專利名稱:包括一矩形塊狀部件和一致動(dòng)器的可變形系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可變形系統(tǒng)，其包括一矩形塊狀部件，該矩形塊狀部件連接在一致動(dòng)器上，從而使該部件沿其縱向產(chǎn)生彎曲而發(fā)生變形。
背景技術(shù)：
已知鏡子/反射鏡被用于同步加速器中，其中變化的曲率可以改變x射線束的焦點(diǎn)。
本發(fā)明涉及的系統(tǒng)可以使此類部件發(fā)生變形，并且其基于使用該部件如鏡子作為支承結(jié)構(gòu)的構(gòu)思。為此，取代矩形平行六面體形狀，該部件的形狀更為復(fù)雜，因?yàn)槠湓诙瞬烤哂型怀霾浚瑥亩蓪⒆冃瘟鬟f至該部件。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明所提供一種可變形系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一通常呈矩形塊狀的部件，例如一個(gè)梁，其連接在一致動(dòng)器上，該致動(dòng)器通過使該部件沿其縱向產(chǎn)生彎曲而發(fā)生變形，該系統(tǒng)的特征在于，所述部件、特別是一鏡子具有一將被變形的主體部分，該主體部分在其端部具有突出部，從而使得該部件的縱剖面呈細(xì)長(zhǎng)U形，該致動(dòng)器具有多個(gè)杠桿，每個(gè)杠桿具有至少一個(gè)支承點(diǎn)，用以作用在所述突出部上，以將力傳遞到其上而使該部件變形。
該裝置的特征可以在于，每個(gè)杠桿具有由至少一個(gè)剛性平面部件構(gòu)成的至少一個(gè)支承點(diǎn)，所述平面部件與至少一個(gè)球體協(xié)作，以傳遞將被施加的力。
至少一個(gè)所述球體可通過繞其周邊分布的多個(gè)彈簧片居中。
該裝置的特征可以在于，至少一個(gè)杠桿具有一第一支承點(diǎn)和一第二支承點(diǎn)，該第一支承點(diǎn)位于該部件的外側(cè)部分上，并有利地與中心部分處于一條直線上，且優(yōu)選靠近與所述突出部相對(duì)的主體部分的表面，該第二支承點(diǎn)向著所述突出部的一自由端與該第一支承點(diǎn)隔開，且位于所述突出部的內(nèi)側(cè)部分上。
該第一和/或第二支承點(diǎn)可包括兩個(gè)所述剛性平面部件。在此情況下，該第一和/或第二支承點(diǎn)可包括一覆蓋所述兩個(gè)剛性平面部件的搖桿。



通過參閱附圖閱讀以下說明，將可以了解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。
其中圖1示出了本發(fā)明的基本原理；圖2為本發(fā)明的裝置的側(cè)視圖；圖3a和3b為沿AA和BB部分剖開并從下方看到的視圖，分別示出了內(nèi)側(cè)支承點(diǎn)和外側(cè)支承點(diǎn)的結(jié)構(gòu)；圖4a和4b為以更大比例示出圖2所示裝置的縱向端部的視圖，圖4c為以更大比例示出圖2所示裝置的中心部分的視圖，圖4d為圖2所示裝置的端視圖；圖5為一球形居中裝置的優(yōu)選實(shí)施例；圖6，7a，7b和圖8示出了本發(fā)明的不同實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
圖1中所示的將被變形部件P具有一矩形塊狀中心部分10，該中心部分10在兩個(gè)主要和大致平面狀的表面16和17之間延伸變形，且其端部具有兩個(gè)突出部(或伸出部)11和12，這些突出部11和12優(yōu)選垂直于中心部分10的平面延伸。突出部11和12使該部件的剖面呈細(xì)長(zhǎng)U形。這些延伸部相對(duì)堅(jiān)固，從而在為使中心部分10變形而施力時(shí)，突出部的變形可以忽略不計(jì)。
部件P、特別是一鏡子優(yōu)選由單個(gè)材料塊，例如Si、SiO2、SiC，Zerodur(Schott公司的商標(biāo))，ULE(Corning公司的商標(biāo))或者其它玻璃或晶體類材料加工而成。
部件P通過經(jīng)由用于突出部11的支承點(diǎn)A1和B1和用于突出部12的支承點(diǎn)A2和B2作用在突出部11和12上的杠桿作用而發(fā)生變形(見圖1)。支承點(diǎn)A1和A2位于突出部11和12的內(nèi)側(cè)部分11′和12′上，優(yōu)選緊鄰其自由端13和14。支承點(diǎn)B1和B2位于部件P的外側(cè)，有利地與中心部分10處于一條直線上，且優(yōu)選盡可能靠近與突出部11和12相對(duì)的部件P的表面15。
為了使部件P的主體部分10發(fā)生彎曲，將力矩型力傳遞到該部件的兩端。為此，適宜的是在每一端固定一杠桿。一致動(dòng)器20、例如具有一缸體25和一桿26的液壓缸(見圖2)用于在該杠桿上施加推力。
以下描述的組件具有兩個(gè)與部件P相關(guān)的杠桿。該結(jié)構(gòu)的一個(gè)特征在于，如果構(gòu)成鏡子的矩形塊10由脆性材料制成，便可以通過在施力點(diǎn)上獲得較好的控制而將較大的力傳遞到其上，并因此不需要非常精確的機(jī)加工。
另外，因溫度變化而導(dǎo)致的移動(dòng)因?yàn)橐韵略蚨诓话l(fā)生滑動(dòng)和不導(dǎo)致任何力的增加的情況(這在因?yàn)楣ぷ鳁l件的限制而不能潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)的情況下很重要)下產(chǎn)生
a)矩形塊上的支承點(diǎn)由硬質(zhì)合金平面托盤1構(gòu)成，其接受通過球體5壓在托盤1中心上的力，該托盤隨后將該壓力通過球體進(jìn)行分配；以及b)繞球體分布的圓柱形彈簧片7在允許平行于支承面的較小位移的同時(shí)將球體5居中保持在平面托盤1上。
通過彈簧片7對(duì)固定支承點(diǎn)進(jìn)行安裝使得在保持均勻的支承力的同時(shí)使其可以搖擺，從而將來自致動(dòng)器20的壓力進(jìn)行傳遞并在支承區(qū)域上進(jìn)行分配。
對(duì)于每個(gè)支承點(diǎn)A1，A2，B1，B2而言，優(yōu)選使用一對(duì)球體系統(tǒng)1和5。這種配置在圖3a和3b的剖面圖中示出。
另外，對(duì)于內(nèi)側(cè)支承點(diǎn)A1和A2而言(見圖3a)，優(yōu)選使用一附加部件6，該附加部件6通過殼體7和7′覆蓋兩個(gè)球體5，且該部件具有一個(gè)球形輪廓的區(qū)域8，從而使其可以在與杠桿30的平面32協(xié)作的情況下?lián)u擺。該附加搖擺運(yùn)動(dòng)部件6的作用類似于一搖桿，用以將壓力均勻地分配在由球體5提供的兩個(gè)支承點(diǎn)之間，從而獲得在將被彎曲的主區(qū)域10的寬度方向上的良好分布的變形。應(yīng)該理解，其它支承點(diǎn)B1和B2在突出部11和12上不產(chǎn)生任何變形，而是主要作為例如位于區(qū)域10的端部(特別是與所述區(qū)域的中性軸對(duì)齊)的杠桿的參照點(diǎn)，因此可以在不需要搖擺連接件6的情況下實(shí)施。
部件10相對(duì)于杠桿30和40的橫向運(yùn)動(dòng)經(jīng)由兩個(gè)從杠桿30延伸的部件4阻止，該部件4平行于部件P的縱向，且僅抵靠著區(qū)域10的側(cè)邊(見圖3b和4a)。
杠桿30和40中的每一個(gè)包括一沿部件4的平面縱向端延伸并帶有外側(cè)支承點(diǎn)B1和B2的主臂件(31，41)以及一帶有內(nèi)側(cè)支承點(diǎn)A1和A2的金屬板(41，42)。
這些杠桿通過固定在板41上的彈簧2和固定在杠桿40的板42上的彈簧3壓靠著部件10，該板41將杠桿40壓靠著部件1(見圖3a)，該板42通過臂件41的一端部翼片45(和/或35)保持壓緊。
在附圖標(biāo)記21和22處嵌入于兩個(gè)杠桿30和40之間的致動(dòng)器20用于促使兩個(gè)杠桿30和40分開，可以看出，該組件在三維空間上被適當(dāng)定位。
為了使部件P的變形最小化，當(dāng)需要支承由部件P、致動(dòng)器20、杠桿30和40組成的組件時(shí)，采用一個(gè)位于部件P的中心區(qū)域10的中性軸FNE的平面上的一均衡界面。
這在附圖中通過三個(gè)支承點(diǎn)50表示·杠桿之一上(例如40，見圖4d)的兩個(gè)點(diǎn)；以及·另一杠桿(例如30，見圖4a)上的一個(gè)點(diǎn)。
附圖中示出的裝置可以使組件支承在這樣的位置上，其中突出部11和12向上指向，但這僅是一例子，同樣可以采用突出部11和12向下延伸的設(shè)計(jì)。
支承點(diǎn)(或相應(yīng)的中心支承點(diǎn)，當(dāng)采用一球形珠50時(shí)，其為球體的中心)的觸點(diǎn)位于部件P的中心區(qū)域10的中性軸FNE的平面上，而該中性軸FNE穿過區(qū)域10的中部。
在優(yōu)選情況下，兩個(gè)球50置于杠桿之一(例如圖4d中的40)的側(cè)臂52上。在另一杠桿(例如圖4a中的30)上形成與另一球50交互作用的一個(gè)孔51。
這些球50沿區(qū)域10的長(zhǎng)度方向的中心0的位置有利地穿過一垂直于縱向的平面ZZ`，該平面穿過點(diǎn)21和22，在這兩點(diǎn)處致動(dòng)器20抵靠著杠桿30和40，因此可以確保致動(dòng)器的質(zhì)量不會(huì)對(duì)杠桿30和40帶來任何力矩，且不會(huì)給彎曲帶來任何變化。
為了限制因?yàn)橹亓Χa(chǎn)生的變形，通過支承點(diǎn)(或依靠部件定位的固定部件)可以在致動(dòng)器20和部件P之間獲得補(bǔ)償，其通過調(diào)節(jié)可以將因?yàn)橹亓?dǎo)致的部件的下垂最小化。一個(gè)應(yīng)用示例是用彈簧執(zhí)行這一功能，如圖2和4c所示，其中可以看到部件P的中心部件10和致動(dòng)器20的缸體25或?qū)U26之間的補(bǔ)償器27、28和29以及補(bǔ)償彈簧27`、28`和29`。
在一變型(見圖6)中，區(qū)域10的厚度可隨著一定的關(guān)系而變化，以使得當(dāng)施加轉(zhuǎn)矩時(shí)，將得到一個(gè)不同于關(guān)于鏡子的長(zhǎng)度的中心對(duì)稱的圓柱形輪廓的形狀，例如其截面為不具有任何對(duì)稱軸線的橢圓形、拋物線形或者多項(xiàng)式形。
在本發(fā)明的另一變型中(見圖7a和7b)，以上效果通過沿長(zhǎng)度方向(曲線矩形塊)改變部件(見圖7a)的寬度來實(shí)現(xiàn)，其中采用直線型或處理高階多項(xiàng)式項(xiàng)的關(guān)系。在此情況下，相對(duì)于鏡子的長(zhǎng)度保持兩個(gè)側(cè)面輪廓101、102的對(duì)稱。
在本發(fā)明另一變型中，上述效果通過改變杠桿30、40的長(zhǎng)度來實(shí)現(xiàn)(見圖8)。
還可以對(duì)這些變型進(jìn)行任意組合。
權(quán)利要求
1.一種可變形系統(tǒng)，包括一通常呈矩形塊狀的部件、例如一個(gè)梁，其連接在一致動(dòng)器上，該致動(dòng)器通過使該部件沿其縱向產(chǎn)生彎曲而發(fā)生變形，該系統(tǒng)的特征在于，所述部件(P)、特別是一鏡子具有一將被變形的主體部分(10)，該主體部分在其端部具有突出部，從而使得該部件(P)的縱剖面呈細(xì)長(zhǎng)U形，該致動(dòng)器具有多個(gè)杠桿(30，40)，每個(gè)杠桿具有至少一個(gè)支承點(diǎn)，用以作用在所述突出部(11，12)上，以將力傳遞到其上而使該部件變形。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)杠桿具有由至少一個(gè)剛性平面部件構(gòu)成的至少一個(gè)支承點(diǎn)，所述平面部件(1)與至少一個(gè)球體(5)協(xié)作，以傳遞將被施加的力。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的系統(tǒng)，其特征在于，至少一個(gè)球體(1)通過圍繞其周邊分布的多個(gè)彈簧片(5)居中。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1-3中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，至少一個(gè)杠桿具有一第一支承點(diǎn)和一第二支承點(diǎn)，該第一支承點(diǎn)位于該部件的外側(cè)部分上，該第二支承點(diǎn)向著所述突出部的一自由端(13，14)與該第一支承點(diǎn)隔開，并位于所述突出部(11，12)的內(nèi)側(cè)部分(11′，12′)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的系統(tǒng)，其特征在于，該第一支承點(diǎn)靠近與所述突出部(11，12)相對(duì)的該部件(P)的主體部分(10)的表面(15)。
6.根據(jù)權(quán)利要求
2-5中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，該第一和/或第二支承點(diǎn)包括兩個(gè)所述剛性平面部件(1)。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的系統(tǒng)，其特征在于，該第一和/或第二支承點(diǎn)包括一覆蓋所述兩個(gè)剛性平面部件(1)的搖桿(6)。
8.根據(jù)上述任一權(quán)利要求
所述的系統(tǒng)，其特征在于，具有一位于該部件(P)的中心區(qū)域(10)的中性軸(FNE)的平面中的均衡支承界面。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種可變形系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一呈矩形塊狀的部件(P)，例如一個(gè)梁，其連接在一致動(dòng)器上，該致動(dòng)器通過使該部件沿縱向產(chǎn)生彎曲而發(fā)生變形。本發(fā)明的特征在于，所述部件(P)具有一將被變形的主體部分(10)，該主體部分在其端部設(shè)有突出部(11，12)，從而使得該部件(P)的縱剖面呈細(xì)長(zhǎng)U形，該致動(dòng)器(20)具有用以抵靠所述突出部(11，12)的杠桿(30，40)，以傳遞適于使該部件(P)產(chǎn)生變形的力。
文檔編號(hào)G21K1/06GKCN1739168SQ200480002249
公開日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2004年1月14日
發(fā)明者讓-雅克·費(fèi)爾梅, 讓-弗朗索瓦·卡爾 申請(qǐng)人:歐洲系統(tǒng)光學(xué)公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan