[发明专利]一种用于大口径光学元件检测的调整与翻转设备

说明书

本发明公开了一种用于大口径光学元件检测的调整与翻转设备，包括基座、叉臂、镜室、方位机构、俯仰机构、镜体支撑与保护装置等。方位机构包括轴承构成的方位定心机构和涡轮蜗杆构成的方位调整装置，形成叉臂相对于基座的方位调整运动。俯仰机构包括叉臂两端的俯仰轴系、由俯仰驱动电机和减速机构构成俯仰调整机构，形成镜室相对于叉臂的俯仰调整运动，并具有自锁功能。镜体支撑与保护装置包括吊带侧支撑机构、轴向支撑结构、侧面保护装置和正面保护装置，安装在镜室内部，保证镜体竖直时的支撑精度和安全。辅以安装于镜室正面的三角翻转倒置架，使得设备具备翻转功能。本发明的调整与翻转设备提高了大口径光学元件检测调整时的效率及安全性。

技术领域

本发明属于光学加工技术领域，具体涉及到一种用于大口径光学元件检测的调整与翻转设备，本发明装置具备大口径元件刀口检测时的支撑、调整的能力，同时能翻转大口径光学元件。

背景技术

随着天文以及观测技术的发展，光学元件的口径越来越大、精度越来越高，以提高观测分辨率和增大探测距离。大口径光学元件制造是一个“检测-加工”的迭代过程，制造中通过一系列的检测来指导加工，逐步收敛误差，以使光学元件达到设计精度要求。刀口检测作为一种同光路检测方法，具有无可比拟的优势，检测时一般要求光路水平且光学元件具备方位和俯仰调整能力；另一方面，大口径镜体支撑系统装调时需将镜体翻转倒扣放置；从而需要一种具备如下功能的检验调整架，一是镜体轴向和侧向支撑能力，且侧向支撑精度能够满足刀口仪检测精度要求；二是方位和俯仰调整能力，将光学元件从水平状态快速便捷地调整为竖直状态以检测，并在检测中进行方位和俯仰精密调整；三是具有翻转功能，能够将光学元件由水平状态翻转180度倒扣朝下，并且保证光学元件的安全；该检测调整与翻转设备须能进行快速安全的操作，适应光学元件加工需求，四是能够满足一定范围内不同口径镜体安装检测的需求。

现有简易检验架不能满足大口径光学元件检测和调试要求，且不具备翻转功能，无法满足要求。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是以地平式调整机构为基础，设计大口径光学镜面检测调整和翻转的设备，以满足大口径光学元件加工检测中的姿态调整、翻转、侧向支撑精度的要求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于大口径光学元件检测的调整与翻转设备，包括基座、叉臂、镜室、方位定心机构、方位调整装置、镜体支撑与保护装置，所述方位定心机构包括轴承，所述轴承为圆柱滚子轴承，轴承的内圈与基座固定连接，轴承的外圈与叉臂底面中心固定连接，所述方位定心机构构成叉臂相对于基座的旋转中心，所述方位调整装置包括设置于叉臂所在平面一侧的左涡轮蜗杆调节机构和对称设置于叉臂所在平面另一侧的右涡轮蜗杆调节机构，叉臂在左涡轮蜗杆调节机构或右涡轮蜗杆调节机构的单独推动下绕所述旋转中心双向旋转，叉臂在左涡轮蜗杆调节机构和右涡轮蜗杆调节机构共同作用下锁紧定位，所述镜室可俯仰旋转地安装于叉臂两端，镜体通过镜体支撑与保护装置安装于所述镜室中。

更进一步的，所述基座的两侧底面上安装有多个万向球钢珠滚轮，用于承担叉臂，承担叉臂、镜室、镜体的重力载荷。

更进一步的，所述叉臂通过安装在两端的俯仰轴系统与镜室连接，并通过俯仰调整机构驱动镜室俯仰旋转，所述镜室的两侧均设有耳轴，所述叉臂两端均设有轴承座，所述俯仰轴系统包括耳轴轴承、轴承座，所述耳轴轴承为调心球轴承，所述耳轴通过耳轴轴承安装于轴承座中，所述俯仰调整机构包括俯仰驱动电机、俯仰轴行星减速器、俯仰轴减速蜗杆，镜室一侧的耳轴上固定连接有俯仰轴减速涡轮，所述俯仰驱动电机经由俯仰轴行星减速器与俯仰轴减速蜗杆相连，通过俯仰轴减速涡轮驱动镜室做俯仰运动。

更进一步的，所述镜室的内部底面为井字形，外框为六边形，所述镜体支撑与保护装置包括吊带侧支撑机构、轴向支撑结构、侧面保护装置和正面保护装置，所述镜室作为吊带侧支撑机构和轴向支撑结构、侧面保护装置和正面保护装置的安装基座。