CN102601704A

CN102601704A - 太阳能锥体棱镜槽模加工方法

Info

Publication number: CN102601704A
Application number: CN2012100611928A
Authority: CN
Inventors: 徐云明; 徐明阳
Original assignee: ZHEJIANG LANTE OPTICS CO Ltd
Current assignee: ZHEJIANG LANTE OPTICS CO Ltd
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2012-07-25

Abstract

本发明公开了一种太阳能椎体棱镜槽模加工方法，其特点是先用压型的方法将K9玻璃材料初始加工成型为坯料，然后将坯料进行成型加工，锥体角度偏差控制在±5′以内，每个侧面留0.5mm的加工余量，再将多个成型件粘合在槽模中，成盘铣磨、抛光锥体面。本发明的优点是操作方便、加工效率高、成本低。

Description

太阳能锥体棱镜槽模加工方法

技术领域

本发明涉及一种光学元件的加工方法，具体是一种太阳能椎体棱镜槽模加工方法。

背景技术

在当今能源短缺的现状下，各国都加紧了发展光伏的步伐，聚能锥体棱镜的大批量，低成本的加工就显得尤为重要。

《光学技术》2000年11月出版的第26卷第6期，“锥体棱镜的加工与检验”一文中公开了关于传统锥体棱镜的两种加工办法：一种是先加工立方体，然后再采用切角的方法；另一种是采用直接加工锥体的方法。它们的工艺流程分别是（1）立方体切角法：粗磨立方体——改各相交面的二面角90°——精磨、抛光相邻第三面——精磨、抛光其余三面——检验90°角和棱线无崩口——立方体切角——精磨底面并修改它与各直角面交角54°44′8″——抛光底面——对中心磨外圆——检验。

（2）直接加工锥体法：粗磨锥体棱镜——精磨、抛光一个直角面为基准——光胶法精磨、抛光第二直角面——采用T型夹具精磨、抛光第三面——改直角面与底面交角54 °44′8″——精磨、抛光底面——检验。

目前用于太阳能光伏行业中的锥体棱镜其形状为棱台，现有的太阳能锥体棱镜加工方法是采用同角度的锥体工装来复制加工，先将棱镜坯料加工成锥体坯料，将锥体坯料大端面粘合在锥体工装的大端面上，然后将此粘合整体胶合到平面度很好的平板上来加工其中一个锥体面。重复上述步骤加工其余锥体面。这种逐一单件加工的方法，工效低，加工成本大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足而提供一种操作方便、加工效率高、成本低的太阳能锥体棱镜的加工方法。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种太阳能锥体棱镜槽模加工方法，所述的太阳能锥体棱镜包括互相平行的大小两个端面以及多个侧面，相邻两个侧面之间的夹角大小相同，各个侧面与大端面之间所成的角为锥体角度，各锥体角度相同，其特征在于包括以下步骤：

1）、用热压成型的方法将K9玻璃材料定制成坯料，坯料中每个面留1.0mm的加工余量；

2）、将坯料的大端面进行抛光作为加工定位面，对坯料的锥体角度进行加工，角度偏差控制在±5′以内，每个侧面留有0.5mm的加工余量；

3）、选择匹配的槽模，该槽模上开有多个角度槽，角度槽的角度与太阳能锥体棱镜的锥体角度匹配；槽模的作用是可以进行成盘加工，好处是可以满足大批量的生产要求，角度槽的作用是用于太阳能锥体的粘合定位，好处是保证锥体角度的精度；

4）、在槽模的每个角度槽内放置一个经过步骤2）加工后的坯料，坯料的一个侧面作为粘合面粘合固定在角度槽中，然后选择坯料剩余侧面中的一个侧面进行铣磨和精磨，厚度上给抛光工序留出0.02mm～0.03mm的加工余量，接着进行抛光使其达到预定的表面等级要求；

5）、重复步骤4）中的铣磨、精磨和抛光的过程加工坯料的其他侧面，在加工其他侧面的过程中需要将已经铣磨、精磨和抛光好的一个侧面替换原来的粘合面与角度槽粘合，然后对原来作为粘合面的侧面重复步骤4）中的铣磨、精磨和抛光的过程。不同形状的太阳能锥体棱镜其需要加工的侧面数量也不同，根据实际情况先加工若干个侧面，然后替换贴合面，继续加工剩下的侧面；

6）、待太阳能椎体棱镜的所有侧面都加工完毕之后，将其大端面粘合定位在玻璃底板上一次性成盘铣磨、精磨、抛光多个太阳能椎体棱镜的小端面，且每个太阳能椎体棱镜的大端面留出1.5mm的加工余量；

7）、将步骤6）中各个太阳能椎体棱镜的小端面粘合定位在铝底板并在太阳能椎体棱镜小端面的周边灌蜡增加定位强度，一次性成盘铣磨、精磨、抛光多个太阳能椎体棱镜的大端面；由于小端面的面积较小，单独直接粘合稳定性不够，会影响后续加工过程，因此在小端面的周边灌蜡，帮助太阳能锥体棱镜稳固的粘合定位在铝底板上；

8)、将太阳能椎体棱镜的各个棱线进行0.1～0.2mm的倒角。

本发明所述的每个角度槽底端设置有缺口。该缺口使得在加工过程中，放置在角度槽中的太阳能锥体棱镜其各个底角不会被碰坏。

本发明所述的每个角度槽的角度为太阳能椎体棱镜锥体角度±1′。其目的和作用是保证太阳能锥体棱镜的角度精度。

本发明所述的太阳能锥体棱镜形状为正四棱台。

本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明将多个经过粗加工的太阳能锥体棱镜直接粘合在槽模中成盘加工，减少了锥体工装的单件粘合工序，节约了大量的人工成本及加工时间。操作方便，过程较少，降低了对操作者的经验要求，满足大批量加工的条件，加工效率高，成本低。

附图说明

图1为本发明实施例所述太阳能锥体棱镜俯视结构示意图。

图2为本发明实施例所述太阳能锥体棱镜锥体角度示意图。

图3为本发明实施例步骤4示意图。

图4为本发明实施例步骤5示意图。

图5为本发明实施例步骤6示意图。

图6为本发明实施例步骤7示意图。

具体实施方式

参见图1~图2，本实施例中所述的太阳能锥体棱镜1包括互相平行的小端面2和大端面3，以及四个侧面4，相邻两个侧面4之间的夹角大小相同，各个侧面4与大端面3之间所成的角为锥体角度α，本实施例中锥体角度α为82°38′，大端面3的宽度为21mm, 太阳能锥体棱镜1的高度H为43mm。

1、根据零件图纸的要求，再结合压型厂家的要求，用热压成型的方法将K9玻璃材料初始成型为坯料，保证锥体坯料角度符合成品要求，每面留有1.0mm的加工余量。

2、先将坯料大端面3进行抛光作为加工定位面。采用智能成型机将坯料的锥体角度加工到82°38′±5′。每个侧面留有0.5mm的加工余量。

3、选择匹配的槽模5，该槽模5上开有多个角度槽6，角度槽6的角度为82°38′±1′，与太阳能锥体棱镜的锥体角度α匹配。每个角度槽6的底端设置有缺口7。

4、参见图3，在槽模5的每个角度槽6内放置一个经过步骤2加工后的坯料，坯料的一个侧面4作为粘合面粘合固定在角度槽6中，然后选择坯料剩余侧面中的一个侧面进行铣磨和精磨，厚度上给抛光工序留出0.02mm～0.03mm的加工余量，接着进行抛光使其达到预定的表面等级要求；重复上述铣磨、精磨和抛光的步骤对第二个侧面4进行加工。

5、参见图4，调整太阳能椎体棱镜4的位置，将步骤4中已经加工好的一个侧面4作为粘合面粘合固定在角度槽6中，然后成盘对第三个侧面4进行铣磨，精磨，控制大端面的宽度，尺寸为21.42±0.05mm，抛光达到预定的表面等级要求。重复上述铣磨、精磨和抛光的步骤对剩余的最后一个侧面4进行加工。

6、参见图5，将多个太阳能椎体棱镜1的大端面3粘合定位玻璃底板，成盘铣磨、精磨、抛光其小端面2,控制高度H为44.5±0.05mm。

7、参见图6，将上一步骤加工后的多个太阳能椎体棱镜1的小端面2粘合定位铝底板，并在太阳能椎体棱镜小端面2的周边灌蜡10以增加强度，成盘铣磨、精磨、抛光大端面3。控制高度H为43±0.05mm，大端面3的宽度尺寸为21±0.05mm。

8、采用W10树脂砥石，将太阳能椎体棱镜1的棱线进行0.1～0.2mm的倒角。

虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种太阳能锥体棱镜槽模加工方法，所述的太阳能锥体棱镜包括互相平行的大小两个端面以及多个侧面，相邻两个侧面之间的夹角大小相同，各个侧面与大端面之间所成的角为锥体角度，各锥体角度相同，其特征在于包括以下步骤：

3）、选择匹配的槽模，该槽模上开有多个角度槽，角度槽的角度与太阳能锥体棱镜的锥体角度匹配；

5）、重复步骤4）中的铣磨、精磨和抛光的过程加工坯料的其他侧面，在加工其他侧面的过程中需要将已经铣磨、精磨和抛光好的一个侧面替换原来的粘合面与角度槽粘合，然后对原来作为粘合面的侧面重复步骤4）中的铣磨、精磨和抛光的过程；

7）、将步骤6）中各个太阳能椎体棱镜的小端面粘合定位在铝底板上并在太阳能椎体棱镜小端面的周边灌蜡增加定位强度，一次性成盘铣磨、精磨、抛光多个太阳能椎体棱镜的大端面；

8)、将太阳能椎体棱镜的各个棱线进行0.1～0.2mm的倒角。

2.根据权利要求1所述的太阳能锥体棱镜槽模加工方法，其特征在于：所述的每个角度槽底端设置有缺口。

3.根据权利要求1所述的太阳能锥体棱镜槽模加工方法，其特征在于：所述的每个角度槽的角度为太阳能椎体棱镜锥体角度±1′。

4.根据权利要求1所述的太阳能锥体棱镜槽模加工方法，其特征在于：所述的太阳能锥体棱镜形状为正四棱台。