專利名稱：一種空間光學(xué)遙感器反射鏡柔性支撐機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于空間遙感技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種空間光學(xué)遙感器反射鏡柔性支撐機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
空間光學(xué)遙感器在隨火箭發(fā)射過程中會經(jīng)受沖擊、振動和過載等復(fù)雜的力學(xué)環(huán)境和空間溫度的變化，而同時又必須保證其光學(xué)系統(tǒng)的面形和穩(wěn)定性。因此必須對空間光學(xué)遙感器反射鏡的支撐機(jī)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計，使其能夠具有良好的剛度和溫度適應(yīng)性，能夠有效減小因外界環(huán)境變化或其連接部件變形而對面形產(chǎn)生的影響。因此需要提供一種剛度高、溫度適應(yīng)性好、易加工、易裝配的新型空間光學(xué)遙感器反射鏡柔性支撐機(jī)構(gòu)。與本發(fā)明最為接近的已有技術(shù)是中國科學(xué)院長春光機(jī)所張雷等人在專利號201110218847. O所公開的一種空間遙感器反射鏡的柔性支撐機(jī)構(gòu)，如圖I和圖2所示。該機(jī)構(gòu)包括內(nèi)環(huán)101、外環(huán)102、柔性環(huán)節(jié)103、內(nèi)外環(huán)隔縫104、外環(huán)凸緣105、外環(huán)隔縫106、內(nèi)環(huán)凸墊107、柔性鏡框108、墊片109、柔性壓片110、緊固螺釘111、反射鏡112等。其中，柔性鏡框108上帶有內(nèi)環(huán)101、外環(huán)102和柔性環(huán)節(jié)103，內(nèi)環(huán)101和外環(huán)102之間有三條呈120°均布的同心內(nèi)外環(huán)隔縫104，兩兩同心的內(nèi)外環(huán)隔縫104之間的柔性部位是柔性環(huán)節(jié)106，內(nèi)環(huán)101上帶有三個均布的內(nèi)環(huán)凸墊107，外環(huán)102上帶有三個均布的外環(huán)凸緣105，反射鏡112側(cè)面粘接在三個內(nèi)環(huán)凸墊107上，在反射鏡112凸面一側(cè)的柔性鏡框108上固定有柔性壓片110，柔性壓片110壓向反射鏡112的凸面邊緣以提供軸向預(yù)緊。該反射鏡柔性支撐機(jī)構(gòu)的缺點是該柔性支撐機(jī)構(gòu)是通過柔性壓片來消除反射鏡的軸向受力，而反射鏡與反射鏡框通過膠粘劑粘接，因此從遙感器機(jī)身傳遞到反射鏡框的軸向變形可能會傳遞到反射鏡，存在影響反射鏡面形的風(fēng)險；由于通過3個獨立的柔性壓片實現(xiàn)軸向預(yù)緊，機(jī)構(gòu)軸向剛度較難保證。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提高空間光學(xué)遙感器反射鏡的剛度和溫度適應(yīng)性，進(jìn)而更有效地保證反射鏡的面形，特設(shè)計一種剛度高、溫度適應(yīng)性好、易加工的空間光學(xué)遙感器反射鏡柔性支撐機(jī)構(gòu)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下—種空間光學(xué)遙感器反射鏡柔性支撐機(jī)構(gòu)，包括反射鏡框；與反射鏡框外環(huán)相連圓周均布的多個外環(huán)凸臺B，遙感器通過該外環(huán)凸臺B與反射鏡框連接；每個外環(huán)凸臺B上設(shè)置有徑向柔性環(huán)節(jié)和軸向柔性環(huán)節(jié)；每個徑向柔性環(huán)節(jié)包括兩處徑向柔節(jié)，每個軸向柔性環(huán)節(jié)包括兩處軸向柔節(jié)；所述徑向柔節(jié)可通過彈性變形來抵消反射鏡所受的徑向力，所述軸向柔節(jié)可通過彈性變形抵消反射鏡所受的軸向力。
在上述技術(shù)方案中，每個外環(huán)凸臺B上的兩處徑向柔節(jié)具體為，外環(huán)凸臺B左右兩側(cè)對稱布置的具有一定傾角的徑向柔性槽；
每個外環(huán)凸臺B上的兩處軸向柔節(jié)具體為，外環(huán)凸臺B上下兩端面對稱布置的具有一定傾角的軸向柔性槽。
在上述技術(shù)方案中，共設(shè)有三個所述外環(huán)凸臺B。
在上述技術(shù)方案中，所述外環(huán)凸臺B外端設(shè)有面向內(nèi)開的方孔。
在上述技術(shù)方案中，所述反射鏡框的材料為鈦合金或銦鋼。
在上述技術(shù)方案中，還設(shè)有一個與所述反射鏡框相配合來固定反射鏡的環(huán)形壓片。
在上述技術(shù)方案中，所述環(huán)形壓片的材料為鈦合金或與銦鋼。
本發(fā)明的積極效果本發(fā)明的空間光學(xué)遙感器反射鏡柔性支撐機(jī)構(gòu)，能夠有效的消除遙感器機(jī)身受力和變形對反射鏡的影響，降低反射鏡裝調(diào)的難度，在保證機(jī)構(gòu)剛度的同時，能夠有效減小溫度變化、重力等環(huán)境因素對反射鏡面形的影響，具有剛度高、溫度適應(yīng)性好、易加工裝配等優(yōu)點。


圖I是已有技術(shù)空間遙感器反射鏡的柔性支撐機(jī)構(gòu)的總體結(jié)構(gòu)主視示意圖2是圖I的右向剖視示意圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視示意圖4是圖3中I的局部放大示意圖5是本發(fā)明中反射鏡框的正等側(cè)視示意圖6是本發(fā)明中反射鏡框的俯視示意圖7是本發(fā)明中環(huán)形壓片的仰視示意圖。
圖中的附圖標(biāo)記表示為
101-內(nèi)環(huán);102_外環(huán);103_柔性環(huán)節(jié);104_內(nèi)外環(huán)隔縫;105_外環(huán)凸緣;106_外環(huán)隔縫；107-內(nèi)環(huán)凸墊；108_柔性鏡框；109_墊片；110_柔性壓片；111_緊固螺釘；112_反射鏡；
I-反射鏡；2_墊片；3_螺釘；4_環(huán)形壓片；5_反射鏡框；6_內(nèi)環(huán)凸臺；7_注膠孔；8_底環(huán)凸臺；9、11_徑向柔性槽；10_徑向柔節(jié)；12、14_軸向柔性槽；13_軸向柔節(jié)；15、 16-螺紋孔；17_方孔；18-螺紋連接凸臺；19-墊片粘接凸臺。
具體實施方式
如圖3-7所示，本發(fā)明的空間光學(xué)遙感器反射鏡柔性支撐機(jī)構(gòu)包括反射鏡I、墊片2、螺釘3、環(huán)形壓片4、反射鏡框5 ;其中，反射鏡框5包括內(nèi)環(huán)凸臺6、注膠孔7、底環(huán)凸臺8、徑向柔性槽9、徑向柔性槽11、徑向柔節(jié)10、軸向柔性槽12，軸向柔性槽14、軸向柔節(jié)13、螺紋孔15，螺紋孔16、方孔17、外環(huán)凸臺A (圖5中A所示部分)和外環(huán)凸臺B (圖5中 B所示部分)。反射鏡框5上三個呈120°均布的外環(huán)凸臺A和三個呈120°均布的外環(huán)凸臺B呈60°交錯放置；外環(huán)凸臺A上端面有螺紋孔15，環(huán)形壓片4通過三個螺紋孔15與反射鏡框5相連；外環(huán)凸臺B是與反射鏡框外環(huán)相連的長方體結(jié)構(gòu)，外環(huán)凸臺B左右兩側(cè)對稱布置具有一定傾角的徑向柔性槽9和徑向柔性槽11，外環(huán)凸臺B上下兩端面對稱布置具有一定傾角的軸向柔性槽12和軸向柔性槽14，外環(huán)凸臺B外端面向內(nèi)開方孔17，外環(huán)凸臺B下端面有螺紋孔16，遙感器機(jī)身可通過螺紋孔16與反射鏡框5連接；反射鏡框5的內(nèi)環(huán)上呈60°均布有六個內(nèi)環(huán)凸臺6，內(nèi)環(huán)凸臺6位于外環(huán)凸臺A與外環(huán)凸臺B中間30°位置，每個內(nèi)環(huán)凸臺6上設(shè)有一個注膠孔7 ;反射鏡框5底部圓環(huán)上面與內(nèi)環(huán)凸臺A相對應(yīng)位置設(shè)有三個底環(huán)凸臺8。環(huán)形壓片4上有呈120°均布的三個螺紋連接凸臺18和三個墊片粘接凸臺19。反射鏡I底面平放于反射鏡框5的三個底環(huán)凸臺8上，三個墊片2粘接在環(huán)形壓片4的三個墊片粘接凸臺19上，并放在反射鏡I的另一端面，輕擰螺釘3固定環(huán)形壓片4到鏡框上，使其對反射鏡限位，位置調(diào)整好后，通過注膠孔7注入粘接劑實現(xiàn)反射鏡的固定。本發(fā)明的空間光學(xué)遙感器反射鏡柔性支撐機(jī)構(gòu)，具有均布的三個徑向柔性環(huán)節(jié)和均布的三個軸向柔性環(huán)節(jié)與遙感器機(jī)身的連接螺紋孔16 —一對應(yīng)，以消除遙感器機(jī)身受力和變形對反射鏡的影響；徑向柔性槽9、徑向柔性槽11和軸向柔性槽12、軸向柔性槽14的傾角和尺寸，以及徑向柔節(jié)10和軸向柔節(jié)13的尺寸可根據(jù)反射鏡框5的尺寸以及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化計算進(jìn)行設(shè)計；反射鏡I所采用材料為熔石英玻璃；墊片2所采用材料為聚四氟乙烯；環(huán)形壓片4所采用材料為鈦合金或與銦鋼；反射鏡框5所采用材料為鈦合金或銦鋼。工作原理說明本發(fā)明中所述的空間光學(xué)遙感器反射鏡柔性支撐機(jī)構(gòu)具有三個徑向柔性環(huán)節(jié)和三個軸向柔性環(huán)節(jié)，每個徑向柔性環(huán)節(jié)又包括兩個徑向柔節(jié)10,每個軸向柔性環(huán)節(jié)也包括兩個軸向柔節(jié)13。徑向柔節(jié)10通過彈性變形來抵消反射鏡所受的徑向力，軸向柔節(jié)13通過彈性變形抵消反射鏡所受的軸向力。遙感器機(jī)身受到的作用力和變形通過螺紋孔16傳遞到反射鏡框5上后，就被徑向柔節(jié)10和軸向柔節(jié)13消除，而不會傳遞到反射鏡上；反射鏡由于受到溫度重力等因素影響產(chǎn)生的作用力也可以通過徑向柔節(jié)10和軸向柔節(jié)13而被有效消除。在溫度變化劇烈的環(huán)境中，可將反射鏡框5采用與反射鏡I熱脹系數(shù)一致的銦鋼材料，以達(dá)到更好的消除溫度變形的效果。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種空間光學(xué)遙感器反射鏡柔性支撐機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括 反射鏡框； 與反射鏡框外環(huán)相連圓周均布的多個外環(huán)凸臺B，遙感器通過該外環(huán)凸臺B與反射鏡框連接；每個外環(huán)凸臺B上設(shè)置有徑向柔性環(huán)節(jié)和軸向柔性環(huán)節(jié)； 每個徑向柔性環(huán)節(jié)包括兩處徑向柔節(jié)，每個軸向柔性環(huán)節(jié)包括兩處軸向柔節(jié)；所述徑向柔節(jié)可通過彈性變形來抵消反射鏡所受的徑向力，所述軸向柔節(jié)可通過彈性變形抵消反射鏡所受的軸向力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性支撐機(jī)構(gòu)，其特征在于， 每個外環(huán)凸臺B上的兩處徑向柔節(jié)具體為，外環(huán)凸臺B左右兩側(cè)對稱布置的具有一定傾角的徑向柔性槽； 每個外環(huán)凸臺B上的兩處軸向柔節(jié)具體為，外環(huán)凸臺B上下兩端面對稱布置的具有一定傾角的軸向柔性槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性支撐機(jī)構(gòu)，其特征在于，共設(shè)有三個所述外環(huán)凸臺B。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性支撐機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述外環(huán)凸臺B外端設(shè)有面向內(nèi)開的方孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的柔性支撐機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述反射鏡框的材料為鈦合金或銦鋼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的柔性支撐機(jī)構(gòu)，其特征在于，還設(shè)有一個與所述反射鏡框相配合來固定反射鏡的環(huán)形壓片。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的柔性支撐機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述環(huán)形壓片的材料為鈦合金或與銦鋼。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種空間光學(xué)遙感器反射鏡柔性支撐機(jī)構(gòu)，包括反射鏡框；與反射鏡框外環(huán)相連圓周均布的多個外環(huán)凸臺B，遙感器通過該外環(huán)凸臺B與反射鏡框連接；每個外環(huán)凸臺B上設(shè)置有徑向柔性環(huán)節(jié)和軸向柔性環(huán)節(jié)；每個徑向柔性環(huán)節(jié)包括兩處徑向柔節(jié)，每個軸向柔性環(huán)節(jié)包括兩處軸向柔節(jié)；所述徑向柔節(jié)可通過彈性變形來抵消反射鏡所受的徑向力，所述軸向柔節(jié)可通過彈性變形抵消反射鏡所受的軸向力。本發(fā)明的空間光學(xué)遙感器反射鏡柔性支撐機(jī)構(gòu)，能夠有效消除遙感器機(jī)身受力和變形對反射鏡的影響，降低反射鏡裝調(diào)的難度，在保證機(jī)構(gòu)剛度的同時，能夠有效減小溫度變化、重力等環(huán)境因素對反射鏡面形的影響，具有剛度高、溫度適應(yīng)性好、易加工裝配等優(yōu)點。
文檔編號G02B7/182GK102981242SQ20121053637
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者邢利娜, 張雷, 賈學(xué)志, 解鵬, 李宗軒, 金光 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所