一种用于面形拼接检测的二维移动工作台的制作方法

本发明涉及空间光学遥感技术领域，具体涉及一种用于面形拼接检测的二维移动工作台。

背景技术：

随着望远镜技术的发展，望远镜的主镜口径越来越大，对主镜进行整镜检测变得难以实现。子孔径拼接技术使用口径小、精度高、分辨率高的干涉仪通过拼接算法来对大口径光学元件进行检测，广泛应用于大口径光学元件面形检测中。在子孔径拼接检测过程中，一般需要干涉仪或被测元件进行较大行程的移动，同时需要进行俯仰和方位方向上角度的调整，以对准干涉仪，其中水平移动和垂直升降的行程一般将随着被测元件口径的增大而增大。因此，需要一个调整架，将被测元件或干涉仪安装在调整架上通过水平和竖直方向的移动完成对被测元件各个子区域进行检测。

不同口径的被测元件在拼接检测过程中需要移动的行程不同，因此，调整架水平移动和垂直升降的行程均取决于被测元件的长轴尺寸。目前已有的用于光学实验的多维调整架多面向小负载和小行程，大行程升降机构多为直线导轨副配合一根丝杠来驱动，这种结构承载外形尺寸较大的负载时会对导轨产生较大的弯矩负载，而且留给对负载的操作空间小，不方便实验操作。还有的升降机构为在工作台底部驱动，如剪叉式升降台，这种机构升降导向精度差，平稳性不好，且多为液压驱动，维护不便。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于面形拼接检测的二维移动工作台，解决了大口径光学元件子孔径拼接检测过程中在水平和竖直方向上进行大行程的平稳移动的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种用于面形拼接检测的二维移动工作台，该工作台包括：底座、水平直线导轨、水平滑台、水平驱动装置、竖直升降支架、竖直同步驱动装置、竖直导轨、升降板和螺旋传动部件；所述水平直线导轨设置在底座的上表面；水平滑台通过水平驱动装置的驱动沿所述水平直线导轨左右滑动；在所述水平滑台左右两端，相对装配两个竖直升降支架，每个竖直升降支架上设置竖直导轨，螺旋传动部件通过竖直同步驱动装置驱动使相对设置的升降板在竖直导轨上同步升降。

本发明的有益效果是：本发明的特点是具有左右两个升降台，通过一横梁相连，在水平导轨上一起平移，两个升降台的驱动轴通过同步带连接，实现两个升降台的丝杠同步转动从而驱动升降，保证升降平稳可靠，与现有技术相比，本发明手动操作，装配简单，操作方便，移动行程大，承载能力大，通过改变两升降机构之间的连接梁和同步带的长度可在平移方向上向大跨距小行程和小跨距大行程转变，方便在不同场合应用。

附图说明

图1本发明一种用于面形拼接检测的二维移动工作台主视图

图2本发明一种用于面形拼接检测的二维移动工作台升降机构侧视图。

图中：1、底座，2、水平直线导轨，3、固定座，4、固定板，5、水平滑板，6、竖直张紧轮，7、标尺，8、配重块，9、滑轮，10、水平张紧轮，11、升降同步带，12、连接梁，13、平移同步带，14、平移手轮，15、平移锁紧环，16、万向轮，17、地脚螺栓，18、竖直升降支架，19、连接板，20、竖直导轨，21、钢丝绳，22、梯形丝杠，23、升降板，24、小锥齿轮，25、轴承座，26、升降驱动轴，27、升降锁紧环，28、升降同步带轮和29、升降手轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明用于大口径光学元件子孔径拼接检测的被测元件平移和升降机构，按图1和图2所示结构实施。

一种用于面形拼接检测的二维移动工作台，该工作台包括：底座1、水平直线导轨2、水平滑台、平移驱动装置、竖直升降支架18、竖直同步驱动装置、竖直导轨20、升降板23和螺旋传动部件；底座1由矩形钢管与板材焊接而成，在保证刚度的同时能够减轻系统重量。水平直线导轨2设置在底座1的上表面，起承载与导向作用。水平滑台通过平移驱动装置的驱动沿所述水平直线导轨2左右滑动。

平移驱动装置包括：驱动轴、设置在底座1右端，与驱动轴的一端连接的平移同步带轮、设置在底座中间的平移同步带轮、套在两个平移同步带轮并与其啮合的平移同步带13和设置在驱动轴上的平移手轮14；水平滑台的底部与平移同步带13的一点固定连接；当转动平移手轮14时，驱动轴带动平移同步带轮旋转，平移同步带13同步运动，带动水平滑台往复运动。在水平滑台的两端设有固定板4，在底座3上表面设置与固定板4对应的固定座3；当工作台需要移动时，将螺钉插入固定板4和固定座3上相互重合的螺孔，使水平滑台的位置固定。驱动轴附近安装有平移锁紧环15，转动平移锁紧环15的扳手即可夹紧驱动轴，防止水平滑台因震动而移动。底座1安装有四个万向轮16和六个地脚螺栓17，分别用于移动和固定工作台。

水平滑台包括一个连接梁12和组合在两端的两个水平滑板5；竖直升降支架18通过螺钉分别安装在水平滑板5上。当负载尺寸变换时，通过改变两竖直升降支架18之间的连接梁12和平移同步带13的长度可在平移方向上向大跨距小行程和小跨距大行程转变。平移同步带13通过设置在底座1上表面的水平张紧轮10给予一定张力。

升降机构通过竖直升降支架18底面安装到水平滑台上，竖直升降支架18是升降机构的基础。竖直升降支架18两面各安装一对竖直导轨20，里侧导轨滑块上安装升降板23，升降板23上表面加工有螺纹孔，提供与其他结构的连接接口。外侧导轨滑块上安装一连接板19，用于安装配重块8，连接板19通过钢丝绳21绕过竖直升降支架18上方的滑轮9与升降板23相连，在竖直方向上起到抵消负载的作用。竖直升降支架18里侧安装有梯形丝杠22，梯形丝杠22螺帽与升降板23连接，梯形丝杠22下方安装有大锥齿轮，与水平安装在竖直升降支架18上的升降驱动轴26上的小锥齿轮24啮合，升降驱动轴26通过轴承座25装配。转动升降驱动轴26上的升降手轮29，升降驱动轴26带动安装在其上的升降同步带轮28旋转，升降同步带11将左右两个升降驱动轴26连接，与之同步运动，两个小锥齿轮24分别与各自配合的大锥齿轮、梯形丝杠22和螺母传递动力，即可驱动左右两个升降板23上下同步移动，梯形丝杠22具有自锁功能，可防止因配重不平衡导致升降板23因重力下滑。升降驱动轴26附近安装有升降锁紧环27，用于夹紧升降驱动轴26，防止检测过程中升降板26因震动而上下移动。竖直升降支架18上安装有标尺7，为升降距离提供参考。升降同步带11通过设置在竖直升降支架18上的竖直张紧轮6具有一定张力。

使用工作台进行检测时，首先将地脚螺栓17升起，利用螺钉将固定板4与固定座3连接以将水平滑板5固定，将工作台移动到指定工作位置，然后放下地脚螺栓17，将工作台调至平稳，然后取下连接固定板4和固定座3的螺钉，使水平滑板5解除约束。调节竖直张紧轮6，使升降同步带11处于松弛状态，然后转动升降锁紧环27的扳手，松开升降驱动轴26，转动升降机构的升降手轮29，使左右两升降板23基本处于相同高度，然后将负载安装在升降板23上，并根据负载的重量向连接板19上增减配重块8，以减小竖直升降的驱动力矩。

然后，调整水平张紧轮10，确保平移同步带13具有足够的初始张力，转动平移锁紧环15的扳手，松开平移驱动轴，然后转动平移手轮14，通过平移同步带13驱动水平滑板5左右移动，从而带动升降机构及负载进行左右平移。当负载移动到指定位置后，转动平移锁紧环15的扳手，将平移驱动轴夹紧，防止震动引发平移。

调节竖直张紧轮6，使升降同步带11具有足够的初始张力，然后转动左升降机构中的一个升降手轮29，即可通过升降同步带11和梯形丝杠22驱动左右两升降板23同步升降，带动负载进行上下平移。负载移动到指定位置时，转动升降锁紧环27的扳手，将升降驱动轴26夹紧，防止震动引起负载上下移动，梯形丝杠22具有自锁功能，可防止负载因配重不平衡而在重力作用下上下移动。

通过更换不同长度的连接梁12和对应长度的升降同步带11，即可适应不同跨度的负载进行工作。