[发明专利]一种应用于拼接镜面望远镜的位移促动器系统

说明书

本发明提供一种应用于拼接镜面望远镜的位移促动器系统，包括音圈电机、位移检测装置、主动卸荷装置和电气控制单元，音圈电机固定于主动卸荷装置中部的固定底座上，且与主动卸荷装置同轴心分布，音圈电机中附有通电线圈的滑竿与主动卸荷装置的铝制活动座相固定，位移检测装置用于检测位置信号并反馈至电气控制单元，电气控制单元负责驱动音圈电机和主动卸荷装置主动卸荷装置。可以实现纳米级精度的位移控制和更高的输出负载能力，系统的稳定性和抗风扰能力更强。系统结构更加紧凑，适合于在空间狭窄的极端条件下使用；通电线圈内部的磁场更强且更均匀，音圈电机的控制精度更高；控制方法简单，控制精度更高。

技术领域

本发明涉及主动光学技术领域，尤其涉及一种应用于拼接镜面望远镜的位移促动器系统。

背景技术

天文望远镜是天文观测的主要设备，增大望远镜的口径可以提高望远镜的集光和分辨能力。但是大口径的单一镜面难以直接制造，并且随着主镜的口径加大，重力引起的镜面整体变形也会増大，严重地影响着望远镜的性能。拼接镜面技术是主动光学技术的一种，其采用多块口径较小的子镜拼接成大口径的主镜，每块子镜都由微位移促动器支撑调节。目前, 国内尚无专业的生产天文用微位移促动器的厂家, 且国外相关的产品也存在有效位移小, 输出负载能力小, 存在微米级有害回程间隙和运行速度较慢、价格昂贵等缺点，所以研究一款能够大马力、大行程、高精度的位移促动器成为当前亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种应用于拼接镜面望远镜的位移促动器系统，结构简单，包括音圈电机、主动卸荷装置、位移检测装置、电气控制单元等模块。此外，本发明所提出的位移促动器系统易于拆装，具有较高的工作效率，非常适合于进行主动光学控制技术的研究。

本发明提供一种应用于拼接镜面望远镜的位移促动器系统，包括音圈电机、位移检测装置、主动卸荷装置和电气控制单元，所述音圈电机固定于主动卸荷装置中部的固定底座上，且与主动卸荷装置同轴心分布，音圈电机中附有通电线圈的滑竿与主动卸荷装置的铝制活动座相固定，位移检测装置用于检测位置信号并反馈至电气控制单元，电气控制单元负责驱动音圈电机和主动卸荷装置主动卸荷装置。

进一步改进在于：所述音圈电机由大磁性磁钢、通电线圈、金属外壳、导磁棒、不锈钢滑竿构成，大磁性磁钢按90°间隔对称嵌入金属外壳内壁凹槽处，附有通电线圈的不锈钢滑竿探入金属外壳内部，导磁棒固定于金属外壳中部并探入不锈钢滑竿内部。

进一步改进在于：所述主动卸荷装置由伺服电机、压簧、精密丝杠、铝制活动座、铝制固定底座、不锈钢导轨、联轴器、法兰型滑轨构成，铝制活动座与压簧相连，所述伺服电机设置在铝制固定底座下端，所述联轴器设置在铝制固定底座上端，所述精密丝杠通过联轴器与伺服电机连接，所述不锈钢导轨设置在铝制固定底座上端，所述不锈钢导轨的数量为两根，所述压簧设置在不锈钢导轨外侧，所述铝制活动座设置在压簧的上下两端， 所述不锈钢导轨顶部同样设置有铝制固定底座，位于顶端的铝制固定底座上设置有法兰型滑轨。

进一步改进在于：所述位移检测装置采用光栅尺进行镜面位置的检测。

进一步改进在于：采用音圈电机、主动卸荷装置作为驱动镜体的主要模块；音圈电机、主动卸荷装置由位移检测装置和电气控制单元进行控制，实时调节镜体姿态；主动卸荷系统、音圈电机协同作用于镜体，保证先粗调、后细调的要求。

进一步改进在于：音圈电机中的不锈钢滑竿为空芯滑竿。音圈电机设置导磁棒，导磁棒探入不锈钢滑竿内部。

进一步改进在于：主动卸荷装置由伺服电机、多孔铝制底座、压簧、精密丝杠、法兰型滑轨与不锈钢导轨等部件构成，其中两铝制活动座由压簧连接，两根不锈钢导轨作为铝制活动座的滑轨。