[发明专利]一种基于双臂结构的压弯装置

说明书

本发明公开了一种基于双臂结构的压弯装置，包括基座主体，基座主体由光滑导轨、滑块、微调结构、支座以及直线步进电机组成，其中光滑导轨为部分有导轨，光滑导轨无导轨一侧固定安装微调结构，光滑导轨有导轨一侧放置滑块，滑块可在光滑导轨上滑动，两个支座分别安装在微调结构和滑块上，安装在滑块上的支座可以随滑块一起在光滑导轨上做直线运动，安装在微调结构上的支座可以通过微调结构改变姿态，两直线步进电机分别安装在两支座上；变形主体，变形主体由镜子、夹具、弹簧片以及侧臂组成，其中镜子由两夹具夹持固定，镜面平行于光滑导轨平面，两弹簧片两端分别联接两侧的支座和夹具，两侧臂位于整个装置的两侧。本发明结构紧凑、加工成本低、无机械摩擦。

技术领域

本发明涉及一种基于双臂结构的压弯装置，特别是同步辐射领域中使用的一种基于双臂结构的准直聚焦镜精密压弯装置。

背景技术

同步辐射产生的光束是一种复色光，不能被直接使用，在传输到实验站之前需要进行准直、聚焦等操作。同步辐射中主要使用准直聚焦镜采用掠入射的方式进行光束线的准直聚焦。准直聚焦镜一般分为研磨成形的磨制镜和压弯成形的压弯镜，磨制镜根据需要的面型采用研磨的方式加工成型，加工难度大，一旦加工成型面型不能改变；压弯镜则采用压弯的方式将镜子压弯变形成需要的面型，具有曲率半径可调、面型精度高、加工难度低等特点。因此，目前同步辐射中多采用压弯成型的压弯镜进行光束线的准直聚焦。

压弯装置是压弯镜的成形装置，压弯装置通过在镜子两端施加力矩，使镜子发生弯曲变形。通过调节镜子两端施加的力矩可以使镜子得到不同的面型，以适应不同的使用环境。目前，压弯装置主要采用三点压弯结构、四点压弯结构、柔性铰链结构和摇臂式结构。三点压弯结构采用两点支撑一点施力，只能压制圆柱面等简单面型，不适合复杂面型的压弯调节。四点压弯结构采用点线接触方式，点线接触方式受力集中，容易发生磨损。柔性铰链结构采用整块材料加工成形，加工难度大，成本高，不适合大面型准直聚焦镜的压弯调节。摇臂式结构采用杠杆反撬原理，其机械结构复杂，压弯过程存在机械摩擦，受力复杂，不利于分析。

当前，大多数压弯装置能够完成不同宽度准直聚焦镜的压弯成形，以适应不同的镜子宽度，但镜子的长度必须是固定的，无法适应不同的镜子长度。

发明内容

为了解决同步辐射中准直聚焦镜的压弯成形问题，本发明提供了一种新的基于双臂结构的压弯装置，以解决当前压弯装置机械结构复杂、加工难度大、存在机械摩擦、压弯长度不可调等问题。

本发明采用的技术方案为：一种基于双臂结构的压弯装置，包括基座主体，基座主体由光滑导轨、滑块、微调结构、支座以及直线步进电机组成，其中光滑导轨为部分有导轨，光滑导轨无导轨一侧固定安装微调结构，光滑导轨有导轨一侧放置滑块，滑块可在光滑导轨上滑动，两个支座分别安装在微调结构和滑块上，安装在滑块上的支座可以随滑块一起在光滑导轨上做直线运动，安装在微调结构上的支座可以通过微调结构改变姿态，两直线步进电机分别安装在两支座上；变形主体，变形主体由镜子、夹具、弹簧片以及侧臂组成，其中镜子由两夹具夹持固定，镜面平行于光滑导轨平面，两弹簧片两端分别联接两侧的支座和夹具，两侧臂位于整个装置的两侧，两侧臂一端分别固定在两夹具上，另一端为自由端。

压弯装置通过直线步进电机向两侧臂的自由端施力，导致两夹具的姿态发生变化，使镜子的两端产生弯矩。通过调整直线步进电机的位移可以使镜子两端产生不同的弯矩，从而达到调整镜子面型的目的。

光滑导轨为部分导轨，部分导轨保证了压弯长度可调，当镜子长度发生变化时可以通过滑块调整两夹具之间的距离。同时，部分导轨又限制了滑块的移动，保证了安装在滑块与微调机构上的构件不会产生干涉，提供了一种保护机制。

微调结构采用U型结构，微调结构上开有两个螺纹孔，通过调节安装在微调结构上的螺钉可以改变微调结构上下臂之间的距离，因此可通过微调结构调整镜子的安装姿态，使镜子的镜面与光滑导轨平面平行。