高精度大通光口徑反射鏡架微驅(qū)動組件的研究.pdf

1、本論文涉及的科研課題來源于神光-Ⅲ原型裝置靶場光電系統(tǒng)，主要進(jìn)行靶場系統(tǒng)中電控反射鏡架微驅(qū)動組件的研制。神光-Ⅲ原型裝置為我國用于慣性約束核聚變(Inertial Confinement Fusion，ICF)研究的試驗裝置，電控反射鏡架為入射激光進(jìn)入終端光學(xué)組件的最后一套調(diào)整裝置，該裝置調(diào)整精度的高低直接影響激光打靶的質(zhì)量。
　　微驅(qū)動組件采用兩種形式，一種是由交流伺服電機帶動精密滾珠絲杠通過圓柱形錯位式柔性鉸鏈驅(qū)動反射鏡架，另

2、一種方案是由交流伺服電機帶動精密絲桿通過平板形直圓式柔性鉸鏈驅(qū)動鏡架。柔性鉸鏈?zhǔn)且环N特殊的傳動部件，它是利用彈性材料的微小變形來傳遞力或運動。本課題設(shè)計了直圓式和圓柱形錯位式兩種柔性鉸鏈分別用于兩套微驅(qū)動方案。
　　微驅(qū)動裝置的控制部分由上位機和控制模塊組成，上位機采用VC++6.0編制控制界面，可以設(shè)置電機旋轉(zhuǎn)所需的脈沖數(shù)和脈沖速度，可以實現(xiàn)電機的起停，正反轉(zhuǎn)及脈沖清零等工作，還可以分別控制不同鏡架的電機及相同鏡架的兩個電機?？?/p>

3、制模塊由松下FP-e型PLC、富士FALDIC-β系列伺服驅(qū)動器及GYS系列交流伺服電機等組成。通過上位機控制PLC發(fā)出脈沖，再由伺服放大器進(jìn)行分頻來實現(xiàn)交流伺服電機的微量轉(zhuǎn)動。
　　上述兩套微驅(qū)動裝置均在神光-Ⅲ原型裝置TM5反射鏡架上進(jìn)行了試驗。試驗結(jié)果表明：當(dāng)步距為較大時，兩套裝置都能很好的滿足精度要求。步距進(jìn)一步減小，精密絲桿驅(qū)動在0.3μm/step出現(xiàn)了爬行，滾珠絲杠在0.1μm/step時出現(xiàn)爬行。這些數(shù)據(jù)為神光-Ⅲ