一種大口徑相機反射鏡安裝結構的製作方法

2023-12-02 09:29:26 1

本實用新型屬於光學工程技術領域，具體涉及一種大口徑反射鏡安裝結構。

背景技術：

主反射鏡作為大口徑相機反射式主光學系統中的關鍵元件，其面形精度直接決定瞭望遠鏡的成像質量。隨著光學系統口徑的增大，反射鏡的直徑和重量會增加，在地球重力場的作用下，主鏡會發生變形，從而造成光學系統的成像質量降低。為了減小主鏡的變形，通過分析確定主鏡支撐結構受力點的位置，使其變形最小，從而獲得較高的主鏡面形精度。為保證主鏡的面形精度，使其免受自重的影響或將影響降低到可接受的限度，設計一套合理的主鏡支撐結構尤為重要。

目前地面使用的相機反射式光學系統普遍採用軸孔配合的中心軸定位安裝結構如圖1，2所示，這種支撐結構在目前的裝配工藝下存在如下缺點：

①軸孔配合實現對主鏡的徑向、軸向連接支撐，在溫度變化幅度較大的情況下，易導致由於中心軸熱脹冷縮引起的附加應力會嚴重降低反射鏡的面形精度，造成系統成像質量的下降；

②膠粘面積大，膠斑均勻性不可控，易導致主鏡配合孔周向環帶膠粘部分受力不均，影響主鏡面形；

③軸孔配合最終採用膠粘固定，通過一次性注膠完成，膠層固化後不易拆膠，增大了拆膠難度及裝調風險。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種剛度高、環境適應性好、易裝配的新型相機反射鏡支撐結構。

本實用新型的一種大口徑相機反射鏡安裝結構，包括反射鏡及中心軸， 其特殊之處在於：

所述中心軸具有輔助支撐段及主支撐段，所述輔助支撐段與反射鏡中心孔軸孔間隙配合併通過注膠進行輔助緊固連接；

所述主支撐段位於反射鏡背部，所述主支撐段靠近反射鏡背部的面為主支撐面，所述主支撐面上設置有多個安裝槽；

所述反射鏡安裝結構還包括多個粘膠壓頭，所述多個粘膠壓頭對應安裝在多個安裝槽內；

所述反射鏡背部與多個粘膠壓頭之間通過粘結劑固定連接。

以上為本實用新型的基本結構，基於該基本結構，本實用新型還做出以下優化限定：

上述輔助支撐段與反射鏡中心孔的配合間隙控制在0.1-0.2mm之間。

上述輔助支撐段沿圓周方向設置有與軸身平行的粘膠凸臺，沿粘膠凸臺中心法線方向設置有注膠孔，粘膠凸臺表面沿圓周方向與軸身方向設置有垂直交叉的導流槽，交叉點通過注膠孔。

上述粘膠壓頭為階梯軸形式，大端的外周設置有防旋轉凸臺；小端為粘膠端，大端與小端階梯處沿圓周方向設置有消應力槽。

上述大端沿其軸向端面向內設置有螺紋孔；

所述主支撐段沿其軸向設置有與大端螺紋孔相通的通孔，

所述支撐段還包括與粘膠凸臺數量相同的螺釘，所述螺釘從主支撐段外側依次穿過通孔並與螺紋孔螺紋連接壓緊粘膠凸臺。

本實用新型與現有技術相比，優點是：

1、本實用新型通過背部主支撐，軸孔輔助支撐，提高了反射鏡支撐效率，增大了反射鏡支撐安全係數。

2、背部支撐通過安裝於反射鏡軸上的膠粘壓頭完成，實現了膠斑大小可控，消除了由於膠斑大小不等對反射鏡產生的附加應力不均引起的反射鏡面形誤差，壓頭黏膠頭部設置消應力槽，在保證動態與靜態結構剛度的同時，能夠有效消除相機機身受力和變形對反射鏡的影響，減小溫度變化、重力等因素對反射鏡面形的影響。

3、反射鏡軸與膠粘壓頭通過螺栓緊固連接，提高了反射鏡在膠粘失誤情況下的易拆性，從而降低了裝調難度及風險。

4、軸孔輔助支撐的間隙控制在0.1-0.2mm之間，避免了由於反射鏡軸熱脹冷縮導致的反射鏡面形精度誤差，同時在膠接面處設置有導流槽，有利於粘結膠均勻擴散，形成均布膠斑，提高面形精度。

附圖說明

圖1為中心軸定位膠粘裝配圖；

圖2為中心軸軸測圖；

圖3為本實用新型支撐裝配圖；

圖4為本實用新型支撐裝配爆炸視圖；

圖5為粘膠壓頭放大視圖；

圖6為圖3中Ⅰ的放大視圖；

其中的附圖標記為：1－反射鏡、2－中心軸一、3－連接座、4－注膠孔一、5－注膠孔二、6－壓緊螺母、7－粘膠壓頭、8－中心軸、9－膠粘層、10－注膠孔三、11－注膠孔四、12－導流槽、13-消應力槽、14-防旋轉凸臺。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型做詳細說明。

如圖3，4，5所示，該新型反射鏡支撐裝置主要由反射鏡、中心軸8、粘膠壓頭7、連接座3及連接緊固件組成。中心軸具有輔助支撐段及主支撐段，輔助支撐段與反射鏡中心孔軸孔間隙配合併通過注膠進行輔助緊固連接；主支撐段位於反射鏡背部，主支撐段靠近反射鏡背部的面為主支撐面，主支撐面上設置有多個安裝槽；多個粘膠壓頭對應安裝在多個安裝槽內。粘膠壓頭7與中心軸8端面通孔通過軸孔配合安裝，軸向通過螺釘緊固連接，反射鏡1背部與粘膠壓頭7通過粘結劑固定連接，反射鏡1中心孔與輔助支撐段間隙配合安裝，並通過注膠孔三10、注膠孔四11注膠進行輔助緊固連接；中心軸8與連接座通過螺栓連接。

中心軸8中與反射鏡配合安裝的輔助支撐段沿圓周方向設置有與軸身平 行的粘膠凸臺，設置數量根據反射鏡重量及反射鏡中心孔寬度決定，沿粘膠凸臺中心法線方向設置有注膠孔，粘膠凸臺表面沿圓周方向與軸身方向設置有垂直交叉的導流槽12，交叉點通過注膠孔，導流槽的作用為使粘結膠沿軸孔間隙均勻擴散，形成均布、等厚膠斑。

粘膠壓頭7為階梯軸形式，大端設置有螺紋孔，沿圓周方向設置有防旋轉凸臺14，小端為粘膠端，大端與小端階梯處沿圓周方向設置有消應力槽13，通過設置應力槽進而提高反射鏡組件對溫度和複雜力學環境的適應性，提高面形精度。另外小端設置為粘膠端，大端為定位安裝端，在反射鏡背部粘膠的過程中起到溢膠槽的作用，有利於背部形成大小均等的膠斑。