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CN110275271B - 一种反射镜与转轴的连接结构 - Google Patents

一种反射镜与转轴的连接结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种反射镜与转轴的连接结构，属于光成像技术领域。包括：轴基座，调整块和反射镜；所述轴基座上设置有安装板；所述调整块的一端与所述安装板固定连接；所述反射镜上靠近所述安装板的一端面上设置有反射镜内圆环结构，所述反射镜通过所述反射镜内圆环结构、所述调整块与所述安装板固定连接。具有减小反射镜的安装形变，提高成像质量的特点。

Description

一种反射镜与转轴的连接结构
技术领域
本发明涉及一种连接结构，特别是一种高成像质量反射镜及转轴连接结构，属于光成像技术领域。
背景技术
红外探测系统由于具有高精度、高灵敏度、高分辨率、高帧频、抗干扰性强等特点逐渐成为精确制导武器中的重要分系统，广泛用于导弹及精确制导炸弹等领域。
光学系统在红外探测系统中有着至关重要的作用，其成像指标的优劣直接影响红外探测系统的性能。一些光学系统的完整光路中，存在伺服机构带动的反射镜负载，反射镜与轴连接为一体，与随动系统一道进行运动。
以往反射镜非反射面往往加工有螺钉孔，螺钉穿过轴并旋入反射镜螺钉孔后紧固。虽然反射镜及轴加工精度均很高，且反射镜经常设计有复杂的“应力隔离结构”，但效果一般不甚理想。旋入螺钉带来的应力形变导致反射镜反射面平面度恶化，影响反射镜面型并降低了整个光学系统的成像质量。
因此有必要设计新的连接结构用来解决反射镜和轴的连接带来的反射镜变形，进而提高成像质量。
发明内容
本发明的目的在提供一种反射镜与转轴的连接结构，具有减小反射镜的安装形变，提高成像质量的特点。
本发明所述一种反射镜与转轴的连接结构，包括：轴基座，调整块和反射镜；所述轴基座上设置有安装板；所述调整块的一端与所述安装板固定连接；所述反射镜上靠近所述安装板的一端面上设置有反射镜内圆环结构，所述反射镜通过所述反射镜内圆环结构、所述调整块与所述安装板固定连接。
进一步地，所述安装板的底部设置有若干第一安装孔，所述调整块的底部设置有若干第二安装孔，每一所述调整块与所述安装板通过至少两个所述第一安装孔与至少两个所述第二安装孔与第一螺钉配合螺旋固定连接。
进一步地，所述安装板上靠近所述反射镜的一端面上还设置有轴基准面，所述轴基准面为所述反射镜安装提供安装基准。
进一步地，所述轴基准面与所述反射镜内圆环结构配合嵌套连接。
进一步地，所述反射镜上还设置有反射镜基准面，所述反射镜基准面与所述轴基准面接触，用于控制反射镜安装精度。
进一步地，所述轴基准面的侧壁上设置有第三安装孔，所述调整块的侧壁上设置有第四安装孔，所述反射镜内圆环结构的侧壁上设置有第五安装孔，所述第三安装孔、所述第四安装孔与所述第五安装孔通过第二螺钉将所述安装板、所述调整块和所述反射镜螺旋固定连接。
进一步地，所述反射镜内圆环结构的侧壁上设置有局部平面结构，所述第五安装孔设置于局部平面结构上。
进一步地，所述安装板为圆环形安装板；所述圆环形安装板的底部对称设置有四块所述调整块。
进一步地，所述第一螺钉上套接平垫圈及弹簧垫圈后再用于固定所述安装板和所述调整块。
进一步地，所述调整块为T字形结构，所述T字形结构的长端处与所述安装板接触，所述T字形结构的短端处为外圆弧结构；所述反射镜内圆环结构的表面呈内圆弧结构，所述外圆弧结构与所述内圆弧结构构成圆面接触。
本发明所述反射镜与转轴的连接结构工作原理如下：将反射镜放置于轴基座安装板的上表面，用调整块，优选T字形结构的调整块，T字形结构的长端面的一端顶住安装板的上表面，具有外圆表面的短端面的一端顶住反射镜的内圆环结构的内表面，用第二螺钉依次穿过安装板上的轴基准面上的第三安装孔、调整块的侧壁上设置有第四安装孔，并旋入反射镜内圆环结构的侧壁上的第五安装孔，螺钉端面压在反射镜内外圆环结构上的局部平面结构上；旋入第二螺钉时反射镜的内圆环结构的表面和调整块的外圆表面形成局部圆面配合，调整块随着第二螺钉的旋入会“自适应”地调整姿态。旋入过程中观察干涉仪条纹，待第二螺钉拧紧且条纹均匀，即反射镜面型判定合格后用平垫圈、弹簧垫圈及第一螺钉将调整块分别固定，实现反射镜和轴基座的可靠固定并保证了反射镜的良好面型，提高成像质量。本结构设计新颖，装调方便，可有效降低由于螺钉连接反射镜带来的应力对反射镜平面度的不利影响，改善反射镜面型，进而提高成像质量。
采用本发明所述技术方案所具有的有益效果：
(1)本发明所述反射镜与转轴的连接结构，通过在反射镜上设置反射镜内圆环结构，所述反射镜依次通过反射镜内圆环结构、调整块与所述轴基座固定连接，代替了现有技术中直接在反射镜上设置连接孔与轴基座连接的结构，具有连接精度高，且不需设置复杂的“应力隔离结构”，克服了旋入螺钉带来的反射镜镜面应力形变的问题，具有减小反射镜的安装形变，提高成像质量的特点，提高了反射镜面型的整个光学系统的成像质量。
(2)本发明所述反射镜与转轴的连接结构，尤其是设置调整块为T字形结构，且T字形结构的短端处为外圆弧结构，反射镜内圆环结构的表面呈内圆弧结构，所述外圆弧结构与所述内圆弧结构构成圆面接触，利用第二螺钉旋入过程中调整块“自适应”地调整自身姿态时，更易找到使反射镜面型最优的状态并通过其他标准件将反射镜、调整块和轴基座相对固定，实现反射镜面型最优，进而提高成像质量。本发明的连接结构零件加工简单，装调方便，可以提高反射镜面型质量，进而提高成像质量。
附图说明
图1一种高成像质量反射镜及转轴连接结构立体图1；
图2一种高成像质量反射镜及转轴连接结构剖视图1；
图3一种高成像质量反射镜及转轴连接结构剖视图2；
图4一种高成像质量反射镜及转轴连接结构立体图2；
图5调整块立体图；
图6反射镜立体图(非反射面)；
图7轴立体图；
1.轴基座；11.安装板；12.第一安装孔；13.轴基准面；14.第三安装孔
2.调整块；21.第二安装孔；22.第四安装孔；
3.反射镜；31.反射镜内圆环结构；32.第五安装孔；33.反射镜基准面；34.局部平面结构；
4.平垫圈；
5.弹簧垫圈；
6.第一螺钉；
7.第二螺钉；
8.反射面。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
首先需要说明的是，本发明中采用的第一螺钉第二螺钉、平垫圈4及弹簧垫圈5均为标准件。下述实施方式中进一步优选第一螺钉为GB/T70.1-2000的M2×6螺钉，第二螺钉为GB/T70.1-2000的M2.5×6螺钉，平垫圈为GB/T848-2002的平垫圈，弹簧垫圈为QJ2963.2-1997的弹簧垫圈；轴基座为材质为20Cr13的自制件，反射镜为材质为光学级铝基碳化硅复合材料且反射面镀金的自制件。
本实施方式中，如图1～图4所示，一种反射镜与转轴的连接结构，包括：轴基座1，所述轴基座1上设置有安装板11；调整块2，所述调整块2的一端与所述安装板11固定连接；反射镜3，所述反射镜3上靠近所述安装板11的一端面上设置有反射镜内圆环结构31，所述反射镜3通过所述反射镜内圆环结构31、所述调整块2与所述安装板11固定连接。
进一步地，结合上述实施方式，本实施方式中，如图1、图5和图7所示，所述安装板11的底部设置有若干第一安装孔12，所述调整块2的底部设置有若干第二安装孔21，每一所述调整块2与所述安装板11通过至少两个所述第一安装孔12、至少两个所述第二安装孔21与第一螺钉6配合螺旋固定连接。本实施方式中，还进一步优选所述安装板11为圆环形安装板；所述圆环形安装板的底部对称设置有四块所述调整块2，此时，四块所述调整块均通过每一调整块上的两个第二安装孔与安装板11上的两个所述第一安装孔配合，通过第一螺钉螺旋固定连接。
进一步地，结合上述实施方式，本实施例中，如图7所示，所述安装板11上靠近所述反射镜3的一端面上还设置有轴基准面13，所述轴基准面13与所述反射镜内圆环结构31配合嵌套连接。该配合结构使得所述轴基准面13可以为所述反射镜安装提供安装基准，通过简单的结构配合进一步确保反射镜安装精度。
进一步地，结合上述实施方式，本实施例中，如图6所示，所述反射镜3上还设置有反射镜基准面33，所述反射镜基准面33与所述轴基准面13接触，该结构的设置使得反射镜在安装过程中，通过反射镜基准面与轴基座上的轴基准面配合，一方面由于反射镜基准面的设置更加便于反射镜的安装，另一方面还可以更加方便地控制反射镜的安装精度。
进一步地，结合上述实施方式，本实施例中，如图5、图6和图7所示，所述轴基准面13的侧壁上设置有第三安装孔14，所述调整块2的侧壁上设置有第四安装孔22，所述反射镜内圆环结构31的侧壁上设置有第五安装孔32，所述第三安装孔14、所述第四安装孔22与所述第五安装孔32通过第二螺钉7将所述安装板11、所述调整块2和所述反射镜3螺旋固定连接。
进一步地，结合上述实施方式，本实施例中，如图6所示，所述反射镜内圆环结构31的侧壁上设置有局部平面结构34，所述第五安装孔32设置于所述局部平面结构34上。该结构的设置，可以配合第二螺钉的平面结构，使得第二螺钉在压紧反射镜的过程中可以更加紧固地压紧反射镜，方便反射镜的固定。
进一步地，结合上述实施方式，本实施例中，如图1所示，第一螺钉6上套接平垫圈4及弹簧垫圈5后再用于固定所述安装板11和所述调整块2。通过设置平垫圈和弹簧垫圈，可以进一步提高反射镜的固定时的稳固性。
进一步地，结合上述实施方式，本实施例中，如图3所示，所述调整块2为T字形结构，所述T字形结构的长端处与所述安装板11接触，所述T字形结构的短端处为外圆弧结构；所述反射镜内圆环结构31的表面呈内圆弧结构，所述外圆弧结构与所述内圆弧结构构成圆面接触。采用本实施方式中所述结构，可以时第二螺钉7在旋入过成中，通过调整调整块短端处的外圆弧结构与反射镜内圆环结构上的内圆弧结构的圆面配合，使得调整块2可以“自适应”地调整自身姿态，更易找到使反射镜面型最优的状态并通过其他标准件将反射镜、调整块和轴基座相对固定，实现反射镜面型最优，进而提高成像质量。
进一步地，本发明还进一步提供了一种反射镜与转轴的具体的连接方式，具体如下：反射镜及将反射镜3放置于轴基座1的安装板11上，反射镜基准面33与轴基准面13接触。分别将4个调整块2放置于轴基座1的安装板11上，调整块2的长端面与轴基座1的安装板11的上表面接触。分别将4颗第二螺钉7从轴基座上的轴基准面侧壁的第三安装孔14穿入并通过反射镜内圆环结构侧壁上的第五安装孔33后旋入调整块侧壁上的第四安装孔22。在旋入第二螺钉7的过程中，调整调整块短端处的外圆弧结构与反射镜内圆环结构上的内圆弧结构形成圆面配合。由于螺纹的旋入，调整块2“自适应”地调整自身姿态。待第二螺钉7端面压紧反射镜内圆环结构的局部平面结构34，此时第二螺钉7和调整块2将反射镜“压紧”，同时观察干涉仪条纹情况，干涉仪条纹状态良好后，分别用第一螺钉6穿过轴基座1上安装板11底部的第一安装孔12，加上平垫圈4及弹簧垫圈5旋入调整块2底部的第二安装孔21，此时调整块2的位置已经固定好，只起到加固作用。固定后反射面8面型判定合格，即连接结构完成。
采用本发明所述连接结构，设置调整块为T字形结构，且T字形结构的短端处为外圆弧结构，反射镜内圆环结构的表面呈内圆弧结构，所述外圆弧结构与所述内圆弧结构构成圆面接触，利用第二螺钉旋入过程中调整块“自适应”地调整自身姿态时，更易找到使反射镜面型最优的状态并通过其他标准件将反射镜、调整块和轴基座相对固定，实现反射镜面型最优，进而提高成像质量。本发明的连接结构零件加工简单，装调方便，可以提高反射镜面型质量，进而提高成像质量。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属技术领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种反射镜与转轴的连接结构，其特征在于，包括：
轴基座(1)，所述轴基座(1)上设置有安装板(11)；
调整块(2)，所述调整块(2)的一端与所述安装板(11)固定连接；
反射镜(3)，所述反射镜(3)上靠近所述安装板(11)的一端面上设置有反射镜内圆环结构(31)，所述反射镜(3)通过所述反射镜内圆环结构(31)、所述调整块(2)与所述安装板(11)固定连接；
所述安装板(11)上靠近所述反射镜(3)的一端面上还设置有轴基准面(13)，所述轴基准面(13)为所述反射镜安装提供安装基准；
所述轴基准面(13)与所述反射镜内圆环结构(31)配合嵌套连接；
所述轴基准面(13)的侧壁上设置有第三安装孔(14)，所述调整块(2)的侧壁上设置有第四安装孔(22)，所述反射镜内圆环结构(31)的侧壁上设置有第五安装孔(32)，所述第三安装孔(14)、所述第四安装孔(22)与所述第五安装孔(32)通过第二螺钉(7)将所述安装板(11)、所述调整块(2)和所述反射镜(3)螺旋固定连接。
2.根据权利要求1所述反射镜与转轴的连接结构，其特征在于，所述安装板(11)的底部设置有若干第一安装孔(12)，所述调整块(2)的底部设置有若干第二安装孔(21)，每一所述调整块(2)与所述安装板(11)通过至少两个所述第一安装孔(12)、至少两个所述第二安装孔(21)与第一螺钉(6)配合螺旋固定连接。
3.根据权利要求1所述反射镜与转轴的连接结构，其特征在于，所述反射镜(3)上还设置有反射镜基准面(33)，所述反射镜基准面(33)与所述轴基准面(13)接触，用于控制反射镜安装精度。
4.根据权利要求1所述反射镜与转轴的连接结构，其特征在于，所述反射镜内圆环结构(31)的侧壁上设置有局部平面结构(34)，所述第五安装孔(32)设置于所述局部平面结构(34)上。
5.根据权利要求2所述反射镜与转轴的连接结构，其特征在于，所述安装板(11)为圆环形安装板；所述圆环形安装板的底部对称设置有四块所述调整块(2)。
6.根据权利要求2所述反射镜与转轴的连接结构，其特征在于，所述第一螺钉(6)上套接有平垫圈(4)及弹簧垫圈(5)。
7.根据权利要求2所述反射镜与转轴的连接结构，其特征在于，所述调整块(2)为T字形结构，所述T字形结构的长端处与所述安装板(11)接触，所述T字形结构的短端处为外圆弧结构；所述反射镜内圆环结构(31)的表面呈内圆弧结构，所述外圆弧结构与所述内圆弧结构构成圆面接触。
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