多光纤精密定位方法与机构的研究
详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文
摘要
LAMOST天文望远镜工程需要在直径为1.75m的焦面上定位4000根光纤,定位精度小于±40μm,定位时间小于30分钟。通过对天文观测中光纤定位典型方法的分析,结合工程的特点和工作要求,提出了在焦面上进行分区,并且在单元区域内做直线运动和旋转运动的双电机单元光纤定位机构的方法。这样能到达区域内的任意一点,进而多个单元机构可以到达整个焦面上的任意位置,完成定位光纤的目的。对这一结构进行了设计、原理性分析和精度、定位时间的计算,能够满足工程使用要求。用7根单元机构模拟4000根单元的相互关系,实验结果表明:机构的重复性误差和目标点定位误差的均方根值均在定位精度要求范围之内,能够满足望远镜快速、准确的定位要求。
In the LAMOST(Large Area Multi-Object Fiber Spectroscope Telescope) project, 4000 optical fibers are mounted on its focal plane which diameter is 1. 75m.The positioning precision less than 40 microns, and positioning time less than 30 minutes. The paper analyzed the typical method of positioning of optical fiber in astronomic observation. According to the structure's characteristics and the working demands of LAMOST , bring forward the new plan on positioning of optical fiber that the focal plane is divided up many unit zones. The device turns round at the range of 360 ,and locomotive block moves in linear guide in every unit zone. So optical fiber can arrive everywhere in focal plane .Experiment result elucidation:the standard deviation of repeat error and positioning error less than 40 microns, the positioning precision of this system can reach demand.
引文
1. 高云国.多光纤密集排列精密定位方法研究[J].光学精密工程,2000,8(5):470-472
    2. 王刚.LAMOST技术报告[R].北京:1998,12:3-12
    3. Gao Yun-guo. The scheme of a not blind positioning structure with parallel adjusting tables and swing rods for 4000 optical fibers of LAMOST [J]. ASTROPHYSICS REPORTS, 1996,29: 94—103.
    4. 高云国.双电机单元光纤定位中间实验项目设计报告[R].长春:2000.
    5. 费业泰.误差理论与数据处理[M].北京:机械工业出版社,2001.
    6. 赵松年,张奇鹏.机电一体化机械系统设计[M].北京:机械工业出版社,1996
    7. 张景和,宋立维,刘伟,冯晓国.丝杠扭转刚度的探讨[J].光学精密工程,2000,8(1):60—61
    8. 周一览,黄傲,殷浩.一种CCD显微测量系统[J].计量技术,2000,6(2):12-14
    9. 周刚,高云国,刘伟,韩光宇.多单元光纤定位系统控制模式研究[J].光学精密工程,2002,10(6):53-59
    10. 孙桓,傅则绍.机械原理(第四版) [M].北京:高等教育出版社,1990
    11. 吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册[M].北京:高等教育出版社,1997
    12. Fiber Positioning System for the Sloan Digital Sky Survey. 1999
    13. 庞振基,黄其圣.精密机械设计[M].北京:机械工业出版社,2000
    14. 张英会,刘辉航,王德成.弹簧手册[M].北京:机械工业出版社,1997
    15. 冯辛安,黄玉美,杜君文.机械制造装备设计[M].北京:机械工业出版社,1999
    16. 黄纯颍.设计方法学[M].北京:机械工业出版社, 1992
    17. 哈尔滨工业大学理论力学教研室编.理论力学(上、下册)[M],第
    
    四版.北京:高等教育出版社,1992
    18. 耿卫东,潘云鹤.设计问题求解的一种定量分析方法[J].浙江大学学报,2003,3:115—120
    19. 郭丹,褚福磊,郑兆昌.旋转厚度圆柱壳振动特性分析[J].清华大学学报,2001,41(2):56—59
    20. Kruglinski DJ, Wingo S, Shepherd G. Programming Visual C++6.0 技术内幕[M].北京:北京希望电子出版社,2000
    21. 张友德,赵志英,涂时亮.单片微型机原理、应用与实验[M].上海:复旦大学出版社,1993