[发明专利]一种加工弯月型薄镜镜面的柔性支撑系统

权利要求书

1.一种加工弯月型薄镜镜面的柔性支撑系统，其特征在于，含有面形检测装置(1)、待加工反射镜(2)、多个力传感器(3)、多个柔性支撑(4)、多个气压驱动器(5)、多个气压控制器(6)、气泵(7)、计算机(8)及能动磨盘(9)；其中：

面形检测装置(1)位于待加工反射镜(2)上方，用于检测对待加工反射镜(2)的面形，获取待加工反射镜(2)的面形数据；

每个气压控制器(6)的输入端分别与气泵(7)连接，每两个气压控制器(6)的输出端分别与每个气压驱动器(5)连接；

气泵(7)产生稳定压强的气源；气泵(7)为整个系统提供高压气体；气泵(7)产生的高压气体通过气压控制器(6)传输到气压驱动器(5)中；

计算机(8)与气压控制器(6)连接，计算机(8)发出的数字控制信号对气压控制器(6)输出不同大小的气压压强进行调整控制，计算机(8)生成并输出气压压强控制信号；

每个气压驱动器(5)与气压控制器(6)连接，将气压压强控制信号生成并输出不同大小支撑力数据；

柔性支撑(4)位于力传感器(3)下面和气压驱动器(5)上方；力传感器(3)的上部与待加工反射镜(2)的底部固定连接，力传感器(3)用于支撑待加工反射镜(2)，气压驱动器(5)向柔性支撑(4)施加支撑力，通过柔性支撑(4)将支撑力经过力传感器(3)传递到反射镜(2)底部；

能动磨盘(9)位于待加工反射镜(2)的表面，能动磨盘(9)用于对待加工反射镜(2)上表面进行研磨或抛光处理；

计算机(8)分别连接面形检测装置(1)、各气压控制器(6)和力传感器(3)相连，接收带有面形数据的数字面形信号和监测到支撑力的数字力传感信号，输出控制气压控制器(6)的数字气压控制信号；计算机(8)分析计算能动磨盘(9)在不同位置时的镜面面形的变化，根据所需的面形变化求解出各气压驱动器(5)不同大小的支撑力，再将支撑力转换为数字信号输入到气压控制器(6)，随着加工的进行力传感器(3)实时将受力数据传回计算机(8)与气压驱动支撑装置结合成闭环控制，保证输出力的稳定性和准确性；根据能动磨盘(9)工作期间位置的不断变化，柔性支撑系统也实时调整镜面面形，达到柔性支撑系统配合能动磨盘(9)加工大口径反射镜面形的目的；计算机(8)中的分析计算单元对面形检测装置(1)得到的面形数据进行分析求解，得到配合能动磨盘(9)加工时最佳的面形实时变形方案；再计算出所需要调节的气压值，对气压控制器(5)进行控制。

2.根据权利要求1所述加工弯月型薄镜镜面柔性支撑系统，其特征在于：所述面形检测装置(1)在研磨阶段检测面形可以使用三坐标仪或激光跟踪仪进行替代，或抛光阶段检测面形使用干涉仪。

3.根据权利要求1所述加工弯月型薄镜镜面柔性支撑系统，其特征在于：待加工反射镜(2)为待加工弯月型薄镜，待加工弯月型薄镜满足研磨或抛光要求。

4.根据权利要求1所述加工弯月型薄镜镜面柔性支撑系统，其特征在于：力传感器(3)满足最大量程±500N要求、快速响应频率达到10Hz以上要求和精度要求1‰。

5.根据权利要求1所述加工弯月型薄镜镜面柔性支撑系统，其特征在于：在计算机(8)与气压控制器(6)之间采用数字信号传输，气压控制器(6)的输出满足精度1‰、灵敏度10Hz的要求。

6.根据权利要求1所述加工弯月型薄镜镜面柔性支撑系统，其特征在于：气压驱动器(5)、柔性支撑(4)、力传感器(3)之间为粘接固定。

7.根据权利要求3所述加工弯月型薄镜镜面柔性支撑系统，其特征在于：力传感器(3)和待加工弯月型薄镜底部是粘接固定。

8.根据权利要求1所述加工弯月型薄镜镜面柔性支撑系统，其特征在于：气压驱动器(5)不仅能施加竖直向上的推力还能施加竖直向下的拉力。