[发明专利]气压驱动支撑弯月型薄镜镜面的装置

说明书

技术领域

本发明属于先进光学制造领域，涉及一种气压驱动支撑装置，属于弯月型薄镜镜面精密加工中柔性支撑系统的一部分。特别大口径弯月型反射薄镜镜面精密加工中柔性支撑系统。

背景技术

而随着现代光学制造产业的迅猛发展大口径反射镜制造技术朝着口径越来越大，镜子厚度越来越薄，面形精度越来越高的方向发展。传统的大口径弯月型薄反射镜加工支撑系统为固定位移的支撑方式，仅对镜面产生固定作用，属于被动式支撑系统。由于被动支撑系统和能动磨盘的结构导致这种支撑系统仅能对旋转对称的面形残差有较好的去除量，而对于加工非旋转对称的残差面形效果不佳。传统支撑系统中采用柔性支撑方式，有效地减少了能动磨盘对主镜的压应力和支撑点应力突变情况，然而仍无法优化加工非旋转对称残差问题。

发明内容

为了解决现有的技术的问题，本发明的目的是为弯月型薄镜镜面精密加工中柔性支撑系统提供高精度的支撑力，由此提供一种气压驱动支撑弯月型薄镜镜面的装置。

为实现上述目的，本发明一种气压驱动支撑弯月型薄镜的装置，含有基座、气压驱动器、两个气压控制器、气泵、计算机和力传感器，其中：基座位于气压驱动器下方，基座与气压驱动器固定连接，并且基座对气压驱动器限位；气泵的输出端产生高压强气体；两个气压控制器的输入端分别与气泵)的输出端连接，接收高压强气体，用于将高压强气体生成并输出控制压强大小信号；计算机的气压控制单元分别连接两个气压控制器，计算机根据控制压强大小信号，用于控制两个气压控制器分别输出气压控制信号；气压驱动器的两个输入端分别与每个气压控制器的输出端连接，接收每个气压控制器的气压控制信号；气压驱动器)根据两个输入端气压控制信号的压强差不同控制气压驱动器输出驱动信号；力传感器安装在气压驱动器上方，力传感器的受力位置与气压驱动器的活塞杆固定连接，接收驱动信号，用以监测气压驱动器驱动信号的产生力的大小和方向；弯月型薄镜位于力传感器上方，弯月型薄镜底部与力传感器固定连接；力传感器与计算机连接，将监测到驱动信号的产生力的大小和方向的数据传送到计算机中，力传感器和计算机对气压控制器形成闭环控制，从而达到控制各个气压驱动器施加到镜面的支撑力，用于使各个气压驱动器支撑弯月型薄镜。

本发明的有益效果：本发明的气压驱动支撑装置属于弯月型薄镜镜面加工中柔性支撑系统的一部分。本发明利用气压驱动器稳定性好、响应速度快等优点将气压驱动器安装在弯月型薄镜底部支撑系统中。计算机通过控制软件对各个气压控制器发送信号、调节控制器的输出压强。气压驱动器根据输入气压差的改变变化输出力大小和方向。力传感器位于气压驱动器上方监测气压驱动器的输出力，同时与气压控制器形成闭环控制气压驱动器的输出力大小和方向。整个支撑装置无固定位移约束部件，采用气压驱动器作为支撑，从而达到控制各个支撑点支撑力的目的。该装置制作简单，易于实现；该装置精度高、稳定性好。对闭环控制引起的震动小。

附图说明

图1为本发明中基座结构示意图。

图2为本发明单个气压驱动器控制结构示意图。

具体实施方式

为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参考附图，对本发明进一步详细说明。

图1为本发明中基座1结构示意图，气压驱动器2的安置插孔满足气压驱动器2半径要求，可以提供限位作用。