CN105259669B - 一种两自由度调节的镜组吊装调平装置 - Google Patents

Abstract

一种能够两自由度调节的镜组吊装调平装置，属于光学集成装配技术领域，为了消除在镜组级联过程中，操作人员调整厚、重镜组时控制不稳定而可能产生质量事故的风险，该装置两自由度调节组件设置在吊板上面，吊装镜组通过吊装装置提拉杆组件与吊板的下面相连，两个数显水平仪组件相互垂直，且分别设置在吊板上面的两端；在两自由度调节组件中，无油铜合金垫片与吊板连接固紧；滑动块下端面和垫板的上端面均与无油铜合金垫片接触；吊环设置在连接轴的上端；在滑动块的两个正交方向上，对称放置一对调整块，调整块与吊板连接；调整螺丝与调整块中间部分连接，调整螺丝顶端顶紧在滑动块上；通过旋转调整螺丝，实现对吊装镜组的调平。

Description

一种两自由度调节的镜组吊装调平装置

技术领域

本发明涉及一种能够两自由度调节的镜组吊装调平装置，属于光学集成装配技术领域。

背景技术

为了满足科技发展的需求，目前光学系统向着大口径、高数值孔径等趋势特点向前发展，这使得物镜镜片的尺寸不断增大，重量不断增加，例如深紫外光刻投影物镜，物镜镜片最大口径达到300mm以上，镜片中心厚度达到55mm，单镜片重量超过6Kg。此外，为了获得极小像差的光学性能，需要设计复杂且稳定的镜片支撑结构，该结构需要使用不锈钢材料。为了达到这种稳定的效果，需要增加支撑结构的口径与厚度以提高其刚度，这些因素导致镜片与镜框组成的单镜组件的质量急剧增加，仍以深紫外光刻投影物镜为例，单镜组件重量达到28Kg。

在这种情况下，在物镜镜组级联装配过程中，不能仅靠操作人员用手搬动，必须使用起吊装置，通过起吊装置将镜组吊起，移动到待集成镜组上方，然后下落镜组，完成该镜组与其他镜组的级联集成。该过程需要通常采用镜组吊装装置予以实现。

上述这类大口径，高精度光学系统在实际光、机结构设计时，受到光学镜片及结构空间尺寸的约束，物镜中若干光学镜片之间的间隔非常小，有的甚至小于1mm。在这种情况下，如果待集成镜组在镜组吊装装置上相对于水平有一定的倾斜，那么在镜组级联过程中，有可能导致镜片与镜片之间发生碰撞，或者镜片与支撑结构之间发生碰撞等严重质量事故的发生。为了避免该事故风险的发生，必须在镜组级联之前，对待集成镜组进行水平调节，以满足倾斜要求。因此需要在上述镜组吊装装置上增加水平调节机构。

发明内容

本发明为了消除在镜组级联过程中，操作人员调整厚、重镜组时控制不稳定而可能产生质量事故的风险，提出了一种两自由度调节的镜组吊装调平装置。该装置具有结构简单，倾斜调节精度高，使用方便，寿命长等特点，特别适用于大口径、大质量物镜镜组的搬运与级联装配。

本发明的技术方案是：

一种两自由度调节的镜组吊装调平装置，包括两自由度调节组件、吊板、吊装装置提拉杆组件和数显水平仪组件，其特征是，所述两自由度调节组件设置在吊板上面，吊装镜组通过吊装装置提拉杆组件与吊板的下面相连，两个数显水平仪组件相互垂直，且分别设置在吊板上面的两端。

在两自由度调节组件中，无油铜合金垫片通过螺钉与吊板连接固紧；

滑动块下端面和垫板的上端面均与无油铜合金垫片接触；

连接轴位于两自由度调节组件中心位置，与滑动块间隙配合连接，双螺母在垫板下面与连接轴下端螺纹锁紧，实现将滑动块、无油铜合金垫片和垫板之间夹紧；

吊环设置在连接轴的上端，且与连接轴通过螺纹连接；

在滑动块的两个正交方向上，对称放置一对调整块，调整块通过螺钉与吊板连接；

调整螺丝与调整块中间部分的螺孔螺旋连接，调整螺丝顶端顶紧在滑动块上。

所述吊板为中心对称结构，且具有对称分布的四个滑槽，吊装装置提拉杆组件中的提拉杆通过吊板连接螺母锁定在滑槽中自由移动。

每数显水平仪组件中，数显水平仪通过水平仪转接板和水平仪固定螺钉实现与吊板连接。

本发明的有益效果是：本发明提出的两自由度调节的镜组吊装调平装置，该装置结构简单，仅使用调整螺丝推动滑动块改变起吊装置与吊装装置的悬吊点，并通过镜组和吊装装置的重力实现待集成镜组的倾斜调整，从而实现待集成镜组的调平。该装置包括两个正交方向放置的高精度数显水平仪，用以实时监测镜组的水平情况。此外，该装置中还包含有耐磨防滑的无油铜合金垫片，既不会对镜片产生污染，也增加了镜组吊装装置的使用寿命与稳定性。该装置设计有若干条滑槽，提拉杆可以在滑槽中自由移动，能够满足不同口径待集成镜组的吊装与搬运，具有很强的通用性。

附图说明

图1为本发明一种两自由度调节的镜组吊装调平装置结构示意图。

图2为本发明所述的两自由度调节组件示意图。

图3为本发明所述的吊板示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1、图3所示，一种两自由度调节的镜组吊装调平装置，包括两自由度调节组件1、吊板2、吊装装置提拉杆组件3和数显水平仪组件5，所述两自由度调节组件1设置在吊板2上面，吊装镜组4通过吊装装置提拉杆组件3与吊板2的下面相连，两个数显水平仪组件5相互垂直，且分别设置在吊板2上面的两端。

吊板2为该吊装装置的基准板与承接板，用于吊钩与待集成镜组之间的转接。吊板2具有中心对称性质，且吊板2中心对称地均布四个长条形滑槽6，吊装装置提拉杆组件3中的提拉杆32通过吊板连接螺母31锁定在滑槽6中，提拉杆32可以在滑槽中任意定位，以用于不同口径吊装镜组4的吊装，具有很强的通用性。

为了能够精确调平吊装镜组4，在吊板2上两个正交方向放置两个高精度数显水平仪组件5，数显水平仪51通过水平仪转接板52与吊板2螺钉固定连接。通过观察数显水平仪51的读数，使倾斜调节精度达到1角秒，完全能够满足使用要求，从而避免由吊装镜组4倾斜导致的与其下部镜组碰撞的风险。

如图2所示，在两自由度调节组件1中，无油铜合金垫片15通过螺钉与吊板2连接固紧。滑动块14下端面和垫板16的上端面均与无油铜合金垫片15接触。耐磨性好的无油铜合金垫片15的作用是在调整螺丝11调节滑动块14的过程中，减少滑动块14与无油铜合金垫片15间的摩擦系数，并且无油铜合金垫片15的耐磨性能够增加该调节装置的使用寿命，并能减小金属碎屑的产生，从而减小对光学系统的污染。

连接轴18位于两自由度调节组件1中心位置，与滑动块14间隙配合连接，双螺母17在垫板16下面与连接轴18下端螺纹锁紧，实现将滑动块14、无油铜合金垫片15和垫板16之间夹紧。两自由度调节组件1通过双螺母17和连接轴18与吊板2夹紧连接。

吊环13设置在连接轴18的上端，且与连接轴18通过螺纹连接；

在滑动块14的两个正交方向上，对称放置一对调整块12，调整块12通过螺钉与吊板2连接；

调整螺丝11与调整块12中间部分的螺孔螺旋连接，调整螺丝11顶端顶紧在滑动块14上；通过旋转调整螺丝11，使其推动滑动块14，实现起吊装置与吊装装置的悬吊点的平移，进而实现对吊装镜组4的调平。

Claims (3)

1.一种两自由度调节的镜组吊装调平装置，包括两自由度调节组件(1)、吊板(2)、吊装装置提拉杆组件(3)和数显水平仪组件(5)，其特征是，所述两自由度调节组件(1)设置在吊板(2)上面，吊装镜组(4)通过吊装装置提拉杆组件(3)与吊板(2)的下面相连，两个数显水平仪组件(5)相互垂直，且分别设置在吊板(2)上面的两端；

在两自由度调节组件(1)中，无油铜合金垫片(15)通过螺钉与吊板(2)连接固紧；

滑动块(14)下端面和垫板(16)的上端面均与无油铜合金垫片(15)接触；

连接轴(18)位于两自由度调节组件(1)中心位置，与滑动块(14)间隙配合连接，双螺母(17)在垫板(16)下面与连接轴(18)下端螺纹锁紧，实现将滑动块(14)、无油铜合金垫片(15)和垫板(16)之间夹紧；

吊环(13)设置在连接轴(18)的上端，且与连接轴(18)通过螺纹连接；

在滑动块(14)的两个正交方向上，对称放置一对调整块(12)，调整块(12)通过螺钉与吊板(2)连接；

调整螺丝(11)与调整块(12)中间部分的螺孔螺旋连接，调整螺丝(11)顶端顶紧在滑动块(14)上。

2.根据权利要求1所述的一种两自由度调节的镜组吊装调平装置，其特征是，所述吊板(2)为中心对称结构，且具有对称分布的四个滑槽(6)，吊装装置提拉杆组件(3)中的提拉杆(32)通过吊板连接螺母(31)锁定在滑槽(6)中自由移动。

3.根据权利要求1所述的一种两自由度调节的镜组吊装调平装置，其特征是，每数显水平仪组件(5)中，数显水平仪(51)通过水平仪转接板(52)和水平仪固定螺钉(53)实现与吊板(2)连接。