一种宏微结合驱动的阵列式光栅拼接调整装置的制造方法
【专利摘要】一种宏微结合驱动的阵列式光栅拼接调整装置，属于光栅高精度拼接调整装置技术领域。微动组件一与二相对于YZ面对称设置，微动组件一与二与底座上表面固接，微动组件三和四与底座的回字形槽固接，宏动驱动组件一与二与底座的上表面固接，宏动驱动组件一及二与微动组件一及二固接，宏动驱动组件三及四与底座的两个安装孔固接，宏动驱动组件三及四与微动组件三及四固接，四个过渡连接板与四个微动组件中的过渡框一一对应设置且分别固接，四个过渡连接板与四个光栅一一对应，四个光栅与多个光栅压块固接，多个光栅压块通过多个连接螺钉与对应的过渡连接板可拆卸固定连接。该装置能够实现四块光栅阵列式的拼接，具有很高的刚度、定位精度和总体稳定性。
【专利说明】
一种宏微结合驱动的阵列式光栅拼接调整装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种宏微结合驱动的光栅拼接调整装置，属于光栅高精度拼接调整装置技术领域。
【背景技术】
[0002]随着激光核聚变技术的不断发展，衍射光栅得到了越来越广泛的应用。为了满足激光核聚变光学器件使用性能，对衍射光栅的尺寸、精度以承重导轨组件18及稳定性也提出了更高的要求。大口径光栅的制造工艺以及制造成本制约了大口径光栅的制造，因此采用多块光栅进行拼接成为了获取大口径光栅的有效方法。高能短脉冲激光装置内部为真空条件，为了保证打靶精度，要求拼接的几块光栅具有很好的面形精度，同时要求拼接光栅的装置具有较高的稳定性，能够长时间的保持位置精度，因此，需要能够实现其相对位置关系精确调整的一种装置。该装置能够实现四块光栅阵列式的拼接，并且具有很高的刚度、定位精度和总体稳定性。
[0003]高精度调整装置涉及精密机械设计、微进给、超精密加工及自动控制等多个学科，是国防、航空和航天领域中十分重要的关键技术。目前国外光栅拼接技术已经取得了一定的成果，但在一定程度上对我国实施了技术封锁，国内关于拼接光栅调整装置的研究还比较少，作者前期曾经申请过专利(专利号200810063952.2)。该装置采用两块光栅进行拼接，动光栅支撑部分使用钢球，压电陶瓷微驱动部分采用开式结构并使用了柔性轴连接，宏动支撑位置靠后，整体的稳定性、刚度都受到影响，且结构复杂、无法实现多块光栅阵列排布。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了解决现有的光栅拼接装置结构复杂、无法实现多块光栅阵列排布、系统刚度低和整体稳定性差的问题，进而提供一种宏微结合驱动的阵列式光栅拼接调整装置。
[0005]本发明为实现上述目的，采取的技术方案是:
[0006]本发明的一种宏微结合驱动的阵列式光栅拼接调整装置，包括底座、四个微动组件、四个过渡连接板、四个宏动驱动组件、多个光栅压块以及由四个光栅组成的拼接光栅；所述的四个微动组件分别是微动组件一、微动组件二、微动组件三及微动组件四；所述的四个宏动驱动组件结构均相同，分别是宏动驱动组件一、宏动驱动组件二、宏动驱动组件三及宏动驱动组件四；
[0007]所述的微动组件一与微动组件三结构相同，所述的微动组件二与微动组件四结构相同，微动组件一与微动组件二相对于YZ面对称设置，微动组件一与微动组件二分别通过各自中的两个滚动导轨组件与底座的上表面固接，底座的中部设有回字形槽，所述的回字形槽的槽口朝前设置，所述的微动组件三和微动组件四分别通过各自中的两个滚动导轨组件与底座的回字形槽的下表面固接，微动组件三与微动组件一呈对角线设置，微动组件四与微动组件二呈对角线设置，所述的宏动驱动组件一与宏动驱动组件二分别通过各自中的宏动基座与底座的上表面固接，宏动驱动组件一通过其上的滚珠丝杠螺母柔性连接板与微动组件一固接，所述的宏动驱动组件二通过其上的滚珠丝杠螺母柔性连接板与微动组件二固接，所述的宏动驱动组件三设置在宏动驱动组件一的下方，所述的宏动驱动组件四设置在宏动驱动组件二的下方，底座的回字形槽的槽底面的下部设有两个安装孔，宏动驱动组件三和宏动驱动组件四分别通过各自中的宏动基座与底座的两个安装孔固接，宏动驱动组件三通过其上的滚珠丝杠螺母柔性连接板与微动组件三固接，宏动驱动组件四通过其上的滚珠丝杠螺母柔性连接板与微动组件四固接，所述的四个过渡连接板与四个微动组件中的过渡框一一对应设置且分别固接，每个过渡连接板的前侧均设置有一个光栅，所述的四个光栅分别与多个光栅压块固接，与每个光栅固接的多个光栅压块分别通过多个连接螺钉与对应的过渡连接板可拆卸固定连接。
[0008]本发明相对于现有技术的有益效果是:
[0009]本发明与现有技术(即专利号200810063952.2的技术方案)相比，本发明采用模块化设计思想，拼接光栅采用阵列式排布，使用步进电机、滚珠丝杠和压电陶瓷宏微结合的驱动方式，实现了四块光栅的拼接，每个光栅具有五个自由度的调整。同时，本发明采用并联驱动方式，压电陶瓷驱动组件中的柔性铰链采用封闭式结构，刚度较高，其中Y方向布置的三个压电陶瓷驱动组件没有柔性轴，靠自身变形实现X向位移，减少了悬伸长度，微动调整平动精度可达10nm，角度精度可达0.2yrad，柔性铰链刚度可以达到79.8Ν/μπι。宏动支撑采用双滚动导轨支撑，提高了微动组件的支撑刚度。承重导轨组件使用了球面关节轴承和小支撑轴，可实现三自由度旋转，整体结构简单、稳定性强，整体固有频率可达63Hz，光斑稳定性可以达到I小时。因此，本发明可以实现高精度、高稳定性的阵列光栅拼接。
【附图说明】
[0010]图1是本发明的宏微结合驱动的阵列式光栅拼接调整装置的主视轴测图；
[0011]图2是图1的后视轴测图；
[0012]图3是图1的右视轴测图，图中只表示了微动组件二、宏动驱动组件一及滚动导轨组件的装配关系；
[0013]图4是承重导轨组件与五个压电陶瓷驱动组件及两个柔性连接轴安装在微动支撑框21内的轴测图；
[0014]图5是承重导轨组件的轴测图；
[0015]图6是压电陶瓷驱动组件的轴测图，为使结构表达清楚，封闭腔上端未封闭；
[0016]图7是宏动驱动组件的轴测图；
[0017]图8是图1的A处局部放大图；
[0018]图9是图1的B处局部放大图；
[0019]图10是图1的C处局部放大图；
[0020]图11是图1的D处局部放大图；
[0021]图12是图11的E处局部放大图；
[0022]图13是图2的F处局部放大图；
[0023]图14是图2的G处局部放大图；
[0024]图15是图2的H处局部放大图；
[0025]图16是图3的I处局部放大图；
[0026]图17是图3的J处局部放大图；
[0027]图18是图3的K处局部放大图；
[0028]图19是图3的L处局部放大图；
[0029]图20是图3的M处局部放大图；
[0030]图21是图4的N处局部放大图；
[0031]图22是图4的O处局部放大图；
[0032]图23是图4的P处局部放大图。
[0033]图中:微动组件一1、微动组件二2、微动组件三3、微动组件四4、过渡连接板一5、过渡连接板二 6、过渡连接板三7、过渡连接板四8、光栅一 9、光栅二 10、光栅三11、光栅四12、底座13、宏动驱动组件一 14、宏动驱动组件二 15、宏动驱动组件三16、宏动驱动组件四17、承重导轨组件18、滚动导轨组件一 19、滚动导轨组件二 20、微动支撑框21、滚珠丝杠螺母22、滚珠丝杠23、轴承座24、联轴器25、步进电机26、电机座27、宏动基座28、滚珠丝杠螺母柔性连接板29、压电陶瓷驱动组件一 30、压电陶瓷驱动组件二 31、压电陶瓷驱动组件三32、压电陶瓷驱动组件四33、压电陶瓷驱动组件五34、柔性连接轴一 35、柔性连接轴二 36、高精度球面关节轴承37、小支撑轴38、承重拖板39、X向短导轨40、承重转接板41、Y向短导轨42、承重部件底座43、光栅压块一 44、光栅压块二 45、过渡框46、柔性铰链47、压电陶瓷预紧螺钉48、压电陶瓷49、锥孔螺钉50、回字形槽的下表面51。
【具体实施方式】
[0034]【具体实施方式】一:结合图1?图3、图7?图20说明本实施方式，包括底座13、四个微动组件、四个过渡连接板、四个宏动驱动组件、多个光栅压块以及由四个光栅组成的拼接光栅;所述的四个微动组件分别是微动组件一 1、微动组件二 2、微动组件三3及微动组件四4;所述的四个宏动驱动组件结构均相同，分别是宏动驱动组件一 14、宏动驱动组件二 15、宏动驱动组件三16及宏动驱动组件四17;
[0035]所述的微动组件一I与微动组件三3结构相同，所述的微动组件二2与微动组件四4结构相同，微动组件一I与微动组件二2相对于YZ面对称设置，微动组件一I与微动组件二2分别通过各自中的两个滚动导轨组件与底座13的上表面固接，底座13的中部设有回字形槽，所述的回字形槽的槽口朝前设置，所述的微动组件三3和微动组件四4分别通过各自中的两个滚动导轨组件与底座13的回字形槽的下表面51固接，微动组件三3与微动组件一 I呈对角线设置，微动组件四4与微动组件二 2呈对角线设置，所述的宏动驱动组件一 14与宏动驱动组件二 15分别通过各自中的宏动基座28与底座13的上表面固接，宏动驱动组件一 14通过其上的滚珠丝杠螺母柔性连接板29与微动组件一 I固接，所述的宏动驱动组件二 15通过其上的滚珠丝杠螺母柔性连接板29与微动组件二 2固接，所述的宏动驱动组件三16设置在宏动驱动组件一 14的下方，所述的宏动驱动组件四17设置在宏动驱动组件二 15的下方，底座13的回字形槽的槽底面的下部设有两个安装孔(优选为方安装孔)，宏动驱动组件三16和宏动驱动组件四17分别通过各自中的宏动基座28与底座13的两个安装孔固接，宏动驱动组件三16通过其上的滚珠丝杠螺母柔性连接板29与微动组件三3固接，宏动驱动组件四17通过其上的滚珠丝杠螺母柔性连接板29与微动组件四4固接，所述的四个过渡连接板与四个微动组件中的过渡框46—一对应设置且分别固接(所述的四个过渡连接板分别是过渡连接板一 5、过渡连接板二 6、过渡连接板三7及过渡连接板四8;所述的过渡连接板一 5与微动组件一 I中的过渡框46固接，所述的过渡连接板二 6与微动组件二 2中的过渡框46固接，所述的过渡连接板三7与微动组件三3中的过渡框46固接，所述的过渡连接板四8与微动组件四4中的过渡框46固接)，每个过渡连接板的前侧均设置有一个光栅(所述的四个光栅分别是光栅一 9、光栅二 10、光栅三11及光栅四12;所述的光栅一 9设置在过渡连接板一 5的前侧，所述的光栅二 10设置在过渡连接板二 6的前侧，所述的光栅三11设置在过渡连接板三7的前侧，所述的光栅四12设置在过渡连接板四8的前侧)，所述的四个光栅分别与多个光栅压块固接，与每个光栅固接的多个光栅压块分别通过多个连接螺钉与对应的过渡连接板可拆卸固定连接(所述的多个光栅压块包括多个光栅压块一 44及多个光栅压块二 45，所述的光栅一 9分别与多个光栅压块一 44及多个光栅压块二 45固接，每个与光栅一 9固接的光栅压块一 44及光栅压块二 45分别通过连接螺钉与过渡连接板一 5可拆卸固定连接;所述的光栅二 10分别与多个光栅压块一 44及多个光栅压块二 45固接，每个与光栅二 10固接的光栅压块一 44及光栅压块二 45分别通过连接螺钉与过渡连接板二 6可拆卸固定连接;所述的光栅三11分别与多个光栅压块一 44及多个光栅压块二 45固接，每个与光栅三11固接的光栅压块一 44及光栅压块二 45分别通过连接螺钉与过渡连接板三7可拆卸固定连接;所述的光栅四12分别与多个光栅压块一 44及多个光栅压块二 45固接，每个与光栅四12固接的光栅压块一 44及光栅压块二45分别通过连接螺钉与过渡连接板四8可拆卸固定连接)。
[0036]【具体实施方式】二:如图1?图4及图7?图23所示，【具体实施方式】一所述的宏微结合驱动的阵列式光栅拼接调整装置，所述的微动组件一 I及微动组件三3均包括承重导轨组件18、微动支撑框21、过渡框46、五个压电陶瓷驱动组件、两个柔性连接轴及两个滚动导轨组件;所述的五个压电陶瓷驱动组件结构相同，五个压电陶瓷驱动组件分别是压电陶瓷驱动组件一 30、压电陶瓷驱动组件二 31、压电陶瓷驱动组件三32、压电陶瓷驱动组件四33及压电陶瓷驱动组件五34;所述的两个柔性连接轴结构相同，两个柔性连接轴分别是柔性连接轴一35及柔性连接轴二 36;所述的两个滚动导轨组件结构相同；
[0037]所述的微动支撑框21为半封闭型，微动支撑框21的底面与两个滚动导轨组件的滑块固接(所述的两个滚动导轨组件分别是滚动导轨组件一 19及滚动导轨组件二 20;微动支撑框21的底面与滚动导轨组件一 19及滚动导轨组件二 20的滑块固接)，完成宏动的支撑和导向；所述的宏动驱动组件一 14通过其上的滚珠丝杠螺母柔性连接板29与微动支撑框21的后表面固接;所述的压电陶瓷驱动组件一 30、压电陶瓷驱动组件二 31、压电陶瓷驱动组件三32、压电陶瓷驱动组件四33、压电陶瓷驱动组件五34、柔性连接轴一 35及柔性连接轴二 36均设置在微动支撑框21的半封闭腔内，压电陶瓷驱动组件一30、压电陶瓷驱动组件三32及压电陶瓷驱动组件四33均沿Y轴方向设置，压电陶瓷驱动组件一 30、压电陶瓷驱动组件三32及压电陶瓷驱动组件四33的前端均与微动支撑框21的内表面固接;所述的压电陶瓷驱动组件二31及压电陶瓷驱动组件五34均沿X轴方向设置，压电陶瓷驱动组件二 31的前端与柔性连接轴二 36的后端固接，所述的柔性连接轴二 36的前端与微动支撑框21的内表面固接，所述的压电陶瓷驱动组件五34的前端与柔性连接轴一 35的后端固接，所述的柔性连接轴一 35的前端与微动支撑框21的内表面固接;压电陶瓷驱动组件二 31及压电陶瓷驱动组件五34的侧面均与过渡框46固接，压电陶瓷驱动组件一 30、压电陶瓷驱动组件三32及压电陶瓷驱动组件四33的后端均与过渡框46固接;所述的承重导轨组件18中的承重部件底座43与微动支撑框21的半封闭腔内的底面固接，压电陶瓷驱动组件一30、压电陶瓷驱动组件三32及压电陶瓷驱动组件四33实现拼接光栅沿Y轴平动、绕X轴转动及绕Z轴转动，压电陶瓷驱动组件二 31及压电陶瓷驱动组件五34实现拼接光栅沿X轴平动及绕Y轴转动。
[0038]【具体实施方式】二的效果是:可以实现单块光栅的五自由度调整，从而实现四块光棚■的拼接运动。
[0039]【具体实施方式】三:如图3、图5及图16?图20所示，【具体实施方式】二所述的所述的宏微结合驱动的阵列式光栅拼接调整装置，所述的承重导轨组件18包括高精度球面关节轴承37、小支撑轴38、承重拖板39、X向短导轨40、承重转接板41、Y向短导轨42及承重部件底座43;
[0040]所述的Y向短导轨42与承重部件底座43的上表面固接，所述的X向短导轨40通过承重转接板41与Y向短导轨42的上表面固接(X向短导轨40与Y向短导轨42垂直布置)，所述的承重拖板39与X向短导轨40的上表面固接，承重拖板39的中部开设有轴孔，所述的小支撑轴38的一端与承重拖板39的轴孔配合安装，小支撑轴38的另一端上配合安装有高精度球面关节轴承37，所述的高精度球面关节轴承37与所述的过渡框46上的轴承孔配合安装。
[0041]高精度球面关节轴承37的综合精度可以达到Ιμπι以下。
[0042]【具体实施方式】三的效果是:可以对单独的微动组件起到支撑作用，同时可以使单块光栅调节过程中，在X向和Y向可以移动，完成并联机构的解耦作用。
[0043]【具体实施方式】四:如图6所示，【具体实施方式】二所述的宏微结合驱动的阵列式光栅拼接调整装置，所述的五个压电陶瓷驱动组件均包括柔性铰链47、压电陶瓷预紧螺钉48、压电陶瓷49及锥孔螺钉50;
[0044]所述的柔性铰链47内设有封闭腔，所述的压电陶瓷49设置在柔性铰链47的封闭腔内，压电陶瓷49的前端与锥孔螺钉50固接，所述的锥孔螺钉50的锥面与柔性铰链47的封闭腔内表面靠预紧力接触，压电陶瓷49的后端与压电陶瓷预紧螺钉48靠预紧力接触，所述的压电陶瓷预紧螺钉48与柔性铰链47的封闭腔侧壁上的螺纹孔旋接，对压电陶瓷49进行预紧。
[0045]【具体实施方式】四的效果是:可以实现光栅宏微结合运动中的微动调节，使单块光栅获得纳米级的调节精度。
[0046]【具体实施方式】五:如图3、图4及图7所示，【具体实施方式】二所述的宏微结合驱动的阵列式光栅拼接调整装置，所述的四个宏动驱动组件均包括步进电机26、联轴器25、电机座27、轴承座24、滚珠丝杠23、滚珠丝杠螺母22、宏动基座28及滚珠丝杠螺母柔性连接板29;
[0047]所述的步进电机26与电机座27固接，所述的电机座27与宏动基座28固接，所述的滚珠丝杠23通过轴承座24固接在电机座27上，滚珠丝杠23的一端通过联轴器25与步进电机
26的电机轴传动连接，所述的滚珠丝杠螺母22与滚珠丝杠23旋接(滚珠丝杠螺母22可在滚珠丝杠23上移动)，所述的滚珠丝杠螺母柔性连接板29的两个相对应端面的其中一个端面上设有安装孔，滚珠丝杠螺母22与滚珠丝杠螺母柔性连接板29上的安装孔相配合并固接，滚珠丝杠螺母柔性连接板29的两个相对应端面的另一个端面与所对应的微动组件的微动支撑框21的后侧面固接。
[0048]【具体实施方式】五的效果是:可以实现光栅宏微结合运动中的微动调节，使单块光栅调节到微动的调整范围内，为光栅拼接奠定基础。
[0049]工作过程:首先对微动组件一进行位置和平面度的调整，固定位置作为基准。然后采用宏动驱动组件的电机旋转带动滚珠丝杠直线运动，从而实现整个微动组件的沿Y轴的平移运动，通过光学反馈系统将其它三块光栅的位置误差控制在ΙΟμπι的范围之内。然后分别控制四个微动组件中的压电陶瓷，调整除Z轴平移以外的五个自由度，通过光学反馈系统的光斑分离情况，判断整体的拼接程度，完成阵列式光栅的拼接。
【主权项】
1.一种宏微结合驱动的阵列式光栅拼接调整装置，包括底座(13)、四个微动组件、四个过渡连接板、四个宏动驱动组件、多个光栅压块以及由四个光栅组成的拼接光栅； 所述的四个微动组件分别是微动组件一(I)、微动组件二 (2)、微动组件三(3)及微动组件四(4);所述的四个宏动驱动组件结构均相同，分别是宏动驱动组件一(14)、宏动驱动组件二(15)、宏动驱动组件三(16)及宏动驱动组件四(17); 所述的微动组件一(I)与微动组件三(3)结构相同，所述的微动组件二( 2)与微动组件四(4)结构相同，微动组件一(I)与微动组件二(2)相对于YZ面对称设置，微动组件一(I)与微动组件二 (2)分别通过各自中的两个滚动导轨组件与底座(13)的上表面固接，底座(13)的中部设有回字形槽，所述的回字形槽的槽口朝前设置，所述的微动组件三(3)和微动组件四(4)分别通过各自中的两个滚动导轨组件与底座(13)的回字形槽的下表面(51)固接，微动组件三(3)与微动组件一(I)呈对角线设置，微动组件四(4)与微动组件二(2)呈对角线设置，所述的宏动驱动组件一(14)与宏动驱动组件二(15)分别通过各自中的宏动基座(28)与底座(13)的上表面固接，宏动驱动组件一(14)通过其上的滚珠丝杠螺母柔性连接板(29)与微动组件一(I)固接，所述的宏动驱动组件二(15)通过其上的滚珠丝杠螺母柔性连接板(29)与微动组件二(2)固接，所述的宏动驱动组件三(16)设置在宏动驱动组件一(14)的下方，所述的宏动驱动组件四(17)设置在宏动驱动组件二(15)的下方，底座(13)的回字形槽的槽底面的下部设有两个安装孔，宏动驱动组件三(16)和宏动驱动组件四(17)分别通过各自中的宏动基座(28)与底座(13)的两个安装孔固接，宏动驱动组件三(16)通过其上的滚珠丝杠螺母柔性连接板(29)与微动组件三(3)固接，宏动驱动组件四(17)通过其上的滚珠丝杠螺母柔性连接板(29)与微动组件四(4)固接，所述的四个过渡连接板与四个微动组件中的过渡框(46)—一对应设置且分别固接，每个过渡连接板的前侧均设置有一个光栅，所述的四个光栅分别与多个光栅压块固接，与每个光栅固接的多个光栅压块分别通过多个连接螺钉与对应的过渡连接板可拆卸固定连接。2.根据权利要求1所述的一种宏微结合驱动的阵列式光栅拼接调整装置，其特征在于:所述的微动组件一(I)及微动组件三(3)均包括承重导轨组件(18)、微动支撑框(21)、过渡框(46)、五个压电陶瓷驱动组件、两个柔性连接轴及两个滚动导轨组件;所述的五个压电陶瓷驱动组件结构相同，五个压电陶瓷驱动组件分别是压电陶瓷驱动组件一(30)、压电陶瓷驱动组件二(31)、压电陶瓷驱动组件三(32)、压电陶瓷驱动组件四(33)及压电陶瓷驱动组件五(34);所述的两个柔性连接轴结构相同，两个柔性连接轴分别是柔性连接轴一(35)及柔性连接轴二(36);所述的两个滚动导轨组件结构相同； 所述的微动支撑框(21)为半封闭型，微动支撑框(21)的底面与两个滚动导轨组件的滑块固接，完成宏动的支撑和导向；所述的宏动驱动组件一(14)通过其上的滚珠丝杠螺母柔性连接板(29)与微动支撑框(21)的后表面固接;所述的压电陶瓷驱动组件一 (30)、压电陶瓷驱动组件二 (31)、压电陶瓷驱动组件三(32)、压电陶瓷驱动组件四(33)、压电陶瓷驱动组件五(34)、柔性连接轴一(35)及柔性连接轴二(36)均设置在微动支撑框(21)的半封闭腔内，压电陶瓷驱动组件一(30)、压电陶瓷驱动组件三(32)及压电陶瓷驱动组件四(33)均沿Y轴方向设置，压电陶瓷驱动组件一(30)、压电陶瓷驱动组件三(32)及压电陶瓷驱动组件四(33)的前端均与微动支撑框(21)的内表面固接;所述的压电陶瓷驱动组件二 (31)及压电陶瓷驱动组件五(34)均沿X轴方向设置，压电陶瓷驱动组件二(31)的前端与柔性连接轴二(36)的后端固接，所述的柔性连接轴二 (36)的前端与微动支撑框(21)的内表面固接，所述的压电陶瓷驱动组件五(34)的前端与柔性连接轴一 (35)的后端固接，所述的柔性连接轴一(35)的前端与微动支撑框(21)的内表面固接;压电陶瓷驱动组件二 (31)及压电陶瓷驱动组件五(34)的侧面均与过渡框(46)固接，压电陶瓷驱动组件一(30)、压电陶瓷驱动组件三(32)及压电陶瓷驱动组件四(33)的后端均与过渡框(46)固接;所述的承重导轨组件(18)中的承重部件底座(43)与微动支撑框(21)的半封闭腔内的底面固接，压电陶瓷驱动组件一(30)、压电陶瓷驱动组件三(32)及压电陶瓷驱动组件四(33)实现拼接光栅沿Y轴平动、绕X轴转动及绕Z轴转动，压电陶瓷驱动组件二(31)及压电陶瓷驱动组件五(34)实现拼接光栅沿X轴平动及绕Y轴转动。3.根据权利要求2所述的一种宏微结合驱动的阵列式光栅拼接调整装置，其特征在于:所述的承重导轨组件(18)包括高精度球面关节轴承(37)、小支撑轴(38)、承重拖板(39)、X向短导轨(40)、承重转接板(41)、Y向短导轨(42)及承重部件底座(43); 所述的Y向短导轨(42)与承重部件底座(43)的上表面固接，所述的X向短导轨(40)通过承重转接板(41)与Y向短导轨(42)的上表面固接，所述的承重拖板(39)与X向短导轨(40)的上表面固接，承重拖板(39)的中部开设有轴孔，所述的小支撑轴(38)的一端与承重拖板(39)的轴孔配合安装，小支撑轴(38)的另一端上配合安装有高精度球面关节轴承(37)，所述的高精度球面关节轴承(37)与所述的过渡框(46)上的轴承孔配合安装。4.根据权利要求2所述的一种宏微结合驱动的阵列式光栅拼接调整装置，其特征在于:所述的五个压电陶瓷驱动组件均包括柔性铰链(47)、压电陶瓷预紧螺钉(48)、压电陶瓷(49)及锥孔螺钉(50); 所述的柔性铰链(47)内设有封闭腔，所述的压电陶瓷(49)设置在柔性铰链(47)的封闭腔内，压电陶瓷(49)的前端与锥孔螺钉(50)固接，所述的锥孔螺钉(50)的锥面与柔性铰链(47)的封闭腔内表面靠预紧力接触，压电陶瓷(49)的后端与压电陶瓷预紧螺钉(48)靠预紧力接触，所述的压电陶瓷预紧螺钉(48)与柔性铰链(47)的封闭腔侧壁上的螺纹孔旋接，对压电陶瓷(49)进行预紧。5.根据权利要求2所述的一种宏微结合驱动的阵列式光栅拼接调整装置，其特征在于:所述的四个宏动驱动组件均包括步进电机(26)、联轴器(25)、电机座(27)、轴承座(24)、滚珠丝杠(23)、滚珠丝杠螺母(22)、宏动基座(28)及滚珠丝杠螺母柔性连接板(29); 所述的步进电机(26)与电机座(27)固接，所述的电机座(27)与宏动基座(28)固接，所述的滚珠丝杠(23)通过轴承座(24)固接在电机座(27)上，滚珠丝杠(23)的一端通过联轴器(25)与步进电机(26)的电机轴传动连接，所述的滚珠丝杠螺母(22)与滚珠丝杠(23)旋接，所述的滚珠丝杠螺母柔性连接板(29)的两个相对应端面的其中一个端面上设有安装孔，滚珠丝杠螺母(22)与滚珠丝杠螺母柔性连接板(29)上的安装孔相配合并固接，滚珠丝杠螺母柔性连接板(29)的两个相对应端面的另一个端面与所对应的微动组件的微动支撑框(21)的后侧面固接。
【文档编号】G02B7/00GK105929516SQ201610541867
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年7月11日
【发明人】刘海涛, 孙雅洲, 张锦阳, 解文坤, 于福利, 卢礼华, 张庆春, 赵航
【申请人】哈尔滨工业大学