CN105798939A - 大口径光学元件真空抓取系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大口径光学元件真空抓取系统，包括支撑板；呈矩形环状结构的快换胶条，该快换胶条沿周向贴附在所述支撑板一侧表面上；设置在支撑板上的抽气管，所述抽气管与支撑板和快换胶条围成的空间连通，该抽气管远端连接有真空泵。本发明能够实现对大口径光学元件的可靠抓取，且不会污损元件，具有结构简单，操作方便，可靠性好等优点。

Description

大口径光学元件真空抓取系统

技术领域

本发明涉及一种大口径光学元件真空抓取系统，属于光学元件装配技术领域。

背景技术

高能固体激光聚变装置包括有数千个独立功能的光机单元、数万个各类精密光学元件，装置的安全、可靠运行要求这些大口径光学元件实现高精度、高洁净度安装。由于这些光学元件口径越来越大，重量越来越重，并且未来下一代激光聚变装置需要更大量的大口径大重量的光学元件，目前主要采用人工装配大口径光机单元的方法，洁净度低、安全性可靠性差，同时劳动强度大、生产效率低，已经不能满足大量大口径大重量光学元件的装配需求，所以迫切的需要自动化设备完成大口径光学元件的洁净精密装配。

大口径光学元件在安装及使用过程中，经常需要对其位姿进行调整，考虑到大口径光学元件洁净度要求较高，通常仅允许接触光学元件四周矩形框20mm范围内区域，传统机械手在抓取时，容易对光学元件造成破坏，且存在污损风险，因此难以满足大口径光学元件的抓取要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种大口径光学元件真空抓取系统，能够实现对大口径光学元件的可靠抓取，且不会污损元件。

其技术方案如下：

一种大口径光学元件真空抓取系统，包括：

支撑板；

快换胶条，该快换胶条呈矩形环状结构，沿周向贴附在所述支撑板一侧表面上；

抽气管，其设置在支撑板上，并与该支撑板和快换胶条围成的空间连通，所述抽气管远端连接有真空泵。

采用以上结构，在抓取大口径光学元件时，可以先将快换胶条紧贴到光学元件表面上，使支撑板、快换胶条和光学元件三者合围形成一个密闭空间，启动真空泵，抽出该密闭空间中的空气形成真空，即可完成对大口径光学元件的可靠抓取，由于采用真空抓取方式，能够有效避免元件表面被污染。

进一步地，所述快换胶条包括金属部分和嵌设在该金属部分上的橡胶部分，所述金属部分通过螺栓与支撑板固定，该结构能够确保快换胶条的可靠安装，考虑到橡胶的寿命问题，金属部分通过螺栓与支撑板固定，以实现胶条的快换。

为确保支撑板与快换胶条间的可靠密封，在所述金属部分与支撑板之间设有密封条。

所述金属部分上设有T型槽，橡胶部分截面呈“T”字形，并嵌入所述T型槽中，且具有伸出该T型槽的元件接触部，使橡胶部分能与金属部分可靠结合。

为方便连接机械手或工业机器人，所述支撑板上设有机械手连接法兰。

所述支撑板上设有用于检测该支撑板与快换胶条所围成空间内真空度的真空传感器，该结构采用真空传感器进行健康监测，一旦发生漏气现象，真空传感器数值发生变化，可以立刻给信号到真空泵进行抽气并报警，同时操作装置将光学元件放到安全位置，然后进行安全检查，发现漏气处。

所述支撑板优选为矩形板状结构，其至少两个相邻的侧壁上设有元件防护挡片，元件保护挡片可以在抓取元件时作为定位参考，抓取元件后作为侧向防护，防止元件意外滑落。

所述侧壁上设置的元件防护挡片优选为两个或两个以上，以确保防护效果。

有益效果：

采用以上技术方案的大口径光学元件真空抓取系统，能够实现对大口径光学元件的可靠抓取，且不会污损元件，具有结构简单，操作方便，可靠性好等优点。

附图说明

图1为本发明的分解结构示意图；

图2为快换胶条与支撑板安装的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示的一种大口径光学元件真空抓取系统，包括呈矩形板状结构的支撑板1，该支撑板1下表面设置有快换胶条2，该环状胶条2呈矩形环状结构，沿周向紧贴在支撑板1下表面靠外侧位置。

在支撑板1上表面中部固定有机械手连接法兰7，以便连接机械手或工业机器人，在该支撑板1上还设置有抽气管3，该抽气管3一端与支撑板1和快换胶条2所围成的空间连通，另一端连接有真空泵4。

在支撑板1上还设有用于检测该支撑板1与快换胶条2所围成空间内真空度的真空传感器8，真空传感器8优选为数显真空传感器，能够显示相应的真空度值。

图2示出了快换胶条2的安装结构示意图，该快换胶条2包括金属部分21和橡胶部分22，金属部分21上设有一个开口向下的T型槽21a，橡胶部分22形状与该T型槽21a相应，大致呈“T”字形，下端伸出T型槽21a外，形成元件接触部22a。

为方便安装快换胶条2，在支撑板1及金属部分21的上部均设有相应的螺栓孔，螺栓5自支撑板1上部穿入，并旋入金属部分21上相应的螺栓孔，将金属部分21可拆卸地固定到支撑板1下表面，为保证密封，在支撑板1下表面和金属部分21上表面之间还安装有密封条6。

另外，在支撑板1的任意两个相邻侧壁上均设置有两个或两个以上的元件防护挡片9，该元件防护挡片9与支撑板1侧壁固定，并向快换胶条2及夹持元件方向延伸。

需要抓取大口径光学元件时，先利用机械手将支撑板1移动到待抓取的光学元件10上方，利用元件防护挡片9进行预定位，使快换胶条2的元件接触部22a与光学元件10外围紧贴，这时，支撑板1、快换胶条2和光学元件10合围形成一个密闭空间，启动真空泵4，将该空间内空气抽出形成真空，达到预设的真空度后数显真空传感器发送信号到电磁阀，关闭真空泵，保持空腔的密封，完成抓取工作。

然后操作装置带动抓取装置向上移动一段距离，进行90度翻转动作，放到指定待装配位置，将光学元件10插入框中，到位后发出信号，充气破除真空，将光学元件与抓取装置分离，完成装校过程并准备下一次的装校。

操作过程中，利用真空传感器8进行健康检测，一旦发生漏气，真空传感器8数值发生变化，可以立刻给信号到真空泵4进行抽气并报警，同时操作装置将光学元件放到安全位置，然后进行安全检查，发现漏气位置。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种大口径光学元件真空抓取系统，其特征在于，包括：

支撑板(1)；

快换胶条(2)，该快换胶条(2)呈矩形环状结构，沿周向贴附在所述支撑板(1)一侧表面上；

抽气管(3)，其设置在支撑板(1)上，并与该支撑板(1)和快换胶条(2)围成的空间连通，所述抽气管(3)远端连接有真空泵(4)。

2.根据权利要求1所述的大口径光学元件真空抓取系统，其特征在于：所述快换胶条(2)包括金属部分(21)和嵌设在该金属部分(21)上的橡胶部分(22)，所述金属部分(21)通过螺栓(5)与支撑板(1)固定。

3.根据权利要求2所述的大口径光学元件真空抓取系统，其特征在于：所述金属部分(21)与支撑板(1)之间设有密封条(6)。

4.根据权利要求2所述的大口径光学元件真空抓取系统，其特征在于：所述金属部分(21)上设有T型槽(21a)，橡胶部分(22)截面呈“T”字形，并嵌入所述T型槽(21a)中，且具有伸出该T型槽(21a)的元件接触部(22a)。

5.根据权利要求1所述的大口径光学元件真空抓取系统，其特征在于：所述支撑板(1)上设有机械手连接法兰(7)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的大口径光学元件真空抓取系统，其特征在于：所述支撑板(1)上设有用于检测该支撑板(1)与快换胶条(2)所围成空间内真空度的真空传感器(8)。

7.根据权利要求6所述的大口径光学元件真空抓取系统，其特征在于：所述支撑板(1)呈矩形板状结构，其至少两个相邻的侧壁上设有元件防护挡片(9)。

8.根据权利要求7所述的大口径光学元件真空抓取系统，其特征在于：每个所述侧壁上设置的元件防护挡片(9)至少为两个。