[发明专利]大口径反射镜的加工装调装置及方法

说明书

本发明公开一种大口径反射镜的加工装调装置及方法，其中的装置包括：背向柔性支撑结构、背向刚性支撑结构、侧向柔性支撑结构、侧向刚性支撑结构、应力状态测试传感器和应变测量仪，背向柔性支撑结构用于对大口径反射镜的背面进行柔性支撑；背向刚性支撑结构用于对背向柔性支撑结构进行刚性支撑；侧向柔性支撑结构用于对大口径反射镜的侧面进行柔性支撑；侧向刚性支撑结构用于对侧向柔性支撑结构进行刚性支撑；应力状态测试传感器用于监测大口径反射镜背面和侧面的应力状态；应变测量仪用于记录应力状态测试传感器的监测数据。本发明通过应力状态测试传感器来实现应力状态的监测，可以不必依赖于成熟工艺人员的经验，宜形成标准化的工艺装调方案。

技术领域

本发明涉及光学设备技术领域，特别涉及一种大口径反射镜的加工装调装置及方法。

背景技术

大口径反射镜由于自身重量较大，在加工过程中面形易受到多种因素的影响，其中自重和支撑的预紧载荷对于大口径反射镜的面形具有较大的影响。在大口径反射镜镀膜前后，由于大口径反射镜的约束状态的不一致，需要进行多次支撑调整，并借助于干涉面形检测手段以保证面形精度在设计容许范围之内。但大口径反射镜的装调工艺的参数调整需要借助于成熟工艺人员的经验，且不宜形成标准化的工艺装调方案。这一流程耗时较长，是大中口径光学设备制造过程中影响工期的一个主要因素之一。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术的缺陷，提出了一种大口径反射镜的加工装调装置及方法，以解决大口径反射镜的装调工艺需要借助人工经验的问题。

本发明提供的大口径反射镜的加工装调装置，包括：背向柔性支撑结构，其沿大口径反射镜的圆周方向均布设置，用于对大口径反射镜的背面进行柔性支撑；背向刚性支撑结构，其数量与背向柔性支撑结构的数量相同，用于对背向柔性支撑结构进行刚性支撑；侧向柔性支撑结构，其数量为至少两个，用于对大口径反射镜的侧面进行柔性支撑；侧向刚性支撑结构，其数量与侧向柔性支撑结构的数量相同，用于对侧向柔性支撑结构进行刚性支撑；应力状态测试传感器，分别安装在大口径反射镜上位于各背向柔性支撑结构两侧和各侧向柔性支撑结构两侧的应力状态监测点处，用于监测大口径反射镜背面和侧面的应力状态；应变测量仪，用于记录各应力状态测试传感器的监测数据。

优选地，背向柔性支撑结构的数量为三个、六个或九个。

优选地，侧向柔性支撑结构的数量为三个。

优选地，应力状态测试传感器为粘贴预埋式应变片或压电式应变传感器。

优选地，粘贴预埋式应变片为三向应变片。

本发明提供的大口径反射镜的加工装调方法，包括如下步骤：

S1、将各背向柔性支撑结构和各侧向柔性支撑结构分别支撑在待加工的大口径反射镜的背面和侧面，以及将应力状态测试传感器分别安装在大口径反射镜的各应力状态监测点处；

S2、通过各应力状态测试传感器及应变测量仪监测记录大口径反射镜在研磨抛光后各应力状态监测点的应力状态，记为第一测量值；

S3、通过各应力状态测试传感器及应变测量仪监测记录经过研磨抛光的大口径反射镜在镀膜后各应力状态监测点的应力状态，记为第二测量值；其中，在镀膜前拆除各背向柔性支撑结构和各侧向柔性支撑结构，在镀膜后重新安装各背向柔性支撑结构和各侧向柔性支撑结构；

S4、调整各背向柔性支撑结构及各侧向柔性支撑结构的预紧载荷，使第二测量值与第一测量值保持一致。

优选地，在步骤S4中，结合光学干涉法对大口径反射镜的面形进行检测，在大口径反射镜的面形未达到预设精度时，重新调整各背向柔性支撑结构及各侧向柔性支撑结构的预紧载荷，直到大口径反射镜的面形达到预设精度为止。

优选地，在步骤S4之后还包括如下步骤：S5、将大口径反射镜安装于镜筒内，通过各应力状态测试传感器及应变测量仪再次监测记录大口径反射镜各应力状态监测点的应力状态。