[发明专利]用于大口径光学镜体的衬套支撑体换装的工作台及方法

权利要求书

1.用于大口径光学镜体的衬套支撑体换装的工作台，其特征在于，包括镜体升降调节机构、托梁支撑调节机构、衬板位姿调整机构、工作台框架，所述托梁支撑调节机构包括安装于工作台框架上的托梁调节机构，所述托梁调节机构上可安放托梁，所述托梁的上表面沿周向布置至少3个支顶装置，所述衬板位姿调整机构包括衬板支撑，所述衬板支撑上可安放衬板，所述工作台框架将镜体升降调节机构、托梁支撑调节机构、衬板位姿调整机构组合成一个整体；其中：

所述镜体升降调节机构与所述托梁调节机构的结构相同，均安装于工作台框架上，分别沿周向布置至少3套，所述镜体升降调节机构或托梁调节机构包括支顶杆、升降驱动机构、导向机构，所述支顶杆的顶部通过球头支结连接有支撑垫，所述支顶杆的杆身连接有升降驱动机构和导向机构；镜体的背部设置有连接位，所述镜体升降调节机构的支顶杆可与其中一部分连接位配合驱动镜体运动，所述托梁的支顶装置可与另一部分连接位配合由托梁调节机构驱动托梁运动；

所述衬板位姿调整机构包括位姿调整装置和衬板支撑，所述位姿调整装置包括X轴平动装置和Y轴平动装置，所述衬板支撑通过圆柱滚子轴承与定心轴安装于位姿调整装置上，可绕Z轴转动，所述衬板支撑的一部分设置于工作台框架上，接触面之间安装有多个万向球钢珠滚轮。

2.根据权利要求1所述的用于大口径光学镜体的衬套支撑体换装的工作台，其特征在于，所述升降驱动机构包括支撑调节丝杠、蜗轮蜗杆机构，所述导向机构包括导轨、滑块，所述支撑调节丝杠由蜗轮蜗杆机构驱动，支撑调节丝杠的一端通过轴承与蜗轮连接，另一端安装于导向机构的滑块上。

3.根据权利要求1所述的用于大口径光学镜体的衬套支撑体换装的工作台，其特征在于，所述X轴平动装置和Y轴平动装置采用导轨丝杠机构，通过电机驱动，丝杆与电机间通过蜗轮蜗杆连接。

4.根据权利要求1所述的用于大口径光学镜体的衬套支撑体换装的工作台，其特征在于，所述托梁为三角形结构，由3根托梁杆构成，每根所述托梁杆上设置有一个支顶装置，共3个支顶装置，呈对称分布。

5.根据权利要求1所述的用于大口径光学镜体的衬套支撑体换装的工作台，其特征在于，所述工作台框架由结构材料焊接加工而成，包括中心的三维平台基座和周边对称分布的支顶安装基座，所述三维平台基座用于安装衬板位姿调整机构，所述支顶安装基座用于安装镜体升降调节机构、托梁支撑调节机构。

6.根据权利要求1所述的用于大口径光学镜体的衬套支撑体换装的工作台，其特征在于，所述镜体的背面设置有6个沿周向均匀分布的衬套孔，相应地，所述镜体升降调节机构的支顶杆设置有3个，所述托梁上表面的支顶装置设置有3个，其中3个间隔对称分布的衬套孔用于支顶杆将镜体顶起，从而分离衬板与镜体，另外3个衬套孔用于支顶装置将分离后的镜体托住。

7.根据权利要求2所述的用于大口径光学镜体的衬套支撑体换装的工作台，其特征在于，所述蜗轮蜗杆机构上还连接有手轮机构，动力输入通过手轮人工控制调整；或者，所述蜗轮蜗杆机构还连接有电机，通过电机进行驱动控制。

8.权利要求1-7中任意一项所述的用于大口径光学镜体的衬套支撑体换装的工作台的换装方法，其特征在于，包括：

(1)支撑与衬板安装：根据镜体背部连接位的位置，在工作台框架上安装若干套镜体升降调节机构、托梁支撑调节机构，调整镜体升降调节机构、托梁支撑调节机构相对于工作台框架的位姿精度；镜体和衬板的组合体放置于工作台中心，调整组合体相对于镜体升降调节机构的位置；

(2)镜体与衬板分离：将镜体升降调节机构的支顶杆调节至镜体对应的连接位上，继续上升，通过支顶杆将镜体支顶高于衬板后，分离镜体与衬板；

(3)托梁安装：将托梁安装到镜体下方的托梁调节机构上并紧固，调节托梁调节机构至每根托梁上的支顶装置与镜体上剩下的连接位相配；

(4)衬板位姿调整：完成托梁支顶后，松开步骤2中所用的支顶杆，调节镜体升降调节机构的支顶杆下降至最低位置，控制衬板位姿调整机构的衬板支撑带动衬板旋转到预定位置；

(5)镜体与衬板重新组合：重新利用步骤2中的支顶杆，使其上升至镜体对应连接位，支顶镜体；撤除托梁，然后将镜体下降到接近于衬板的位置；测量衬板与镜体之间的相对位置，调整镜体与衬板之间的相对位置，直到满足对准精度要求；再调整镜体升降调节机构的支顶杆将镜体放置于衬板上后，将衬板镜体组合体吊出，完成换装。