空间反射镜支撑、调焦一体化装置制造方法
【专利摘要】空间反射镜支撑、调焦一体化装置属于空间光学遥感【技术领域】，该装置包括：步进电机、齿轮副、丝杠、螺母、连接架、杠杆臂、支撑平台、支杆和调焦主框架；步进电机带动齿轮副旋转，通过齿轮副驱动丝杠转动，丝杠带动螺母上下运动；螺母与连接架连接，当螺母上下移动时，会带动杠杆臂的输入端上下移动；杠杆臂与调焦主框架的下平台、杠杆臂与支撑平台、支撑平台与调焦主框架之间采用柔性结构连接，杠杆臂输入端上下移动带动支撑平台微动实现调焦功能；支杆与支撑平台连接实现反射镜的支撑功能。本发明是空间光学遥感器的一个关键技术，解决了原有机构功能单一、整机可靠性低的问题，减少整机活动部件的数量，提高系统的空间环境适应能力及可靠性。
【专利说明】空间反射镜支撑、调焦一体化装置
【技术领域】
[0001]本发明属于空间光学遥感【技术领域】，具体涉及一种空间反射镜支撑、调焦一体化
目.ο
【背景技术】
[0002]空间光学遥感器在设计时需要满足卫星发射、入轨工作的环境(力学、温度)适应性要求，因此，需要设计有调焦机构，以补偿卫星发射时的振动、冲击以及空间温度变化带来的像面的偏移。对于大口径长焦距反射式光学系统，为了提高光学遥感器的空间环境适应能力，通常的做法是设计有次镜调整环节和调焦环节两部分，活动部件的增加，势必会影响系统的环境适应能力，降低系统的可靠性。而活动部件的空间环境适应性一直是航天领域的一个技术难题，直接关系到整个任务的成败，最有效的解决方法是尽量减少空间光学遥感器的活动部件，并提高其环境适应能力。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种空间反射镜支撑、调焦一体化装置，该调焦机构为空间光学遥感器在任务期内调整反射镜的位置提供了一个方法，同时调焦机构也为反射镜提供支撑。反射镜支撑、调焦一体化设计对于长焦距大口径反射式光学系统，可以减少其调焦环节，提高系统的空间环境适应能力，提高光学遥感器的可靠性，延长其在轨工作寿命。
[0004]本发明解决技术问题所采用的技术方案如下:
[0005]空间反射镜支撑、调焦一体化装置，其特征在于，该装置包括:步进电机、齿轮副、丝杠、螺母、连接架、杠杆臂、支撑平台、支杆和调焦主框架；步进电机、齿轮副、丝杠与调焦主框架连接；杠杆臂位于调焦主框架的底部；步进电机带动齿轮副旋转，通过齿轮副驱动丝杠转动，丝杠带动螺母上下运动；螺母与连接架连接，当螺母上下移动时，会带动杠杆臂的输入端上下移动；杠杆臂与调焦主框架的下平台、杠杆臂与支撑平台、支撑平台与调焦主框架之间采用柔性结构连接，杠杆臂输入端上下移动带动支撑平台微动实现调焦功能；支杆与支撑平台连接实现反射镜的支撑功能。
[0006]本发明的有益效果是:本发明是空间光学遥感器的不可缺少的一个关键技术，解决了原有机构功能单一、整机可靠性低的问题，可减少整机活动部件的数量，提高系统的空间环境适应能力及可靠性，对我国空间光学遥感器的成功是重要的技术保障，对我国空间光学遥感器的创新发展是重要的技术储备。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1本发明空间反射镜支撑、调焦一体化装置的立体图。
[0008]图2本发明空间反射镜支撑、调焦一体化装置的主视剖视图。
[0009]图3本发明空间反射镜支撑、调焦一体化装置的俯视图。
[0010]图4本发明空间反射镜支撑、调焦一体化装置的应用结构图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
[0012]反射镜的调焦行程要求至少1500 μπι，为了满足调焦分辨率< 1.5μπι的要求，调焦机构采用了很独特的设计。这个调焦机构利用几种传统的机构组件，巧妙的设计出了高精度的系统。如图1至图4所示，空间反射镜支撑、调焦一体化装置，该装置包括:步进电机
3、支架4、大齿轮5、小齿轮6、丝杠7、上轴承8、下轴承1、螺母10、上限位块9、下限位块2、连接架11、杠杆臂13、支撑平台14、LVDT传感器17、LVDT传感器上支架18、LVDT传感器下支架16、支杆19和调焦主框架12 ;调焦部分由带100:1减速器的步进电机3驱动，步进电机3通过速比为2:1的，由大齿轮5和小齿轮6组成的齿轮副驱动丝杠7螺母10机构运动；丝杠7转动带动螺母10上下运动；螺母10与连接架11的一端连接，当螺母10上下移动时，与连接架11另一端连接的杠杆臂13输入端就会随之上下移动；杠杆臂13与调焦主框架12下平台、杠杆臂13与支撑平台14、支撑平台14与调焦主框架12之间采用柔性结构连接，杠杆臂13输入端上下移动带动支撑平台14微动实现调焦功能；其中，步进电机3通过支架4固定在调焦主框架12上，齿轮副分别与步进电机3轴和丝杠7固连；上轴承8和下轴承I使丝杠7与调焦主框架12固定连接；上限位块9和下限位块2位于丝杠7上，限制螺母10的位移；两个支杆19通过特殊销钉与支撑平台14连接实现支撑功能；在支撑平台两侧，有两个LVDT传感器17通过LVDT传感器上支架18和LVDT传感器下支架16分别安装在调焦主框架12上，LVDT传感器17限制支杆19的运动方向和位移，同时作为移动量位置检测元件。
[0013]支撑、调焦一体化设计的反射镜系统由反射镜、支撑结构、调焦机构组成。发射镜系统设计有三组，每组通过两个支撑杆与反射镜相连，形成反射镜的六足型支撑结构。三组一体化装置按120°间隔均布在飞船舱壁上，一体化装置与舱壁的连接处预埋殷钢结构件。
【权利要求】
1.空间反射镜支撑、调焦一体化装置，其特征在于，该装置包括:步进电机、齿轮副、丝杠、螺母、连接架、杠杆臂、支撑平台、支杆和调焦主框架；步进电机、齿轮副、丝杠与调焦主框架连接；杠杆臂位于调焦主框架的底部；所述步进电机带动齿轮副旋转，通过齿轮副驱动丝杠转动，丝杠带动螺母上下运动；螺母与连接架连接，当螺母上下移动时，会带动杠杆臂的输入端会上下移动；杠杆臂与调焦主框架的下平台、杠杆臂与支撑平台、支撑平台与调焦主框架之间采用柔性结构连接，杠杆臂输入端上下移动带动支撑平台微动实现调焦功能；支杆与支撑平台连接实现反射镜的支撑功能。
2.如权利要求1所述的空间反射镜支撑、调焦一体化装置，其特征在于，该装置还包括:LVDT传感器；LVDT传感器固定在支撑平台两侧，使支杆沿设定方向运动。
3.如权利要求1所述的空间反射镜支撑、调焦一体化装置，其特征在于，所述支撑平台上连接两个支杆。
4.如权利要求1所述的空间反射镜支撑、调焦一体化装置，其特征在于，所述一体化装置安装于外部装置下方，按120°间隔均布。
【文档编号】G02B7/198GK104459939SQ201410822356
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月25日 优先权日:2014年12月25日
【发明者】王智, 朱延江, 高文锐, 韩康, 冯善辉 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所