[发明专利]一种用于离轴非球面子镜拼接的五自由度调整平台

说明书

本发明公开了一种用于离轴非球面子镜拼接的五自由度调整平台，第一移动平台用于实现X、Y方向移动二自由度调整，第一移动平台的上方设置有第二移动平台，第二移动平台用于实现Z方向移动以及绕X、Y方向翻转运动三自由度调整，第二移动平台上设置有一块离轴非球面子镜，通过第一移动平台和第二移动平台实现离轴非球面子镜的五自由度位姿调整。本发明能够实时采集直线电机的运动位置信息，位置调整精度高、调整效率高，实现离轴非球面子镜位置姿态的微米级调整精度。

技术领域

本发明属于大型非球面反射元件制造技术领域，具体涉及一种用于离轴非球面子镜拼接的五自由度调整平台。

背景技术

太赫兹雷达已经成为了未来高精度、反隐身雷达的发展方向之一。太赫兹天线系统通常需要口径3m以上的非球面阵列，在我国中期发展计划中，采用口径的非球面作为太赫兹雷达的反射元件，在远期计划中，拟进一步将反射元件口径扩大至以上。

鉴于目前大口径非球面镜片的制造能力有限，目前，我国所自行生产的非球面镜最大口径为4.03m，精度为微米级。为了实现更大口径的非球面元件的制造，可采用以小拼大的思想，先制造口径较小的离轴非球面子镜(非球面镜的一部分)，通过将各个子镜拼接在一起的方式实现。

大口径非球面的拼接装配，目前依靠有经验的工程技术人员，通过试错的方式进行手动调整，不仅效率低，而且缺乏统一的装配标准，这也从效率和精度两方面同时制约了大口径反射元件的制造技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于离轴非球面子镜拼接的五自由度调整平台，能够实现微米级的运动调整精度，完成离轴非球面子镜的自动化拼接装配，实现更大口径的非球面元件的制造。

本发明采用以下技术方案：

一种用于离轴非球面子镜拼接的五自由度调整平台，包括第一移动平台，第一移动平台用于实现X、Y方向移动二自由度调整，第一移动平台的上方设置有第二移动平台，第二移动平台用于实现Z方向移动以及绕X、Y方向翻转运动三自由度调整，第二移动平台上设置有一块离轴非球面子镜，通过第一移动平台和第二移动平台实现离轴非球面子镜的五自由度位姿调整。

具体的，第一移动平台包括第一底座，第一底座的一侧通过第一挡板与第一直线电机连接，第一直线电机的输出端连接有第二底座，第二底座通过第三挡板与第二直线电机连接，第二直线电机的输出端连接第四挡板，第一直线电机和第二直线电机配合实现第四挡板在X、Y方向二自由度的精密直线运动。

进一步的，第一挡板竖直设置在第一底座的一侧，第一挡板与第一直线电机定子部分的一端连接，第一直线电机定子部分的另一端经第一直线电机动子部分与第二挡板的一侧连接；第二挡板另一侧连接有第二底座，第二底座上设置有第一光栅尺，第一底座上设置有第一读数头，第一底座与第一读数头之间设置有第一垫块。

更进一步的，第二底座上设置有第一导轨，第一导轨上设置有第一滑块，第一光栅尺设置在第一滑块上。

进一步的，第三挡板与第二直线电机定子部分的一端连接，第二直线电机定子部分的另一端经第二直线电机动子部分与第四挡板连接，第二直线电机动子部分推动第四挡板实现直线运动；第二底座上分别设置有第二读数头和第二光栅尺。

更进一步的，第二底座上靠近第二挡板的一侧设置有第二导轨，第二导轨上设置有第二滑块，第二光栅尺设置在第二滑块上，第二底座和第二读数头之间设置有第二垫块。

具体的，第二移动平台包括第一承载盘和第二承载盘，第一承载盘的下侧与第一移动平台的第四挡板连接，第一承载盘和第二承载盘之间竖直间隔设置有三个直线电机，能够实现X、Y方向翻转运动的自由度位姿调整，第二承载盘的上方与离轴非球面子镜连接，通过第二移动平台带动第二承载盘在Z方向以及绕X、Y方向翻转的三自由度精密调整。