镜的镜框中，工装承圆环状，八块拼接镜的镜框均匀分布在工装上，每一块拼接镜的镜框都可以进行五维调节；
其中，工装上每一块拼接镜为直径390mm的圆形镜，它的镜框均匀分布在圆环上。
其中，八块拼接镜按照图2的位置示意图安装在工装上，工装与拼接镜一起安装在旋转平台上，每一块拼接镜的镜框由机械结构控制可以进行五维调整。
其中，所述八块拼接镜可以根据成像口径要求改变其数量与半径。
步骤二，打开激光跟踪仪，把靶球放置在其中一块镜子的边缘，慢慢旋转工装，激光跟踪仪采集一圈20个点；
其中，慢慢旋转工装，得到工装的圆心位置，同时调整工装使其与旋转平台的中心重合，为了圆心定位准确，也可以采集更多的点，以防止粗大误差造成的影响。
步骤三，20个点拟合成一个圆，找到圆心的位置；
步骤四，激光跟踪仪放置在圆心的位置，把靶球放置在每一块拼接镜的上下左右四个位置，采集32个点。
其中，激光跟踪仪测量时，靶球分别放置在拼接镜的统一的四个方位，使得调整其倾斜的方向正交；
具体过程为：步骤六中32个点的坐标是相对于工装圆心位置为原点的xyz坐标，也可以换算成极坐标。
步骤五，32个点拟合成一个平面，计算平面度，如图3所示；
步骤六，根据点的坐标，调整每一块拼接镜的位移和倾斜，再次重复步骤四和五，直至拼接镜的平面度达到要求即可。
具体过程为：步骤五中可以把每一块镜子的4个点拟合成一个圆，根据圆心的坐标调整拼接镜的平移，根据四个点在整个平面的z轴位移调整拼接镜的倾斜。
本发明中涉及到的本领域公知技术未详细阐述。

Claims (7)

1.一种检测八块拼接镜共面的方法，其特征在于：它按以下步骤实现：
步骤一，将八块拼接镜分别装到工装的镜框中，工装承圆环状，八块拼接镜的镜框均匀分布在工装上，每一块拼接镜的镜框都可以进行五维调节；
步骤二，打开激光跟踪仪，把靶球放置在其中一块拼接镜的边缘，慢慢旋转工装，激光跟踪仪采集一圈20个点；
步骤三，20个点拟合成一个圆，找到圆心的位置；
步骤四，激光跟踪仪放置在圆心的位置，把靶球放置在每一块拼接镜的上下左右四个位置，采集32个点；
步骤五，32个点拟合成一个平面，计算平面度；
步骤六，根据每一块拼接镜的点的坐标，调整每一块拼接镜的位移和倾斜，再次重复步骤四和五，直至拼接镜的平面度达到要求即可。
2.根据权利要求1所述的一种检测八块拼接镜共面的方法，其特征在于：步骤一中工装与拼接镜一起安装在旋转平台上。
3.根据权利要求1所述的一种检测八块拼接镜共面的方法，其特征在于：步骤一中所述八块拼接镜可以根据成像口径要求改变其数量与半径。
4.根据权利要求1所述的一种检测八块拼接镜共面的方法，其特征在于：步骤二中慢慢旋转工装，得到工装的圆心位置，同时调整工装使其与旋转平台的中心重合，为了圆心定位准确，也可以采集更多的点，以防止粗大误差造成的影响。
5.根据权利要求1所述的一种检测八块拼接镜共面的方法，其特征在于：步骤四中激光跟踪仪测量时，靶球分别放置在拼接镜的统一的四个方位，使得调整其倾斜的方向正交。
6.根据权利要求1所述的一种检测八块拼接镜共面的方法，其特征在于：步骤六中32个点的坐标是相对于工装圆心位置为原点的xyz坐标，也可以换算成极坐标。
7.根据权利要求1所述的一种检测八块拼接镜共面的方法，其特征在于：步骤六中可以把每一块镜子的4个点拟合成一个圆，根据圆心的坐标调整拼接镜的平移，根据四个点在整个平面的z轴位移调整拼接镜的倾斜。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3002736A1 (de) * 1980-01-25 1981-07-30 Polygram Gmbh, 2000 Hamburg Anordnung zur messung der vertikalen verformung von informationstraegern
CN101709956A (zh) * 2009-11-06 2010-05-19 北京理工大学 一种光学平面面形的光纤点衍射移相干涉测量方法
CN102620691A (zh) * 2012-04-05 2012-08-01 中国地震局地质研究所 地震断层带岩石的断层面形貌测量系统
CN103017686A (zh) * 2012-12-04 2013-04-03 中国科学院光电技术研究所 一种利用激光跟踪仪调整主镜光轴与水平轴垂直的方法
CN103885153A (zh) * 2012-12-20 2014-06-25 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 镜头模块
CN104061897A (zh) * 2014-07-10 2014-09-24 二重集团（德阳）重型装备股份有限公司 大型分体式螺母柱共面度检测方法
CN106996648A (zh) * 2017-04-12 2017-08-01 东南大学 一种确定菲涅耳定日镜各圈子镜倾角的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3002736A1 (de) * 1980-01-25 1981-07-30 Polygram Gmbh, 2000 Hamburg Anordnung zur messung der vertikalen verformung von informationstraegern
CN101709956A (zh) * 2009-11-06 2010-05-19 北京理工大学 一种光学平面面形的光纤点衍射移相干涉测量方法
CN102620691A (zh) * 2012-04-05 2012-08-01 中国地震局地质研究所 地震断层带岩石的断层面形貌测量系统
CN103017686A (zh) * 2012-12-04 2013-04-03 中国科学院光电技术研究所 一种利用激光跟踪仪调整主镜光轴与水平轴垂直的方法
CN103885153A (zh) * 2012-12-20 2014-06-25 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 镜头模块
CN104061897A (zh) * 2014-07-10 2014-09-24 二重集团（德阳）重型装备股份有限公司 大型分体式螺母柱共面度检测方法
CN106996648A (zh) * 2017-04-12 2017-08-01 东南大学 一种确定菲涅耳定日镜各圈子镜倾角的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Research on the Application of Fast-steering Mirror in Stellar Interferometers;Mei Rong;《Chinese Astronomy and Astrophysics》;20181230;全文 *
基于Keck方法的大型拼接镜面共面方法的研究;李艳;《天文研究与技术》;20090228;全文 *
空间拼接主镜望远镜共相位检测方法;王姗姗;《光学学报》;20090930;全文 *

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