[发明专利]一种微位移促动器

说明书

本发明公开了一种微位移促动器，包括导向机构、精调机构和重力卸载装置，包括：输出轴、壳体、直线轴承和导向碟片，输出轴的两端各固定一片导向碟片，直线轴承包括轴承座和导向杆，轴承座固定在壳体的上端面，导向杆与轴承座滑动连接，导向杆的两端分别与两片导向碟片连接。其中导向碟片为输出轴提供径向约束，由于导向碟片自身的弹性，可允许输出轴进行微量的轴向位移。第一直线驱动装置驱动输出轴上下移动时，若因摩擦导致了直线轴承的卡顿，可通过导向碟片的轴向形变支持输出轴继续运动到目标位置，进而保证了微位移促动器的工作精度。

技术领域

本发明涉及光学望远镜领域，特别是涉及一种微位移促动器。

背景技术

微位移促动器是大型拼接镜面光学望远镜子镜支撑系统的关键部件，起到支撑和调节子镜位姿的作用。通常在每块子镜背面布置三个促动器，以控制各子镜沿镜面法向的移动(离焦)和相对镜面的偏转，从而实现各子镜的共焦和共相。

为满足望远镜的成像要求，微位移促动器需达到纳米级分辨率、毫米级的行程和几十公斤级的负载能力。随着望远镜口径的不断增大，所受重力和风载等影响，导致结构的变形量更大，所需促动器的行程因此变得更高。

现有微位移促动器的导向机构由于摩擦带来的迟滞等现象，导致了微位移促动器精度的下降。

此外，望远镜在观测过程中的某些俯仰角度可能会使促动器承受拉力，针对直径0.5米的子镜，现有的促动器仅能承受正向压力，并不能适用所有工况，且对于更大口径望远镜，目前的促动器不能达到所需要的行程。

因此，如何提供一种微位移促动器，以提高其调整精度和对工况的适应能力，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种微位移促动器，可以有效解决现有促动器调整精度低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种微位移促动器，包括：输出轴、第一直线驱动装置、壳体、直线轴承，所述输出轴的两端各固定一片导向碟片，所述直线轴承包括轴承座和导向杆，所述轴承座固定在所述壳体的上端面，所述导向杆与所述轴承座滑动连接，所述导向杆的两端分别与两片所述导向碟片连接，所述第一直线驱动装置用于驱动所述输出轴上下移动，所述导向碟片用于在受到轴向力时产生轴向形变。

优选地，还包括套筒、推板、上端弹簧、下端弹簧和第二直线驱动装置，所述套筒的上端与所述输出轴连接，所述上端弹簧的两端分别与所述套筒的内顶面和所述推板的上端面连接，所述下端弹簧的两端分别与所述套筒的内底面和所述推板的下端面连接，所述第二直线驱动装置用于控制所述推板沿所述输出轴的轴向方向移动。

优选地，所述第二直线驱动装置包括螺母导向件、丝杠和电机，所述螺母导向件与所述推板连接，所述螺母导向件与所述丝杠螺纹连接，所述电机用于控制所述丝杠转动，以使所述螺母导向件沿所述丝杠的轴向移动，进而带动所述推板移动。

优选地，所述第一直线驱动装置为音圈电机，所述音圈电机包括移动端、固定端和支撑架，所述移动端与所述输出轴连接，所述固定端与所述支撑架连接，所述支撑架固定在所述壳体的内底面上。

优选地，所述上端弹簧套设在所述固定端外部，所述支撑架自上而下依次穿过所述推板和所述套筒固定在在所述壳体的内底面上。

优选地，所述螺母导向件与所述支撑架滑动连接。

优选地，所述螺母导向件上沿其周向设有多个螺纹孔，所述第二直线驱动装置包括与多根与所述螺纹孔一一对应的所述丝杠。

优选地，所述支撑架上设有多条与所述丝杠一一对应的导向槽，所述螺母导向件上设有与所述导向槽滑动连接的导向块，所述导向块上设有所述螺纹孔。

优选地，所述支撑架底部的外周设有限位部，所述限位部用于限制所述套筒下移。