[发明专利]一种应用于大口径光学超构表面的位置误差补偿校正装置

权利要求书

1.一种应用于大口径光学超构表面的位置误差补偿校正装置，其特征在于：包括超构表面元件（1）、柔性铰链机构（2）、周向阻挡（3）、气缸安装件（4）、气路系统（5）、结构基座（6）、气路悬挂（7）和铜质吸盘（8）；超构表面元件（1）通过铜质吸盘（8）真空吸附功能固定，铜质吸盘（8）通过定位销螺钉与气路悬挂（7）螺钉连接，气路系统（5）周向四处布置在气路悬挂（7）凹槽内，通过外接真空泵，实现对铜质吸盘（8）微真空室真空抽取，气路悬挂（7）采用定位安装在结构基座（6），气缸安装件（4）安装在结构基座（6）精加工区域平面，使用整体式周向阻挡（3）限制气缸宏动行程，柔性铰链机构（2）通过螺钉连接到装置上；

使用16组同样柔性铰链机构（2）均布在超构表面元件（1）周向，气缸（12）安装在气缸安装件（4）作为装置的推力端，快接插头（13）螺纹连接在气缸（12）上，使用φ4mm气缸导入气压，气缸（12）推杆产生水平推力，通过螺纹转接（14）传递到导向铰链（15），导向铰链（15）采用铰链式设计方案，防止产生径向力避免气缸（12）损坏，通过导向铰链（15）传递后只剩下水平推力，杠杆铰链（16）通过螺钉（17）固定连接在结构基座（6）上，固定位置作为杠杆铰链（16）结构的支点位置，通过支点上下端长度之比3:1，使得杠杆铰链（16）在受到导向铰链（15）推力后传递到力传感器（18）的输出力放大3倍，力传感器（18）通过对力检测后反馈数据，通过控制系统调整对气缸（12）力大小调节控制，实现整个位置误差补偿校正装置闭环控制，通过力传感器（18）、转接件（11）刚性传递到水平铰链（10）消除偏移力，柔性铰链机构（2）输出端与超构表面元件（1）弧形完全贴合，通过聚甲醛POM（9）传递超构表面元件（1）向心力，实现对超构表面元件（1）图形区扭曲、偏移、移位形变，校正装置对超构表面元件（1）误差补偿，使图形区复原。

2.根据权利要求1所述一种应用于大口径光学超构表面的位置误差补偿校正装置，其特征在于：使用同样的设计理论应用于300mm、500mm大口径超构表面元件（1）图形区扭曲、偏移。

3.根据权利要求1所述一种应用于大口径光学超构表面的位置误差补偿校正装置，其特征在于：杠杆铰链（16）设计为四薄壁铰链结构，采用圆弧过渡，四薄壁中心位置连接，形成一个平行四边形，上端水平薄壁作为整个杠杆铰链（16）的支点位置，通过输入力推动平行四边形结构运动，实现力方向反向。

4.根据权利要求1所述一种应用于大口径光学超构表面的位置误差补偿校正装置，其特征在于：水平铰链（10）、导向铰链（15）、杠杆铰链（16）均采用铍青铜材质铣削加工而成。

5.根据权利要求1所述一种应用于大口径光学超构表面的位置误差补偿校正装置，其特征在于：16组柔性铰链机构（2）均布在超构表面元件（1）周向，对应超构表面元件（1）图形区的不均匀性形变，采用柔性铰链机构（2）部分气缸改变气压进行区域逐步误差补偿校正。

6.根据权利要求1所述一种应用于大口径光学超构表面的位置误差补偿校正装置，其特征在于：铜质吸盘（8）腔面与超构表面元件（1）贴合，采用硬质贴合方式对超构表面元件（1）真空吸附，通过调整气路系统（5）气压大小，调整吸附力。