一種減小應(yīng)力變形的高精度擺鏡結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高精度擺鏡結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別是涉及對環(huán)境影響下的高精度掃描成像相機擺鏡。
【背景技術(shù)】
[0002]—般的掃描成像相機工作時，通過擺鏡的轉(zhuǎn)動使不同視場角度的目標(biāo)進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)從而完成掃描成像功能，其光路簡圖如圖1所示，光線經(jīng)過擺鏡折轉(zhuǎn)進(jìn)入后光學(xué)系統(tǒng)完成成像功能，相機工作狀態(tài)下，擺鏡需要在一定角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，即α角在一定范圍內(nèi)變化。由圖1可知，掃描成像相機要完成高質(zhì)量的成像功能，就要保證較高的擺鏡轉(zhuǎn)動精度，并且擺鏡的安裝結(jié)構(gòu)必須有足夠的抵御環(huán)境載荷產(chǎn)生的應(yīng)力變形的能力。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，一般的掃描成像相機的擺鏡在裝調(diào)階段要保證鏡面與其轉(zhuǎn)軸方向平行或者共面，鏡面垂直于其轉(zhuǎn)軸的法向與后光學(xué)系統(tǒng)光軸平行或共面，擺鏡轉(zhuǎn)軸與后光學(xué)系統(tǒng)光軸垂直。在調(diào)試過程中可較容易地達(dá)到以上要求，但是在相機實際工作時，由于溫度等環(huán)境條件的變化，擺鏡與結(jié)構(gòu)零件的連接部位難免會產(chǎn)生應(yīng)力，應(yīng)力一方面會導(dǎo)致擺鏡鏡面面形變化，另一方面會降低轉(zhuǎn)軸精度從而致使擺鏡及其轉(zhuǎn)軸與后光學(xué)系統(tǒng)光軸相對位置關(guān)系發(fā)生變化，進(jìn)而影響成像質(zhì)量。因此，要保證掃描成像相機在復(fù)雜工況下的成像精度，設(shè)計一種可以減小應(yīng)力變形的高精度擺鏡結(jié)構(gòu)十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中普通的掃描成像相機的擺鏡轉(zhuǎn)軸在溫度變化等環(huán)境條件下導(dǎo)致的諸多問題，并考慮到其在車載和機載平臺上工作時的工況復(fù)雜、成像要求高等問題，本發(fā)明提供了一種減小應(yīng)力變形的高精度擺鏡結(jié)構(gòu)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]—種減小應(yīng)力變形的高精度擺鏡結(jié)構(gòu)，包括底座、擺鏡、擺鏡座和兩個轉(zhuǎn)軸，兩個轉(zhuǎn)軸是共軸的，其特殊之處在于:
[0007]所述底座上設(shè)有兩個支柱，兩個支柱上的等高位置處均設(shè)有通孔；擺鏡固定在擺鏡座上；兩個轉(zhuǎn)軸分別為左轉(zhuǎn)軸和右轉(zhuǎn)軸，左轉(zhuǎn)軸和右轉(zhuǎn)軸分別安裝在支柱的一個通孔內(nèi)；左轉(zhuǎn)軸和右轉(zhuǎn)軸均包括銷軸和套在銷軸上的滾動軸承，兩個銷軸相對的一端設(shè)有連接板，
[0008]擺鏡座相對的兩端設(shè)有連接部，所述連接部分別與左轉(zhuǎn)軸的連接板和右轉(zhuǎn)軸的連接板固定連接；
[0009]所述連接板和連接部上均設(shè)有應(yīng)力消除槽。
[0010]兩個銷軸的另一端均設(shè)有螺紋連接段；銷軸上設(shè)有用于限位滾動軸承的擋塊和軸承壓圈，滾動軸承位于相應(yīng)的擋塊與軸承壓圈之間；軸承壓圈包括軸承內(nèi)壓圈和軸承外壓圈；
[0011]軸承內(nèi)壓圈套接在銷軸的螺紋連接段，與銷軸固定連接；軸承外壓圈與支柱固定連接。
[0012]兩個角接觸球軸承之間安裝有軸承隔圈。
[0013]連接板和連接部上均設(shè)有通孔，連接板上的通孔與連接部上的通孔之間通過螺釘螺紋連接。
[0014]連接部與相應(yīng)的連接板之間設(shè)有擺鏡修切墊。
[0015]左轉(zhuǎn)軸的滾動軸承包括兩個角接觸球軸承，這兩個角接觸球軸承背對背套接在銷軸上，右轉(zhuǎn)軸的滾動軸承是深溝球軸承。
[0016]連接板上和連接部的應(yīng)力消除槽均有三個，連接板上和連接部的三個應(yīng)力消除槽中的兩個橫向設(shè)置、另一個豎向設(shè)置。
[0017]擺鏡座包括鏡框和底板，鏡框與底板固連構(gòu)成一桶狀體，擺鏡嵌入所述桶狀體內(nèi)，擺鏡的反射面高出桶狀體或與桶狀體平齊，擺鏡與擺鏡座之間填充有緩沖膠。
[0018]擺鏡座與擺鏡的形狀適配。
[0019]底板上開設(shè)有多個通孔，其中一個通孔位于底板的中心，其余的通孔以底板的中心為圓心、沿圓周均布；鏡框上開有注膠孔及流膠槽。
[0020]本發(fā)明具有以下技術(shù)效果:
[0021]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的擺鏡結(jié)構(gòu)既具有高的轉(zhuǎn)動精度，又能在一定的環(huán)境載荷條件下減小結(jié)構(gòu)的應(yīng)力變形，從而提高了擺鏡結(jié)構(gòu)的環(huán)境適應(yīng)性和穩(wěn)定性，在保證同等轉(zhuǎn)動精度的同時，沒有增加生產(chǎn)及裝調(diào)成本，具有加工簡單方便、成本低、轉(zhuǎn)動精度高、可靠性尚等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0022]圖1為掃描成像相機光路簡圖；
[0023]圖2為本發(fā)明所述的一種減小應(yīng)力變形的高精度擺鏡結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明所述的一種減小應(yīng)力變形的高精度擺鏡結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0025]圖4為底座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5為擺鏡座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6為左轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖7為右轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖中各標(biāo)記分別為:1、底座，2、擺鏡座，3、擺鏡，4、左轉(zhuǎn)軸，5、右轉(zhuǎn)軸，6、滾動軸承，
7、軸承外壓圈，8、軸承內(nèi)壓圈，9、軸承隔圈，10擺鏡修切墊，11、螺釘，12、擋塊，13、鏡框，14、底板，15、應(yīng)力消除槽，16、連接部，17、連接板，18、支柱上的通孔，19、支柱。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)部件不僅限于以下實施例。
[0031]如圖2至圖7，本發(fā)明提供了一種減小應(yīng)力變形的高精度擺鏡結(jié)構(gòu)，包括底座1、擺鏡3、擺鏡座2和兩個轉(zhuǎn)軸，底座I為U形結(jié)構(gòu)，底部置有連接孔，可通過連接孔將本發(fā)明固定在工作臺上；兩個轉(zhuǎn)軸是共軸的，底座上設(shè)有兩個支柱19，兩個支柱上的等高位置處均設(shè)有通孔；擺鏡固定在擺鏡座上；兩個轉(zhuǎn)軸分別為左轉(zhuǎn)軸4和右轉(zhuǎn)軸5，左轉(zhuǎn)軸和右轉(zhuǎn)軸分別安裝在支柱的一個通孔內(nèi)；左轉(zhuǎn)軸和右轉(zhuǎn)軸均包括銷軸和套在銷軸上的滾動軸承6，兩個銷軸相對的一端設(shè)有連接板17 ;
[0032]擺鏡座相對的兩端設(shè)有連接部16，連接部分別與左轉(zhuǎn)軸的連接板和右轉(zhuǎn)軸的連接板固定連接；
[0033]所述連接板和連接部上均設(shè)有應(yīng)力消除槽15，應(yīng)力消除槽即在零件上開的狹小縫隙，當(dāng)環(huán)境載荷發(fā)生變化時，應(yīng)力消除槽的寬度會隨之而增大或減小，其設(shè)計寬應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)及熱力學(xué)等相關(guān)理論進(jìn)行計算，即在某個環(huán)境載荷變化范圍內(nèi)，應(yīng)力消除槽的寬度大小既能保證為整個結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，又能保證最大限度地減小應(yīng)力變形。
[0034]兩個銷軸的另一端均設(shè)有螺紋連接段；銷軸上設(shè)有用于限位滾動軸承的擋塊12和軸承壓圈，滾動軸承位于相應(yīng)的擋塊與軸承壓圈之間，因此，在擺鏡繞支柱上的通孔的共軸軸線自由轉(zhuǎn)動時，可防止