一种反射镜粘接补偿结构以及实现方法与流程

本发明属于反射镜粘接补偿，具体涉及一种反射镜粘接补偿结构以及实现方法。

背景技术：

1、基于材料限制、降低成本或者便于加工等原因，目前光学仪器中的反射镜大都不与基座为一体结构，而是选择单独加工反射镜镜体和基座，最后将反射镜镜体安装在基座上从而形成能够使用的反射镜。反射镜镜体和基座的连接可以采用例如螺钉固定等机械连接方式，但目前应用最广泛的连接方式是通过粘结剂进行粘接。目前所普遍采用的粘结剂在固化时大都会因自身体积的收缩而对被粘接件产生拉力，而反射镜作为光学元件，其对反射面的面形精度具有很高的要求，同时反射镜在加工过程中会不可避免的产生加工误差，使得实际面形偏离理想面形，最终影响光学仪器的性能。针对反射镜不可避免的制造误差，已有的解决方法主要是通过增加加工工序和加工次数或者选择精度更高的加工手段，这无疑会增加反射镜的金钱成本与时间成本。而针对反射镜镜体与基座粘接造成的对反射镜面形的影响，目前的解决办法是通过大量的仿真计算和实验来选择合适的胶水种类以及控制用量和涂抹位置等参数，进而尽量降低粘结剂因固化收缩而产生的拉力，但该种方法的思路始终是在于尽量消除粘结剂的影响，从而不对反射镜已有的精度造成破坏，是一种尽力保持现有面形精度的方法，并不能提高已有反射镜的面形精度。目前针对反射镜自身不可避免的加工误差以及反射镜粘接过程中难以克服的粘接力，所采用的解决方案都是互相割裂的，且还存在着成本上升等问题。而粘接力只要利用得当，便可补偿反射镜的面形误差，这便同时解决了反射镜的加工误差和粘接力降低面形精度的问题。但目前还缺乏相关的反射镜粘接补偿结构以及恰当的使用方法，这限制了高精度粘接反射镜的大批量生产，成为一个亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为了针对性地克服现有反射镜存在的加工误差以及在粘接过程中受粘结剂固化收缩影响而使得面形精度下降等问题，本发明提出了一种通过粘结剂固化收缩产生拉力，同时基座上的凸起产生推力，使得反射镜在拉、顶两种力的作用下补偿自身面形误差，且又可完成将反射镜粘接在基座上的功能的反射镜粘接补偿结构以及实现方法，具有在不额外增加补偿部件的前提下提高反射镜良品率并降低成本的效果。

2、本发明是采用以下技术方案实现的：

3、一种反射镜粘接补偿结构，其特征在于，包括待粘接的反射镜、粘结剂、基座以及基座上的凸起；所述粘结剂用于粘接所述反射镜与所述基座，所述粘结剂为在固化过程中可发生收缩进而产生拉力的粘结剂，所述反射镜安装在所述基座上，所述基座的安装面上分布有所述凸起，所述具有恰当材料、尺寸、形状和分布等参数的凸起能够使得所述反射镜在所述粘结剂产生的拉力作用下调节自身面形，即所述粘结剂产生拉力，所述凸起产生推力，在适当位置对反射镜产生适当力大小的拉和顶的效果便可校正反射镜的面形误差。

4、进一步地，所述凸起安装面的形状应与所述反射镜校正后的安装面形状相适应，这样便可降低所述凸起对反射镜产生应力集中的影响，从而避免在局部影响反射镜面形甚至因应力过大造成反射镜破坏的情况。

5、进一步地，所述基座上设置有注胶槽，以便控制所述粘结剂的形态和用量。

6、进一步地，所述凸起可以与所述基座为一体结构也可以与所述基座为分体结构，一体结构可以减少零件数量和装配步骤，而分体结构可灵活调整所述凸起的位置进而调整对所述反射镜推力的施加位置，也更方便对所述凸起进行形状、尺寸以及材料等参数的修改。

7、为实现上述结构，本发明还提供一种反射镜粘接补偿结构实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

8、步骤一、获得待粘接反射镜的面形误差，主要包括误差的量值和形态等信息；

9、步骤二、根据所述待粘接反射镜的面形误差、材料性质以及形状尺寸等信息，得到凸起的位置分布和形状尺寸以及材料、粘结剂的种类与涂抹位置以及用量和形态等参数；

10、步骤三、根据步骤二得出的参数设计基座以及所述凸起并进行加工；

11、步骤四、将所述反射镜按要求粘接在加工好的所述凸起与所述基座上并放入适当环境对所述粘结剂进行固化，所述粘结剂固化过程中会因体积收缩而对所述反射镜产生拉力，配合所述凸起的推力便可调节所述反射镜的面形，适当位置和大小的拉力和推力便可补偿所述反射镜原有的面形误差；

12、步骤五、对粘接固化后的所述反射镜进行面形测量，以验证面形补偿效果，若测量不合格，则拆卸所述反射镜调整参数后重新粘接与固化，再进行面形测量直至合格。

13、进一步地，在步骤一中根据所述反射镜面形误差类型以及误差数值对所述反射镜进行分类与编号，以便大批量准确粘接所述反射镜。

14、进一步地，根据粘接补偿效果，在不影响所述反射镜光学性能的前提下通过调整所述反射镜的形状和厚度从而改变其刚度分布，以配合所述粘结剂与所述凸起共同施加的力，从而更好地补偿面形误差。

15、进一步地，根据粘接补偿效果，对所述粘结剂的种类、所述粘结剂的涂抹位置与用量以及所述凸起的位置分布、形状尺寸、材料等参数中的一个或多个进行针对性的调整，从而更好地补偿面形误差。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果有：

17、一种反射镜粘接补偿结构以及实现方法，该结构通过在反射镜基座上设计特定的凸起结构，再配合粘接剂固化收缩产生的力，从而对反射镜产生拉和顶的效果，进而对反射镜原有的形状进行微调，以补偿其面形误差；而其实现方法则可分为面形实测、参数确定、结构设计、粘接固化以及实验验证等步骤，为准确实现补偿结构的功能提供了切实可行的操作指导。本发明提出的反射镜粘接补偿结构以及实现方法能够在完成将反射镜粘接在基座上的基本功能的同时补偿反射镜因加工等因素引起的面形误差，相较于已有通过增加加工步骤来提高反射镜初始面形精度以及传统局限于消除粘接力影响的粘接方案，能够在不额外增加补偿部件以及加工步骤的情况下提高反射镜的良品率。本发明将传统方法中通过增加加工工序来提高反射镜精度与消除粘接力影响而保持精度这两件原本独立运行的方案结合起来，达到了一加一大于二的效果，在不付出额外代价的前提下提升了反射镜的精度与良品率。

技术特征：

1.一种反射镜粘接补偿结构，其特征在于，包括待粘接的反射镜、粘结剂（4）、基座（1）以及基座（1）上的凸起（2）；所述粘结剂（4）用于粘接所述反射镜与所述基座（1），所述粘结剂（4）为在固化过程中可发生收缩的粘结剂（4），所述反射镜安装在所述基座（1）上，所述基座（1）的安装面上分布有所述凸起（2），所述凸起（2）能够使得所述反射镜在所述粘结剂（4）产生的拉力作用下调节自身面形。

2.根据权利要求1所述的一种反射镜粘接补偿结构，其特征在于：所述凸起（2）安装面的形状与所述反射镜校正后的安装面形状相适应。

3.根据权利要求1所述的一种反射镜粘接补偿结构，其特征在于：所述基座（1）上设置有注胶槽，以便控制所述粘结剂（4）的形态和用量。

4.根据权利要求1所述的一种反射镜粘接补偿结构，其特征在于：所述凸起（2）可以与所述基座（1）为一体结构也可以与所述基座（1）为分体结构。

5.一种反射镜粘接补偿结构实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种反射镜粘接补偿结构实现方法，其特征在于：在步骤一中根据所述反射镜面形误差类型以及误差数值对反射镜进行分类与编号，以便大批量准确粘接反射镜。

7.根据权利要求5所述的一种反射镜粘接补偿结构实现方法，其特征在于：根据粘接补偿效果，在不影响所述反射镜光学性能的前提下通过调整所述反射镜的形状和厚度而改变其刚度分布，以配合所述粘结剂（4）与所述凸起（2）共同施加的力，从而更好地补偿面形误差。

8.根据权利要求5所述的一种反射镜粘接补偿结构实现方法，其特征在于：根据粘接补偿效果，对所述粘结剂（4）的种类、所述粘结剂（4）的涂抹位置与用量以及所述凸起（2）的位置分布、形状尺寸、材料中的一个或多个参数进行针对性的调整，从而更好地补偿面形误差。

技术总结本发明提出了一种反射镜粘接补偿结构以及实现方法，其通过在反射镜基座上布置特定的凸起结构，再配合粘接剂固化收缩产生的力，从而对反射镜产生拉和顶的效果，进而对反射镜原有的形状进行微调，以补偿其面形误差；而其实现方法则可分为面形实测、参数确定、结构设计、粘接固化以及实验验证等步骤。本发明提出的反射镜粘接补偿结构以及实现方法能够补偿反射镜因加工等因素引起的面形误差，尤其适用于需要同基座粘接使用的反射镜。本发明将传统方式中通过增加加工工序来提高反射镜精度与消除粘接力影响而保持精度这两件原本独立运行的方案结合起来，达到了一加一大于二的效果，在不付出额外代价的前提下提升了反射镜的精度与良品率。技术研发人员：徐思华,杨加东,夏先军,段维,于新辰,林庆章,安宗胤,陈振毅受保护的技术使用者：徐德富技术研发日：技术公布日：2024/5/29