[发明专利]基于胶粘误差补偿的碳纤维桁架机身装调装置及工艺

说明书

本发明涉及一种基于胶粘误差补偿的碳纤维桁架机身装调装置及工艺，以解决现有的碳纤维桁架机身常规装调工艺易产生装配误差，且装配过程中修切环节较多，工作效率低的问题。该装置包括包括光学平台、装调平台、光学对准组件、上框架基准分划板组件及下框架基准分划板组件。装调平台包括设置在光学平台上的反射镜室、设置在反射镜室上端的载物台、设置在载物台上的三个或四个承力柱、设置在承力柱上的俯仰微调机构和平移微调机构，反射镜室的侧壁上设有第一窗口，载物台中部设有第二窗口。光学对准组件包括设置在反射镜室内的四维调整台、设置在四维调整台上的45°反射镜组、设置在反射镜室外的升降台、设置在升降台上的测微准直望远镜。

技术领域

本发明涉及光学技术领域，具体涉及一种基于胶粘误差补偿的碳纤维桁架机身装调装置及工艺。

背景技术

相机机身结构是遥感相机的重要组成部分，是光学系统高质量成像的关键，它既要能够承受试验与发射阶段对相机的冲击，还要满足空间环境下的使用要求，所以机身结构需要有足够的动、静态刚度和结构稳定性。

目前，随着空间相机轻量化要求及新材料技术的发展，在大中型空间相机结构设计中，逐渐开始采用碳纤维桁架结构的设计方案。碳纤维桁架结构通常是由若干个杆件将前组与后组连接起来，形成稳定系统。其中，碳纤维桁架机身的结构如图1、图2所示，包括上框架01、下框架02以及由碳纤维杆031和金属接头032组成的多个连杆组件03。桁架机身主要依靠连杆组件03作为承力结构，所以连杆组件03的装配是保证机身结构性能的重要环节。对于空间光学系统，机身结构的性能在很大程度上取决于机身的装配。

碳纤维桁架机身的常规装调工艺如下：

第一步：单个碳纤维杆031与金属接头032的定位装配与粘接。装配中需控制金属接头032与碳纤维杆031的相对位姿，保证金属接头032上下面的平行度及连接孔的位置精度。此外，还要控制碳纤维杆031与两端金属接头032粘接后形成的多个连杆组件03的长度及形位误差的一致性。

第二步：桁架机身装配。采用螺钉连接方式将多个连杆组件03与上框架01及下框架02连接在一起，装配过程中通过修切垫修切补偿金属接头032与碳纤维杆031之间的装配误差，从而装配成桁架机身。

第三步：桁架机身消应力。通过温度循环与振动消除桁架机身内部装配应力。

上述装调工艺存在以下问题：

一、连杆组件03的装配误差及修切垫加工误差会造成桁架机身通过螺钉刚性连接在一起后，内部发生变形并产生较大的内应力，导致光机系统光学性能下降且不稳定，最终可能会影响系统光学技术指标的实现；

二、上框架01与下框架02的装配基准面作为连接光学组件的接口，对其平行度有较高的要求，因此设计修切垫作为调整环节，致使桁架机身装配过程中修切环节较多，精度控制十分困难，大大降低了工作效率。

发明内容

本发明的目的是解决现有的碳纤维桁架机身常规装调工艺易产生装配误差，导致光机系统光学性能下降且不稳定，装配过程中修切环节较多，精度控制十分困难，降低了工作效率的问题，而提供一种基于胶粘误差补偿的碳纤维桁架机身装调装置及工艺。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种基于胶粘误差补偿的碳纤维桁架机身装调装置，其特征在于：

包括光学平台、装调平台、光学对准组件、上框架基准分划板组件及下框架基准分划板组件；

所述装调平台包括设置在光学平台上的反射镜室、设置在反射镜室上端的载物台、设置在载物台上的三个或四个承力柱、设置在承力柱上的俯仰微调机构和平移微调机构；所述反射镜室的侧壁上设有第一窗口；所述载物台用于放置下框架，其中部设有第二窗口；所述承力柱用于安装上框架；所述俯仰微调机构和平移微调机构用于调整上框架的位置与姿态；