CN106392932B - 一种光学元件夹持装置和方法 - Google Patents
一种光学元件夹持装置和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106392932B CN106392932B CN201610709457.9A CN201610709457A CN106392932B CN 106392932 B CN106392932 B CN 106392932B CN 201610709457 A CN201610709457 A CN 201610709457A CN 106392932 B CN106392932 B CN 106392932B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- optical element
- length
- width
- reference block
- adjustment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 91
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B11/00—Work holders not covered by any preceding group in the subclass, e.g. magnetic work holders, vacuum work holders
Abstract
本发明公开了一种光学元件夹持装置和方法。所述夹持装置包括初始定位基准块、长度导向滑轨、长度导向滑块、宽度导向齿条轴、宽度导向齿轮滑块、厚度调整定位组件、俯仰轴和偏摆轴。本发明能够夹持长度400‑1000mm,宽度200‑500mm,厚度60‑150mm的方形光学元件,并能够调整元件的俯仰和偏转角度,尺寸位置定位精度优于1mm,角度定位精度优于10′,且装夹过程简单,稍做该动,可用于其它具有同类夹持需求的场合中。本发明具有广泛的应用前景和可观的社会经济效益。
Description
技术领域
本发明属于光学检测技术领域,具体地说是一种在大口径光学元件进行表面损伤检测前,能够实现大口径光学元件定位、夹紧和调节的夹持装置及夹持方法。
背景技术
所谓柔性夹具,是指用同一夹具系统,装夹在形状与尺寸上有所变化的多种工件。但是工件变化可以在小范围,即在相似的形状和尺寸变动不大的范围内,也可在大范围,即零件形状完全不同,尺寸变化也很大。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产和检测的需要,扩大夹具的柔性化程度,改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构,发展可调夹具结构,将是当前夹具发展的主要方向。
随着光学加工水平的快速发展,大口径光学元件的使用比重越来越大,如何能够快速高精度的进行大口径光学元件的表面损伤检测,近年来备受关注。为了扩大光学元件表面损伤检测装置所能检测的光学元件尺寸范围,需要设计一套柔性夹具实现各种规格光学元件的夹持,而目前尚无找到在结构上、经济上、实用性上满足需求的夹具。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够满足大口径光学元件表面损伤检测装置需求的柔性夹具,用于夹持各种不同规格尺寸的被检测光学元件。
为了实现上述目的,本发明的一方面,提出一种光学元件夹持装置,包括初始定位基准块(1)、长度导向滑轨(2)、长度导向滑块(3)、宽度导向齿条轴(4)、宽度导向齿轮滑块(5)、厚度调整定位组件(6)、俯仰轴(7)和偏摆轴(8),其中:
所述初始定位基准块(1)用于是对光学元件进行初始定位;
所述长度导向滑轨(2)沿着光学元件长度设置,作用是使得长度导向滑块(3)沿着它滑动,从而适应不同长度的光学元件;
所述长度导向滑块(3)的作用是带动其上的宽度导向齿条轴(4)和宽度导向齿轮滑块(5)沿长度导向滑轨(2)进行滑动和锁死,其作用是对光学元件在长度方向进行定位和夹紧;
所述宽度导向齿条轴(4)竖直置在所述长度导向滑块上方,其作用是使得宽度导向齿轮滑块(5)沿其进行上下滑动,从而适应不同宽度的光学元件。
所述宽度导向齿轮滑块(5)设置在所述宽度导向齿条轴(4)上,且沿所述宽度导向齿条轴(4)上下滑动,其作用是带动厚度调整定位组件(6)滑动到合适的位置并进行锁死;
所述厚度调整定位组件(6)设置在所述宽度导向齿轮滑块(5)上,作用是对光学元件的厚度方向进行重复定位和夹紧,以保证夹具的刚度和强度;
所述俯仰轴(7)设置在所述长度导向滑轨(2)下方,其作用是带动初始定位基准块(1)、长度导向滑轨(2)、长度导向滑块(3)、宽度导向齿条轴(4)、宽度导向齿轮滑块(5)、厚度调整定位组件(6)整体进行俯仰角度运动,实现光学元件表面的俯仰角度调整;
所述偏摆轴(8)设置在所述俯仰轴(7)下方,其作用是带动初始定位基准块(1)、长度导向滑轨(2)、长度导向滑块(3)、宽度导向齿条轴(4)、宽度导向齿轮滑块(5)、厚度调整定位组件(6)、俯仰轴(7)整体进行偏摆运动,实现光学元件表面的偏摆角度调整。
根据本发明另一方面,提供了一种利用上述夹持装置的光学元件夹持方法,该方法包括如下步骤:
步骤1,将光学元件放置到初始定位基准块(1)上,限制光学元件宽度方向的自由度;
步骤2,根据光学元件的长度尺寸,调整长度导向滑块(3)和宽度导向滑块(5)的位置,调整完成后锁死调整块,限制光学元件长度方向的自由度;
步骤3,根据光学元件的厚度尺寸,调整厚度定位组件(6)中的定位块并锁死,限制光学元件厚度方向的自由度。
步骤4,根据大口径光学元件表面损伤检测单元反馈的姿态值,分别调整俯仰轴(7)和偏摆轴(8),姿态调整完成后锁死俯仰轴(7)和偏摆轴(8),限制光学元件被测表面的姿态自由度。
本发明能够实现长度400-1000mm,宽度200-500mm,厚度60-150mm的方形光学元件的夹持,可根据光学元件的尺寸变化进行长宽厚的调整,并可对被夹持光学元件的俯仰角和偏摆角进行调节。俯仰角的调整范围为15°,偏摆角的调整范围为360°。尺寸位置定位精度优于1mm,角度定位精度优于10′,且装夹过程简单,稍做该动,可用于其它具有同类夹持需求的场合中。本发明具有广泛的应用前景和可观的社会经济效益。
本发明设计的柔性夹具,可夹持光学元件的尺寸范围比较广,并且该夹具能够对被夹持光学元件的俯仰角和偏摆角进行调节,这是之前的夹具不能满足的。
附图说明
图1A为本发明中光学元件夹持装置的正面结构示意图。
图1B为本发明中光学元件夹持装置的侧面结构示意图。
图2为本发明中光学元件夹持装置的三维模型示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。
图1A和1B为根据本发明一实施例的大口径光学元件表面损伤检测用柔性夹具的正面和侧面结构图,如图1A和1B所示,所述一种大口径光学元件表面损伤检测用柔性夹具主要包括:初始定位基准块1、长度导向滑轨2、长度导向滑块3、宽度导向齿条轴4、宽度导向齿轮滑块5、厚度调整定位组件6、俯仰轴7和偏摆轴8。
所述初始定位基准块1可包括多个,分别置于光学元件长度一侧的不同位置处,以初始定位光学元件,初始定位基准块1固定在长度导向滑轨2上;其数量可以根据光学元件的尺寸进行增减,图1A所示为2个。如图2所示,单个初始定位基准块1包括定基准块9和动基准块10,定基准块9位置固定不可调,动基准块10可根据光学元件的厚度调整位置,光学元件置于定基准块9和动基准块10之间,由定基准块9和动基准块10在厚度方向上固定和夹紧光学元件。
所述长度导向滑轨2沿着光学元件长度设置,其作用是使得长度导向滑块3可沿着它滑动,从而适应不同长度的光学元件。
所述长度导向滑块3的作用是带动其上的宽度导向齿条轴4和宽度导向齿轮滑块5沿长度导向滑轨2进行滑动和锁死,其作用是对光学元件的长度方向进行定位和夹紧。
所述宽度导向齿条轴4一端固定在所述长度导向滑块3上,其沿着光学元件宽度方向设置,其作用是使得宽度导向齿轮滑块5沿其进行上下滑动,从而适应不同宽度的光学元件。
所述宽度导向齿轮滑块5的作用是带动厚度调整定位组件6滑动到合适的位置并进行锁死。
所述厚度调整定位组件6安装在宽度导向齿轮滑块5上,其作用是对光学元件的厚度方向进行重复定位和夹紧,以保证夹具的刚度和强度,结构和初始定位基准块相同,所述厚度调整定位组件6包括定基准块9和动基准块10,定基准块9位置固定不可调,动基准块10可根据光学元件的厚度调整位置,光学元件置于定基准块9和动基准块10之间,由定基准块9和动基准块10在厚度方向上固定和夹紧光学元件。
所述俯仰轴7的作用是带动初始定位基准块1、长度导向滑轨2、长度导向滑块3、宽度导向齿条轴4、宽度导向齿轮滑块5、厚度调整定位组件6整体进行绕俯仰轴7轴心线旋转的俯仰角度运动,实现光学元件表面的俯仰角度调整。俯仰轴7与长度导向滑轨2相连接。如图2所示,俯仰轴7包括竖直旋转支撑板15、竖直旋转轴13和竖直旋转锁紧螺钉14,竖直旋转支撑板15与长度导向滑轨2相连接,竖直旋转支撑板15可绕竖直旋转轴13做相对于水平旋转支撑板17的俯仰角度调整,调整完成后,利用竖直旋转锁紧螺钉14进行位置锁死。
所述偏摆轴8的作用是带动初始定位基准块1、长度导向滑轨2、长度导向滑块3、宽度导向齿条轴4、宽度导向齿轮滑块5、厚度调整定位组件6、俯仰轴7整体进行绕转盘轴承12轴心线旋转的偏摆运动,实现光学元件表面的偏摆角度调整。偏摆轴8与俯仰轴7相连接。如图2所示,偏摆轴8包括底板11、水平旋转支撑板17、转盘轴承12和水平旋转锁紧螺钉16,水平旋转支撑板17与转盘轴承12相连接,水平旋转支撑板17可绕转盘轴承12做相对于底板11的偏摆角度调整,调整完成后,利用水平旋转锁紧螺钉16进行位置锁死。
所述一种利用所述柔性夹具对光学元件进行夹持的方法包括以下步骤:首先将大口径光学元件放置到初始定位基准块1上,限制光学元件宽度方向的自由度;之后,根据光学元件的长度尺寸,调整长度导向滑块3和宽度导向滑块5的位置,调整完成后锁死调整长度导向滑块3和宽度导向滑块5,限制光学元件长度方向的自由度;然后,根据光学元件的厚度尺寸,调整厚度定位组件6中的定位块并锁死,限制光学元件厚度方向的自由度;最后,根据大口径光学元件表面损伤检测单元反馈的姿态值,分别调整俯仰轴7和偏摆轴8,姿态调整完成后锁死两个调整轴,限制光学元件被测表面的姿态自由度。
综上,本发明实施方便,能够方便快速、高精度的实现不同尺寸光学元件的夹持,可以满足大口径光学元件表面损伤检测时对夹具柔性的需要。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种光学元件夹持装置,其特征在于,包括:初始定位基准块(1)、长度导向滑轨(2)、长度导向滑块(3)、宽度导向齿条轴(4)、宽度导向齿轮滑块(5)、厚度调整定位组件(6)、俯仰轴(7)和偏摆轴(8),其中:
所述初始定位基准块(1)固定在长度导向滑轨(2)上,作用是对光学元件进行初始定位;
所述长度导向滑轨(2)沿着光学元件长度设置,作用是使得长度导向滑块(3)沿着它滑动,从而适应不同长度的光学元件;
所述长度导向滑块(3)的作用是带动其上的宽度导向齿条轴(4)和宽度导向齿轮滑块(5)沿长度导向滑轨(2)进行滑动和锁死,其作用是对光学元件在长度方向进行定位和夹紧;
所述宽度导向齿条轴(4)竖直置在所述长度导向滑块上方,其作用是使得宽度导向齿轮滑块(5)沿其进行上下滑动,从而适应不同宽度的光学元件;
所述宽度导向齿轮滑块(5)设置在所述宽度导向齿条轴(4)上,且沿所述宽度导向齿条轴(4)上下滑动,其作用是带动厚度调整定位组件(6)滑动到合适的位置并进行锁死;
所述厚度调整定位组件(6)设置在所述宽度导向齿轮滑块(5)上,作用是对光学元件的厚度方向进行重复定位和夹紧,以保证夹具的刚度和强度;
所述俯仰轴(7)设置在所述长度导向滑轨(2)下方,其作用是带动初始定位基准块(1)、长度导向滑轨(2)、长度导向滑块(3)、宽度导向齿条轴(4)、宽度导向齿轮滑块(5)、厚度调整定位组件(6)整体进行俯仰角度运动,实现光学元件表面的俯仰角度调整;
所述偏摆轴(8)设置在所述俯仰轴(7)下方,其作用是带动初始定位基准块(1)、长度导向滑轨(2)、长度导向滑块(3)、宽度导向齿条轴(4)、宽度导向齿轮滑块(5)、厚度调整定位组件(6)、俯仰轴(7)整体进行偏摆运动,实现光学元件表面的偏摆角度调整。
2.如权利要求1所述的光学元件夹持装置,其特征在于,所述初始定位基准块(1)包括定基准块(9)和动基准块(10),定基准块(9)位置固定不可调,动基准块可根据光学元件的厚度调整位置,光学元件置于定基准块(9)和动基准块(10)之间,由定基准块(9)和动基准块(10)在厚度方向上固定和夹紧光学元件。
3.如权利要求1所述的光学元件夹持装置,其特征在于,所述俯仰轴(7)包括竖直旋转支撑板(15)、竖直旋转轴(13)和竖直旋转锁紧螺钉(14),竖直旋转轴(13)与长度导向滑轨(2)相连接,竖直旋转支撑板(15)可绕竖直旋转轴(13)做相对于所述偏摆轴(8)上的水平旋转支撑板(17)的俯仰角度调整。
4.如权利要求3所述的光学元件夹持装置,其特征在于,竖直旋转锁紧螺钉(14)用于在所述俯仰角度调整完成后,进行位置锁死。
5.如权利要求1所述的光学元件夹持装置,其特征在于,所述偏摆轴(8)包括底板(11)、水平旋转支撑板(17)、转盘轴承(12)和水平旋转锁紧螺钉(16),水平旋转支撑板(17)与转盘轴承(12)相连接,水平旋转支撑板(17)可绕转盘轴承(12)做相对于底板(11)的偏摆角度调整。
6.如权利要求5所述的光学元件夹持装置,其特征在于,所述水平旋转锁紧螺钉(16)用于在所述偏摆角度调整完成后,进行位置锁死。
7.如权利要求1-6任一项所述的光学元件夹持装置,其特征在于,所述光学元件的长度为400-1000mm,宽度为200-500mm,厚度为60-150mm。
8.一种光学元件夹持方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
步骤1,将光学元件放置到初始定位基准块(1)上,限制光学元件宽度方向的自由度;
步骤2,根据光学元件的长度尺寸,调整长度导向滑块(3)和宽度导向滑块(5)的位置,调整完成后锁死调整长度导向滑块(3)和宽度导向滑块(5)限制光学元件长度方向的自由度;
步骤3,根据光学元件的厚度尺寸,调整厚度定位组件(6)中的定位块并锁死,限制光学元件厚度方向的自由度;
步骤4,根据大口径光学元件表面损伤检测单元反馈的姿态值,分别调整俯仰轴(7)和偏摆轴(8),姿态调整完成后锁死俯仰轴(7)和偏摆轴(8),限制光学元件被测表面的姿态自由度。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610709457.9A CN106392932B (zh) | 2016-08-23 | 2016-08-23 | 一种光学元件夹持装置和方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610709457.9A CN106392932B (zh) | 2016-08-23 | 2016-08-23 | 一种光学元件夹持装置和方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106392932A CN106392932A (zh) | 2017-02-15 |
CN106392932B true CN106392932B (zh) | 2018-02-16 |
Family
ID=58004629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610709457.9A Expired - Fee Related CN106392932B (zh) | 2016-08-23 | 2016-08-23 | 一种光学元件夹持装置和方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106392932B (zh) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107378820B (zh) * | 2017-07-25 | 2019-04-02 | 水越精密模具(昆山)有限公司 | 一种模具固定装置 |
CN109822477B (zh) * | 2019-02-28 | 2024-03-19 | 中航华东光电有限公司 | 多自由度转动夹具 |
CN110361828B (zh) * | 2019-08-22 | 2024-02-09 | 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 | 一种大口径光学元件精密调整镜架 |
CN112858228B (zh) * | 2021-01-22 | 2023-04-28 | 西安应用光学研究所 | 一种大尺寸光学窗口零件透射分辨率测量装置及测量方法 |
CN113031296B (zh) * | 2021-03-24 | 2022-08-19 | 长春长光智欧科技有限公司 | 可快速装调的金属基自由曲面三反光学系统的装调方法 |
CN113267864B (zh) * | 2021-06-02 | 2022-12-16 | 宁波法里奥光学科技发展有限公司 | 一种光学元件角度微调机构 |
CN114082612B (zh) * | 2021-11-17 | 2022-12-27 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 光学元件夹具切换机构 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1307364A (en) * | 1969-06-09 | 1973-02-21 | Ealing Beck Ltd | Optical benches |
CA1114354A (en) * | 1977-06-10 | 1981-12-15 | Steven K. Harbaugh | Precision travelling optical table assembly |
JP2855394B2 (ja) * | 1993-02-18 | 1999-02-10 | ホーヤ株式会社 | 回転対称面の面形状測定装置における被測定物の位置決め・保持装置 |
CN201335901Y (zh) * | 2008-12-30 | 2009-10-28 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 偏振片调节架 |
CN103148826B (zh) * | 2013-02-22 | 2015-08-19 | 厦门大学 | 一种可旋转的大口径光学元件夹具 |
CN104166210B (zh) * | 2014-07-28 | 2017-02-15 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种大口径超薄平板的快速夹持装置 |
CN105043715B (zh) * | 2015-06-04 | 2017-10-20 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 大口径光学镜片夹具 |
-
2016
- 2016-08-23 CN CN201610709457.9A patent/CN106392932B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106392932A (zh) | 2017-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106392932B (zh) | 一种光学元件夹持装置和方法 | |
CN102248451A (zh) | 一种后角可调式圆弧刃金刚石车刀自动研磨装置 | |
CN102221787B (zh) | 高精度曝光镜头单元的集成装校装置 | |
CN101639350B (zh) | 一种康芒法大口径平面镜检验集成装置 | |
CN201405248Y (zh) | 一种石英喷嘴开槽机 | |
CN113466131A (zh) | 一种金属切削刀具连续检测装置 | |
CN111964611A (zh) | 一种基于机器视觉的轴类零件直线度误差测量装置 | |
CN106002626B (zh) | 一种压电致动砂轮调心装置 | |
CN210376192U (zh) | 一种晶棒v型槽定向检测装置 | |
CN209256401U (zh) | 高精密新能源汽车电机端盖固定夹具 | |
CN103817807B (zh) | 晶体棒料加工半球罩的快速成型切割机 | |
CN112935849B (zh) | 一种微透镜阵列两轴联动加工方法 | |
CN205009416U (zh) | 蓝宝石a向定向夹具 | |
CN111702653B (zh) | 一种平面光学元件行星式研磨装置及研磨方法 | |
KR101124242B1 (ko) | 측정타워가 구비된 대구경 광학렌즈 연마장치 | |
CN210499499U (zh) | 一种用于工件精密测量的调心调平机构 | |
CN209706742U (zh) | 一种基于五轴的3d测量平台 | |
CN202528735U (zh) | 一种可倾式旋转夹持机构 | |
CN206393391U (zh) | 一种微型圆柱透镜外圆精密研磨装置 | |
CN219581910U (zh) | 一种激光调焦装置 | |
CN210452299U (zh) | 一种造型铸件精加工用可精确校准的多工位夹具 | |
CN202119396U (zh) | 四轴影像测量仪 | |
CN109676155B (zh) | 金属锡盘的位移补偿车削方法 | |
CN218725192U (zh) | 镜头偏心调整设备 | |
CN217019455U (zh) | 一种高精密平口钳机床夹具 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180216 Termination date: 20190823 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |