一种大口径轻质反射镜柔性限位支撑装置及安装方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102416590A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102416590A(43)申请公布日2012.04.18(21)申请号201110333837.4(22)申请日2011.10.28(71)申请人中国科学院光电技术研究所地址610209四川省成都市双流350信箱(72)发明人钟显云范斌万勇建曾志革周家斌(74)专利代理机构北京科迪生专利代理有限责任公司11251代理人许玉明顾炜(51)Int.Cl.B24B13/01(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图6页(54)发明名称一种大口径轻质反射镜柔性限位支撑装置及安装方法(57)摘要本发明公开了一种大口径轻质反射镜柔性限位支撑装置及安装方法，该装置主要包括：浮动支撑结构、柔性支撑结构、齿轮传动机构以及压力传感装置。具体支撑方法主要为以下步骤：基于薄形圆板变形理论，优化分析大口径轻质反射镜面在重力以及磨盘压力作用条件下的柔性限位支撑盘位置、口径以及支撑面所受的支反力；将工件放置于Whiffletree结构模型过度支撑盘上，对工件进行定位；旋转蜗轮蜗杆传动机构，提升柔性支撑盘；基于有限元计算的支反力，利用压力传感装置实时对每个支撑盘的位置进行定位。本发明误差修正效果好，抑制外界热梯度变化的影响，可满足大口径轻质反射镜的能动磨盘加工、检测以及应用过程。CN1024659ACCNN110241659002416598A权利要求书1/2页1.一种大口径轻质反射镜柔性限位支撑装置，其特征在于：该装置包括浮动支撑结构、柔性支撑结构、齿轮传动机构以及压力传感装置；其中：所述浮动支撑结构，其采用Whiffletree模型，该模型为一种过渡的支撑结构模型，其目的是对工件进行初始定位；所述浮动支撑结构包括底座(101)、中心柱(102)、杠杆支撑架(103)、杠杆(104)、圆球(105)、三角架(106)、浮动定位柱(107)、浮动支撑盘(108)、圆柱销(109)；其中杠杆支撑架(103)、杠杆(104)、圆球(105)、三角架(106)构成浮动杠杆平衡模型；所述柔性支撑结构，包括支撑柱(201)，基座(202)，柔性支撑盘(203)，侧支撑架(204)，限位支撑孔(205)、柔性支撑柱(208)以及组合式弹簧模型；基座(202)固定于三根支撑柱(201)上；所述压力传感装置，包括压力传感器(401)、信号转换器以及压力输出显示器(404)，其目的是对每个柔性支撑结构模型对轻质镜产生的作用力进行监控；信号转换器包括信号放大电路(402)以及A/D转换电路(403)，输出为每个柔性支撑盘对工件的弹性作用力。2.根据权利要求1所述的一种大口径轻质反射镜柔性限位支撑装置，其特征在于：浮动定位柱(107)、浮动支撑盘(108)的连接方式为球头万向节连接。3.根据权利要求1所述的一种大口径轻质反射镜柔性限位支撑装置，其特征在于：杠杆(104)两端表面为半球凹面，与三角架(106)的连接方式为球头万向节连接。4.根据权利要求1所述的一种大口径轻质反射镜柔性限位支撑装置，其特征在于：组合式弹簧模型包括安装架(206)、组合弹簧(207)，安装架(206)与升降柱(304)固定配合，柔性支撑结构具有抑制振动，抵抗热载荷干扰的功能。5.根据权利要求1所述的一种大口径轻质反射镜柔性限位支撑装置，其特征在于：Whiffletree模型支撑的升降模型采用蜗轮蜗杆传动机构，柔性支撑盘及限位支撑盘的升降模型采用伞齿轮传动机构；蜗轮蜗杆传动机构可应用于大重量负载，并带有自锁功能；而伞齿轮传动机构传动比高，定位精度好。6.根据权利要求5所述的一种大口径轻质反射镜柔性限位支撑装置，其特征在于：蜗轮蜗杆传动机构的主动齿轮为蜗杆(301)、从动齿轮为蜗轮(302)、调节齿轮为中心柱(102)；伞齿轮传动机构主动齿轮为伞齿轮(305)、从动齿轮为伞齿轮(306)、调节齿轮为升降柱(304)；其中从动蜗轮(302)、从动伞齿轮(306)为变向齿轮，从动蜗轮(302)左端为蜗轮、右端为直齿轮；从动伞齿轮(306)外端为伞齿轮、内环为螺纹孔。7.根据权利要求5所述的一种大口径轻质反射镜柔性限位支撑装置，其特征在于：蜗轮蜗杆传动机构通过轴承(303)固定于底座(101)内部，杠杆平衡模型安装于基座上方，浮动支撑模型的升降方式为通过旋转蜗杆(301)，带动蜗轮(302)，并由蜗轮(302)右端直齿轮与中心柱(102)直齿配合实现底座(101)升降。8.根据权利要求5所述的一种大口径轻质反射镜柔性限位支撑装置，其特征在于：伞齿轮传动机构通过轴承固定于基座(202)内部，升降柱(304)穿过限位支撑孔(205)与从动伞齿轮(306)配合，柔性及限位支撑的升降方式位通过旋转主动伞齿轮(3