[发明专利]一种基于正交轴系的高精度大口径电动反射镜架

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动反射镜架，具体涉及一种基于正交轴系的高精度大口径电动反射镜架，是一种精密的电控机械调整机构，主要应用于精密光学中大口径激光光路的调整。

背景技术

大口径电动反射镜架是实现400mm-600mm口径高能量激光光路调整的精密机电设备。目前，在激光核聚变相关技术领域内，未发现有对于400mm以上的大口径激光束传输方向进行高精度引导的电动反射镜架，已知的传统反射镜架调整精度较低且难于控制，对于光束的准直引导和光束近场调整的灵活性差。不适用于大口径高精度激光束传输方向的调整。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于正交轴系的高精度大口径电动反射镜架，以解决在对大口径激光束的传输方向进行引导的过程不够精准且难于控制，完成对激光光束的准直引导和光束近场调整的灵活性差的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：所述高精度大口径电动反射镜架包括镜架基础组件、过渡框组件、两个微驱动器、俯仰连接块和偏摆连接块，两个微驱动器分别为俯仰轴微驱动器和偏摆轴微驱动器，所述镜架基础组件包括机架、俯仰轴框、偏摆轴框、两个第一转轴、两个第二转轴和四对轴承，机架、俯仰轴框、偏摆轴框均为矩形结构，水平设置的两个第一转轴穿过机架的两个竖直边框，所述机架通过第一转轴与俯仰轴框建立连接关系，每个第一转轴与机架之间设置有一对轴承，俯仰轴框相对机架做俯仰角度调整，竖直设置的第二转轴穿过俯仰轴框的两个水平边框，所述俯仰轴框通过第二转轴与偏摆轴框建立连接关系，每个第二转轴与偏摆轴框之间设置有一对轴承，偏摆轴框相对俯仰轴框做偏摆调整，所述过渡框组件安装在偏摆轴框的内侧面上，过渡框组件与偏摆轴框配合设置，所述过渡框组件包括过渡框体、第一定位框、第二定位框、横向定位挡条和轴向定位挡条，所述过渡框体固定连接在第一定位框与第二定位框之间，横向定位挡条贴紧在过渡框体的内侧面上，轴向定位挡条贴紧在第二定位框内侧面上，所述俯仰轴微驱动器和偏摆轴微驱动器通过锁紧件安装在镜架基础组件上，俯仰轴微驱动器的微驱动输出端通过俯仰连接块与俯仰轴框连接，偏摆轴微驱动器的微驱动输出端通过偏摆连接块与偏摆轴框连接，反射镜片安装在过渡框组件内。

本发明包含的有益效果是：

一、本发明的电动反射镜架的作用是完成激光光束的准直引导和光束近场调整，实现对光束焦点位置的准确控制，其工作模式有二种：一是在多光束靶传感器的监控下，自动调整反射镜的二维转角，实现光束方向的精确引导和控制；二是人工设定反射镜二维转角的数值，电动调整反射镜片的二维转角，实现控制光束方向的盲调功能。

二、本发明中的镜架基础组件用于安装反射镜片的过渡框组件，并在驱动装置的驱动下，带动反射镜片实现俯仰和偏摆的二维角度调整，镜架基础组件中的俯仰轴框通过轴承支撑与机架连接，并相对机架做俯仰角度调整，镜架基础组件中的偏摆轴框通过轴承支撑与俯仰轴框连接，并相对俯仰轴框做偏摆角度调整，二正交轴系配合运动完成反射镜片的二维正交角度调整。

三、本发明中第一转轴与其端部布置轴承配合使用，第二转轴与其端部布置轴承配合使用，这样设置既实现轴承的定位、预紧，又减小了预紧力对轴框引起的变形和安装误差。

四、本发明中的过渡框组件实现反射镜片的无应力装夹，在反射镜片与反射镜架的安装/拆卸过程中，提高反射镜片安装的重复定位精度和稳定性、保证反射镜片与镜架基础组件拆装操作简单、方便，第一定位框是安装反射镜片的主定位元件，保证反射镜片在过渡框中沿光轴方向的定位，利用第二定位框和轴向定位挡条保证反射镜片在过渡框中沿光轴方向的位置不变；利用横向定位挡条保证反射镜片在过渡框中横向的位置不变，实现反射镜片与过渡框之间的无应力联接；在镜架的结构设计时，使第一定位框的定位表面与反射镜片二回转轴线共面，保证反射镜片的反射表面中心点的空间位置不变，共面精度由相关零件的机械加工精度保证。

五、本发明的俯仰轴微驱动器和偏摆轴微驱动器用于驱动反射镜片俯仰和偏摆二回转轴运动，实现反射镜片二维角度调整，俯仰锁紧组件和偏摆锁紧组件具有自锁功能，起到锁紧的作用。

六、本发明通过采用微驱动器带动反射镜片实现俯仰和偏摆的二维角度调整，实现对大口径激光束的传输方向进行精确引导和控制，完成对激光光束的准直引导和光束近场调整。

七、本发明还具有结构简单，安装、调试和维修操作方便，工作性能的可靠性和稳定性高。

附图说明