专利名称:包括一矩形块状部件和一致动器的可变形系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可变形系统，其包括一矩形块状部件，该矩形块状部件连接在一致动器上，从而使该部件沿其纵向产生弯曲而发生变形。
背景技术：
已知镜子/反射镜被用于同步加速器中，其中变化的曲率可以改变x射线束的焦点。
本发明涉及的系统可以使此类部件发生变形，并且其基于使用该部件如镜子作为支承结构的构思。为此，取代矩形平行六面体形状，该部件的形状更为复杂，因为其在端部具有突出部，从而可将变形力传递至该部件。
发明内容
因此，本发明所提供一种可变形系统，该系统包括一通常呈矩形块状的部件，例如一个梁，其连接在一致动器上，该致动器通过使该部件沿其纵向产生弯曲而发生变形，该系统的特征在于，所述部件、特别是一镜子具有一将被变形的主体部分，该主体部分在其端部具有突出部，从而使得该部件的纵剖面呈细长U形，该致动器具有多个杠杆，每个杠杆具有至少一个支承点，用以作用在所述突出部上，以将力传递到其上而使该部件变形。
该装置的特征可以在于，每个杠杆具有由至少一个刚性平面部件构成的至少一个支承点，所述平面部件与至少一个球体协作，以传递将被施加的力。
至少一个所述球体可通过绕其周边分布的多个弹簧片居中。
该装置的特征可以在于，至少一个杠杆具有一第一支承点和一第二支承点，该第一支承点位于该部件的外侧部分上，并有利地与中心部分处于一条直线上，且优选靠近与所述突出部相对的主体部分的表面，该第二支承点向着所述突出部的一自由端与该第一支承点隔开，且位于所述突出部的内侧部分上。
该第一和/或第二支承点可包括两个所述刚性平面部件。在此情况下，该第一和/或第二支承点可包括一覆盖所述两个刚性平面部件的摇杆。
通过参阅附图阅读以下说明，将可以了解本发明的其它特征和优点。
其中图1示出了本发明的基本原理；图2为本发明的装置的侧视图；图3a和3b为沿AA和BB部分剖开并从下方看到的视图，分别示出了内侧支承点和外侧支承点的结构；图4a和4b为以更大比例示出图2所示装置的纵向端部的视图，图4c为以更大比例示出图2所示装置的中心部分的视图，图4d为图2所示装置的端视图；图5为一球形居中装置的优选实施例；图6，7a，7b和图8示出了本发明的不同实施例。
具体实施方式
图1中所示的将被变形部件P具有一矩形块状中心部分10，该中心部分10在两个主要和大致平面状的表面16和17之间延伸变形，且其端部具有两个突出部(或伸出部)11和12，这些突出部11和12优选垂直于中心部分10的平面延伸。突出部11和12使该部件的剖面呈细长U形。这些延伸部相对坚固，从而在为使中心部分10变形而施力时，突出部的变形可以忽略不计。
部件P、特别是一镜子优选由单个材料块，例如Si、SiO2、SiC，Zerodur(Schott公司的商标)，ULE(Corning公司的商标)或者其它玻璃或晶体类材料加工而成。
部件P通过经由用于突出部11的支承点A1和B1和用于突出部12的支承点A2和B2作用在突出部11和12上的杠杆作用而发生变形(见图1)。支承点A1和A2位于突出部11和12的内侧部分11′和12′上，优选紧邻其自由端13和14。支承点B1和B2位于部件P的外侧，有利地与中心部分10处于一条直线上，且优选尽可能靠近与突出部11和12相对的部件P的表面15。
为了使部件P的主体部分10发生弯曲，将力矩型力传递到该部件的两端。为此，适宜的是在每一端固定一杠杆。一致动器20、例如具有一缸体25和一杆26的液压缸(见图2)用于在该杠杆上施加推力。
以下描述的组件具有两个与部件P相关的杠杆。该结构的一个特征在于，如果构成镜子的矩形块10由脆性材料制成，便可以通过在施力点上获得较好的控制而将较大的力传递到其上，并因此不需要非常精确的机加工。
另外，因温度变化而导致的移动因为以下原因而在不发生滑动和不导致任何力的增加的情况(这在因为工作条件的限制而不能润滑机构的情况下很重要)下产生
a)矩形块上的支承点由硬质合金平面托盘1构成，其接受通过球体5压在托盘1中心上的力，该托盘随后将该压力通过球体进行分配；以及b)绕球体分布的圆柱形弹簧片7在允许平行于支承面的较小位移的同时将球体5居中保持在平面托盘1上。
通过弹簧片7对固定支承点进行安装使得在保持均匀的支承力的同时使其可以摇摆，从而将来自致动器20的压力进行传递并在支承区域上进行分配。
对于每个支承点A1，A2，B1，B2而言，优选使用一对球体系统1和5。这种配置在图3a和3b的剖面图中示出。
另外，对于内侧支承点A1和A2而言(见图3a)，优选使用一附加部件6，该附加部件6通过壳体7和7′覆盖两个球体5，且该部件具有一个球形轮廓的区域8，从而使其可以在与杠杆30的平面32协作的情况下摇摆。该附加摇摆运动部件6的作用类似于一摇杆，用以将压力均匀地分配在由球体5提供的两个支承点之间，从而获得在将被弯曲的主区域10的宽度方向上的良好分布的变形。应该理解，其它支承点B1和B2在突出部11和12上不产生任何变形，而是主要作为例如位于区域10的端部(特别是与所述区域的中性轴对齐)的杠杆的参照点，因此可以在不需要摇摆连接件6的情况下实施。
部件10相对于杠杆30和40的横向运动经由两个从杠杆30延伸的部件4阻止，该部件4平行于部件P的纵向，且仅抵靠着区域10的侧边(见图3b和4a)。
杠杆30和40中的每一个包括一沿部件4的平面纵向端延伸并带有外侧支承点B1和B2的主臂件(31，41)以及一带有内侧支承点A1和A2的金属板(41，42)。
这些杠杆通过固定在板41上的弹簧2和固定在杠杆40的板42上的弹簧3压靠着部件10，该板41将杠杆40压靠着部件1(见图3a)，该板42通过臂件41的一端部翼片45(和/或35)保持压紧。
在附图标记21和22处嵌入于两个杠杆30和40之间的致动器20用于促使两个杠杆30和40分开，可以看出，该组件在三维空间上被适当定位。
为了使部件P的变形最小化，当需要支承由部件P、致动器20、杠杆30和40组成的组件时，采用一个位于部件P的中心区域10的中性轴FNE的平面上的一均衡界面。
这在附图中通过三个支承点50表示·杠杆之一上(例如40，见图4d)的两个点；以及·另一杠杆(例如30，见图4a)上的一个点。
附图中示出的装置可以使组件支承在这样的位置上，其中突出部11和12向上指向，但这仅是一例子，同样可以采用突出部11和12向下延伸的设计。
支承点(或相应的中心支承点，当采用一球形珠50时，其为球体的中心)的触点位于部件P的中心区域10的中性轴FNE的平面上，而该中性轴FNE穿过区域10的中部。
在优选情况下，两个球50置于杠杆之一(例如图4d中的40)的侧臂52上。在另一杠杆(例如图4a中的30)上形成与另一球50交互作用的一个孔51。
这些球50沿区域10的长度方向的中心0的位置有利地穿过一垂直于纵向的平面ZZ`，该平面穿过点21和22，在这两点处致动器20抵靠着杠杆30和40，因此可以确保致动器的质量不会对杠杆30和40带来任何力矩，且不会给弯曲带来任何变化。
为了限制因为重力而产生的变形，通过支承点(或依靠部件定位的固定部件)可以在致动器20和部件P之间获得补偿，其通过调节可以将因为重力导致的部件的下垂最小化。一个应用示例是用弹簧执行这一功能，如图2和4c所示，其中可以看到部件P的中心部件10和致动器20的缸体25或导杆26之间的补偿器27、28和29以及补偿弹簧27`、28`和29`。
在一变型(见图6)中，区域10的厚度可随着一定的关系而变化，以使得当施加转矩时，将得到一个不同于关于镜子的长度的中心对称的圆柱形轮廓的形状，例如其截面为不具有任何对称轴线的椭圆形、抛物线形或者多项式形。
在本发明的另一变型中(见图7a和7b)，以上效果通过沿长度方向(曲线矩形块)改变部件(见图7a)的宽度来实现，其中采用直线型或处理高阶多项式项的关系。在此情况下，相对于镜子的长度保持两个侧面轮廓101、102的对称。
在本发明另一变型中，上述效果通过改变杠杆30、40的长度来实现(见图8)。
还可以对这些变型进行任意组合。
权利要求
1.一种可变形系统，包括一通常呈矩形块状的部件、例如一个梁，其连接在一致动器上，该致动器通过使该部件沿其纵向产生弯曲而发生变形，该系统的特征在于，所述部件(P)、特别是一镜子具有一将被变形的主体部分(10)，该主体部分在其端部具有突出部，从而使得该部件(P)的纵剖面呈细长U形，该致动器具有多个杠杆(30，40)，每个杠杆具有至少一个支承点，用以作用在所述突出部(11，12)上，以将力传递到其上而使该部件变形。
2.根据权利要求
1所述的系统，其特征在于，每个杠杆具有由至少一个刚性平面部件构成的至少一个支承点，所述平面部件(1)与至少一个球体(5)协作，以传递将被施加的力。
3.根据权利要求
2所述的系统，其特征在于，至少一个球体(1)通过围绕其周边分布的多个弹簧片(5)居中。
4.根据权利要求
1-3中任一项所述的系统，其特征在于，至少一个杠杆具有一第一支承点和一第二支承点，该第一支承点位于该部件的外侧部分上，该第二支承点向着所述突出部的一自由端(13，14)与该第一支承点隔开，并位于所述突出部(11，12)的内侧部分(11′，12′)上。
5.根据权利要求
4所述的系统，其特征在于，该第一支承点靠近与所述突出部(11，12)相对的该部件(P)的主体部分(10)的表面(15)。
6.根据权利要求
2-5中任一项所述的系统，其特征在于，该第一和/或第二支承点包括两个所述刚性平面部件(1)。
7.根据权利要求
6所述的系统，其特征在于，该第一和/或第二支承点包括一覆盖所述两个刚性平面部件(1)的摇杆(6)。
8.根据上述任一权利要求
所述的系统，其特征在于，具有一位于该部件(P)的中心区域(10)的中性轴(FNE)的平面中的均衡支承界面。
专利摘要
本发明涉及一种可变形系统，该系统包括一呈矩形块状的部件(P)，例如一个梁，其连接在一致动器上，该致动器通过使该部件沿纵向产生弯曲而发生变形。本发明的特征在于，所述部件(P)具有一将被变形的主体部分(10)，该主体部分在其端部设有突出部(11，12)，从而使得该部件(P)的纵剖面呈细长U形，该致动器(20)具有用以抵靠所述突出部(11，12)的杠杆(30，40)，以传递适于使该部件(P)产生变形的力。
文档编号G21K1/06GKCN1739168SQ200480002249
公开日2006年2月22日 申请日期2004年1月14日
发明者让-雅克·费尔梅, 让-弗朗索瓦·卡尔 申请人:欧洲系统光学公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan