CN102928954B

CN102928954B - 棱镜胶合用治具

Info

Publication number: CN102928954B
Application number: CN201210366037.7A
Authority: CN
Inventors: 罗新华; 汤兆胜
Original assignee: SHANGHAI MEGA-9 OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI MEGA-9 OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2015-02-11
Anticipated expiration: 2032-09-27
Also published as: CN102928954A

Abstract

本发明公开了一种棱镜胶合用治具，其特征在于，包括支撑架，所述支撑架设置有用于支撑棱镜的容置槽；所述支撑架的横向两侧分别设有可靠近或远离支撑架方向移动的第一滑块，所述支撑架的纵向两侧分别设有止动块和可向燕尾槽方向移动的第二滑块。本发明结构简单，使用方便。可代替人手实现两个直角棱镜的精确定位、精度高。使用本发明中的治具，胶合棱镜时不受操作人员的技能影响，工作效率相比传统的胶合方法有数倍显著的提高。使用本发明中的棱镜胶合用治具胶合棱镜，良品率比传统的方法大大提高，其合格率可提高至99%。对于解决直角边大于20mm的棱镜时胶合问题效果更加显著。

Description

棱镜胶合用治具

技术领域

本发明涉及棱镜胶合用治具。

背景技术

分光棱镜是光学仪器中必需的元件之一。如图1所示的一种分光棱镜10，它是由第一直角棱镜101和第二直角棱镜102胶合在一起的正方体或长方体。在两个直角棱镜或者其中之一的直角棱镜的胶合面镀有各种功能的分光膜。分光膜在光学仪器中起到能量分光、偏振分光或消偏振分光等作用。分光棱镜示意图如图1所示。

在光学仪器使用中，胶合棱镜的面形、角精度、光洁度以及应力大小都必须严格控制并满足所需的要求。对于较大尺寸的棱镜，比如20mm边长以上的棱镜，如果使胶合面垂直于水平面的方法胶合，由于两直角棱镜的侧垂不可能为严格的90°，则会造成两个直角棱镜的由于重力作用使胶合面产生微小的楔角。存在楔角会导致胶合面的开胶、应力过大、角精度低等严重不良后果。现有技术中的胶合方法生产分光棱镜，无论是手工对齐，还是借助于工具对齐，胶合棱镜时的合格率仅有20%。

发明内容

本发明的目的在于提供的一种可提高合格率的棱镜胶合用治具。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

棱镜胶合用治具，其特征在于,包括支撑架，所述支撑架设置有用于支撑棱镜的容置槽；所述支撑架的横向两侧分别设有可靠近或远离支撑架方向移动的第一滑块，所述支撑架的纵向两侧分别设有止动块和可向燕尾槽方向移动的第二滑块。

优选地是，所述第一滑块可滑动地安装于第一导轨上；所述第二滑块可滑动地安装于第二导轨上。

优选地是，所述第二滑块上设置有可推动棱镜的推动装置。

优选地是，所述第二滑块包括上滑块和下滑块；上滑块设置于下滑块上方；上滑块与下滑块可相对移动地设置。

优选地是，所述上滑块与下滑块上均设置有推动装置。

优选地是，所述推动装置可相对上滑块或下滑块移动地设置。

优选地是，还包括弹性复位装置，所述弹性复位装置在推动装置推动棱镜时产生弹性变形力。

优选地是，所述推动装置包括顶针和针杆；所述顶针可移动地套装于针杆内，所述弹性复位装置为弹簧；所述弹簧设置于针杆内；所述弹簧在所述顶针顶紧棱镜时产生弹性变形力。

优选地是，所述上滑块上的推力装置，靠近棱镜胶合面的数量大于远离棱镜胶合面处的数量；所述下滑块上的推力装置，靠近棱镜胶合面的数量大于远离棱镜胶合面处的数量。

优选地是，还包括可使第一滑块朝向支撑架移动的第一施力装置。

优选地是，所述第一施力装置为第一磁块；两个第一磁块分别位于支撑架两侧；所述第一滑块为可受磁力吸引的材料制成。

优选地是，还包括可使第二滑块朝向支撑架移动的第二施力装置。

优选地是，所述第二施力装置为第二磁块，所述第二滑块为可受磁力吸引的材料制成。

优选地是，还包括可驱动第二滑块远离支撑架的第三施力装置。

优选地是，所述第三施力装置为第三磁块，所述第二滑块为可受磁力吸引的材料制成。

优选地是，所述第二滑块包括上滑块和下滑块；上滑块设置于下滑块上方；上滑块与下滑块可相对移动地设置；所述下滑块为可受磁力吸引的材料制成。

优选地是，所述下滑块上设置有第三导轨，所述上滑块可滑动地设置于第三导轨上；还包括可驱动上滑块靠近支撑架的第四施力装置。

优选地是，所述第四施力装置包括第四磁块和第五磁块；第四磁块设置于上滑块上；第四磁块与第五磁块磁力相斥。

优选地是，所述的容置槽为燕尾槽、Y型槽或V型槽。

优选地是，所述第一滑块上设置有胶水导流槽，所述胶水导流槽位于两个直角棱镜的胶合面相同高度的位置。

本发明中的棱镜胶合用治具，具有以下优点：

1、磁铁的吸引与排斥巧妙实现各滑块的定位及调节作用力的大小。

2、棱镜胶合的尺寸及精度由治具控制，无需了操作人员的经验或技能。

3、胶合效率高。

4、利用弹簧顶针的伸缩特性对直角棱镜的顶面施压，使直角棱镜同时受到3点的作用力，以保证棱镜底面受力均匀，与参考面充分接触。

5、在靠近胶合面附近的底面受到的压力要大于远离胶合面处受到的压力，以保证胶合面不会产生微小的楔角。

6、利用双直线导轨对上现两直角棱镜单独施压，使上下两个直角棱镜的底面与参考面都充分接触。

本发明结构简单，使用方便。可代替人手实现两个直角棱镜的精确定位、精度高。使用本发明中的治具，胶合棱镜时不受操作人员的技能影响，工作效率相比传统的胶合方法有数倍显著的提高。使用本发明中的棱镜胶合用治具胶合棱镜，良品率比传统的方法大大提高，其合格率可提高至99%。对于解决直角边大于20mm的棱镜时胶合问题效果更加显著。

附图说明

图1为棱镜胶合前后状态结构示意图。

图2为本发明实施例1的俯视图。

图3为图1的A-A剖视图。

图4为图1的B-B剖视图。

图5为图1的C-C剖视图。

图6为本发明实施例1的使用状态俯视图。

图7为图6的A-A剖视图。

图8为图6的B-B剖视图。

图9为实施例2中的支撑架A-A剖视图。

具体实施方式

发明人经过研究发现，所以对于大尺寸棱镜，需要将胶合面水平放置才能减小楔角的产生。胶合面水平放置时，参照面只能垂直于水平面设置。当胶合面水平放置以后，对胶合的定位产生了难度，因为参考面变为垂直于水平面方向，在没有外力的情况下，棱镜与参照面很难贴合。其中一种方法是由工人用手推动直角棱镜，使其紧贴参照面，以使两个直角棱镜对齐。这种胶合方法对操作人的技术要求很高，因为上方棱镜可以自由滑动，很容易造成错位，造成角精度不好，导致胶合棱镜无法满足技术要求。这种方法胶合棱镜，合格率仍然比较低，仅有50%。

下面结合附图对本发明进行详细的描述：

实施例1

如图2-图5所示，棱镜胶合用治具，包括支撑架20。支撑架20设置有用于支撑棱镜的容置槽21。容置槽21为Y型槽。支撑架20的横向两侧分别设有一根第一导轨31。两根第一导轨31上分别设置有一个第一滑块32。第一滑块32可滑动地设置于第一导轨31上。第一滑块32既可靠近支撑架20，也可远离支撑架20。第一滑块32上设置有胶水导流槽33。胶水导流槽33位于两个直角棱镜的胶合面相同高度的位置。第一滑块32由可受磁力吸引的材料制成。支撑架20左右两侧分别设置有一个第一磁块61。第一磁块61可吸引第一滑块32朝向支撑架20移动。

支撑架20的纵向两侧分别设有止动块40与第二滑块50。支撑架20位于止动块40与第二滑块50之间。第二滑块50包括上滑块51和下滑块54。下滑块54可滑动地设置于第二导轨52上。下滑块54可朝向支撑架20移动，也可远离支撑架20移动。下滑块54上表面设置有第三导轨53。上滑块51可滑动地设置于第三导轨53上。上滑块51可随下滑块54朝向支撑架20移动或远离支撑架20移动，也可以在下滑块54不移动的情况下单独朝向支撑架20移动或远离支撑架20移动。上滑块51与下滑块54均为可受磁力吸引的材料制成。支撑架20上安装有第二磁块62。第二磁块62位于支撑架20与第二滑块50之间。第二磁块62可吸引第二滑块50朝向支撑架20移动。第二导轨52端部设置有第三磁块63。第三磁块63可吸引第二滑块50使之远离支撑架20。上滑块51上安装有第四磁块64,。第三导轨53端部安装有第五磁块65。第四磁块64与第五磁块65磁力相斥。第四磁块64与第五磁块65磁力作用可使上滑块51朝向支撑架20移动。

上滑块51与下滑块54上分别设置有三个推动装置70。推动装置70包括顶针71和针杆72。顶针71可移动地套装于针杆72内。弹簧73设置于针杆72内。在顶针71向针杆72内部移动时，顶针71压迫弹簧73使弹簧73产生弹性变形力。三个推动装置70呈三角形分布，靠近胶合面处分布有两个，远离胶合面处有一个。

本实施例的使用方法为：如图6-图8所示，将第二直角棱镜102放置在容置槽21内，利用支撑架20支撑住第二直角棱镜102。将第一直角棱镜101放置在第二直角棱镜102上，使两者胶合面接触。将两个第一滑块32朝支撑架20移动。利用第一磁块61对第一滑块32的吸力，两个第一滑块32夹住第一直角棱镜101与第二直角棱镜102，使两者在图6所示左右方向，即横向保持稳定，且在垂直于纸面的方向上对齐。然后移动下滑块54，使下滑块54上安装的顶针71顶紧第二直角棱镜102，使第二直角棱镜102紧贴止动块40。支撑架20上安装的第二磁块62的磁力可使下滑块54带动顶针71保持对第二直角棱镜102的压力，可避免第二直角棱镜102移动。在下滑块54朝支撑架20移动时，上滑块51也随之移动，且上滑块51上安装的顶针71顶紧第一直角棱镜101。第四磁块64与第五磁块65磁力相斥，有助于将上滑块51保持在顶紧第一直角棱镜101的位置。利用止动块40和顶针71，可使上滑块51与下滑块54在图6所示的上下方向，即纵向保持稳定，且在垂直于纸面的方向上对齐。胶合面上涂覆的胶水将第一直角棱镜101和第二直角棱镜102胶合后，移开第一滑块32和第二滑块50，即可取出棱镜10。胶水可沿胶水避让槽41排出。

本发明中，利用第一滑块32、第二滑块50与止动块40相配合，从四个方向对棱镜10施力，可方便地将其位置固定、对齐。利用磁力使第一滑块32、第二滑块50保持在需要的位置，结构简单，操作方便。推动装置中包括弹簧53，既保证了对棱镜10的推力，又可以防止因推力过大而损坏棱镜10。利用本实施例中的棱镜胶合用治具，可使胶合面水平设置地胶合直角棱镜，确保合格率。本发明结构简单，使用方便。可代替人手实现两个直角棱镜的精确定位、精度高。使用本发明中的治具，胶合棱镜时不受操作人员的技能影响，工作效率相比传统的胶合方法有数倍显著的提高。使用本发明中的棱镜胶合用治具胶合棱镜，良品率比传统的方法大大提高，其合格率可提高至99%。对于解决直角边大于20mm的棱镜时胶合问题效果更加显著。

实施例2

如图9所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，容置槽21为V型槽。其余结构及使用方法与实施例1相同。

本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。

Claims

1.棱镜胶合用治具，其特征在于,包括支撑架，所述支撑架设置有用于支撑棱镜的容置槽；所述支撑架的横向两侧分别设有可靠近或远离支撑架方向移动的第一滑块，所述支撑架的纵向两侧分别设有止动块和可向燕尾槽方向移动的第二滑块；所述第二滑块包括上滑块和下滑块；上滑块设置于下滑块上方；上滑块与下滑块可相对移动地设置；所述上滑块与下滑块上均设置有推动装置；所述推动装置可相对上滑块或下滑块移动地设置；还包括弹性复位装置，所述弹性复位装置在推动装置推动棱镜时产生弹性变形力；所述棱镜胶合治具还包括可使第一滑块朝向支撑架移动的第一施力装置。

2.根据权利要求1所述的棱镜胶合用治具，其特征在于，所述第一滑块可滑动地安装于第一导轨上；所述第二滑块可滑动地安装于第二导轨上。

3.根据权利要求1所述的棱镜胶合用治具，其特征在于，所述第二滑块上设置有可推动棱镜的推动装置。

4.根据权利要求1所述的棱镜胶合用治具，其特征在于，所述推动装置包括顶针和针杆；所述顶针可移动地套装于针杆内，所述弹性复位装置为弹簧；所述弹簧设置于针杆内；所述弹簧在所述顶针顶紧棱镜时产生弹性变形力。

5.根据权利要求1所述的棱镜胶合用治具，其特征在于，所述上滑块上的推力装置，靠近棱镜胶合面的数量大于远离棱镜胶合面处的数量；所述下滑块上的推力装置，靠近棱镜胶合面的数量大于远离棱镜胶合面处的数量。

6.根据权利要求1所述的棱镜胶合用治具，其特征在于，所述第一施力装置为第一磁块；两个第一磁块分别位于支撑架两侧；所述第一滑块为可受磁力吸引的材料制成。

7.根据权利要求1所述的棱镜胶合用治具，其特征在于，还包括可使第二滑块朝向支撑架移动的第二施力装置。

8.根据权利要求7所述的棱镜胶合用治具，其特征在于，所述第二施力装置为第二磁块，所述第二滑块为可受磁力吸引的材料制成。

9.根据权利要求1、7、或8所述的棱镜胶合用治具，其特征在于，还包括可驱动第二滑块远离支撑架的第三施力装置。

10.根据权利要求9所述的棱镜胶合用治具，其特征在于，所述第三施力装置为第三磁块，所述第二滑块为可受磁力吸引的材料制成。

11.根据权利要求10所述的棱镜胶合用治具，其特征在于，所述第二滑块包括上滑块和下滑块；上滑块设置于下滑块上方；上滑块与下滑块可相对移动地设置；所述下滑块为可受磁力吸引的材料制成。

12.根据权利要求11所述的棱镜胶合用治具，其特征在于，所述下滑块上设置有第三导轨，所述上滑块可滑动地设置于第三导轨上；还包括可驱动上滑块靠近支撑架的第四施力装置。

13.根据权利要求12所述的棱镜胶合用治具，其特征在于，所述第四施力装置包括第四磁块和第五磁块；第四磁块设置于上滑块上；第四磁块与第五磁块磁力相斥。

14.根据权利要求1所述的棱镜胶合用治具，其特征在于，所述的容置槽为燕尾槽、Y型槽或V型槽。

15.根据权利要求1所述的棱镜胶合用治具，其特征在于，所述第一滑块上设置有胶水导流槽，所述胶水导流槽位于两个直角棱镜的胶合面相同高度的位置。