CN106584236A - 一种光学圆片的倒角装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学圆片的倒角装置，其包括空心倒角量控制杆，空心倒角量控制杆其尾部连接有真空泵，其头部安装有真空吸盘；在真空吸盘的下方设有一凹形碗片，其内凹面为球面；凹形碗片可同时转动和摆动，并使凹形碗片的球面中心和摆动中心一致；凹形碗片的球面半径为R₂，待倒角的光学圆片的半径为R₁，使R₂＝SQRT(2*R₁ ²)。本发明能够实现精准及个体倒角量一致性良好的光学圆片，使光学圆片磨边很均匀，倒角精确，而且效率很高。

Description

一种光学圆片的倒角装置

技术领域

本发明涉及一种光学精密仪器，具体涉及一种光学圆片的倒角装置。

背景技术

以前光学圆片倒角通常是用简易的吸盘吸住光学件，再在单轴机上滚动一圈以实现光学圆片的倒角，此方法虽然成本低但效率低，倒角均匀性差，产品倒角良率低，另外如果用无心磨边机进行倒角也存在定径难而导致倒角不均匀，效率低的问题，其对操作人员技术和熟练程度依赖很强，并且人工控制倒角量难度大，基本没法保证不同光学元件个体的倒角量一致，随着光学模块基于机器视觉技术的自动装配日益发展及人工成本的不断增加，光学件倒角越来越被要求有高品质，即倒角量要精准及个体倒角量一致性好，提出了更高的要求。

发明内容

有鉴于此，为解决上述技术问题，本发明的目的在于提出一种能够实现精准及个体倒角量一致性良好的光学圆片的倒角装置。

所采用的技术方案为：

一种光学圆片的倒角装置，包括空心倒角量控制杆，所述空心倒角量控制杆其尾部连接有真空泵，其头部安装有真空吸盘；在所述真空吸盘的下方设有一凹形碗片，其内凹面为球面；所述凹形碗片可同时转动和摆动，并使凹形碗片的球面中心和摆动中心一致；所述凹形碗片的球面半径为R₂，待倒角的光学圆片的半径为R₁，使R₂＝SQRT(2*R₁ ²)。

进一步地，所述空心倒角量控制杆设有倒角量调节装置。

进一步地，所述倒角量调节装置包括凸块、内牙挡杆、细牙螺杆、大直径齿轮、小直径齿轮和倒角量控制旋钮，所述倒角量控制旋钮固定连接所述小直径齿轮，所述小直径齿轮与所述大直径齿轮相互啮合，所述大直径齿轮固定连接所述细牙螺杆，所述细牙螺杆穿过所述内牙挡杆，并使所述内牙挡杆可随所述细牙螺杆的转动而向上或向下运动，所述凸块抵靠在所述内牙挡杆的上方，所述凸块固定在所述空心倒角量控制杆上。

进一步地，所述小直径齿轮下方设有倒角量传感器，所述倒角量传感器连接一显示装置。

进一步地，所述凹形碗片为凹形青铜烧结金刚石碗片。

本发明的另一目的，是提供一种光学圆片的倒角装置的倒角方法，包括如下步骤：

第一步，先确定凹形碗片半径R₂,R₂＝SQRT(2*R₁ ²),并安装好球半径为R₂的凹形碗片；

第二步，调节凹形碗片在摆动直径上的位置，使凹形碗片的球面中心和摆动中心一致；

第三步，把半径为R₁待倒角的光学圆片放在真空吸盘上，启动真空泵，真空泵通过所述空心倒角量控制杆抽取空气后由真空吸盘吸住待倒角的光学圆片；

第四步，凹形碗片开始转动并同时摆动，对待倒角的光学圆片进行磨削。

本发明的有益效果在于:

本发明根据光学件倒角小的特点，完全改变了传统用平面磨盘倒角的方式，采取球面磨的方法来实现光学元件精密倒角。

1.由凹形碗片转动和摆动的组合运动对待倒角的光学圆片的圆形棱边进行磨削，使光学圆片磨边很均匀，而且效率很高。

2.碗片的摆动使得待倒角的光学圆片在碗片上不仅是线磨削，而成为球面磨削，而且磨具面消耗均匀，这样大大的增加了碗片的寿命。

3.进一步设置的倒角量调节装置，使倒角量容易调节，大小变速比传动齿轮组使倒角量调节精度增加。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为光学圆片的倒角装置的结构图；

图2为凹形碗片半径的确定示意图；

图3为含有倒角量调节装置的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明优选的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1所示，一种光学圆片的倒角装置，包括空心倒角量控制杆1，该空心倒角量控制杆1即是具有中间空心结构的、用于倒角量控制的杆。空心倒角量控制杆1的尾部连接有真空泵(未图示)，空心倒角量控制杆1的头部安装有真空吸盘2；真空泵通过空心倒角量控制杆1抽取空气最终由真空吸盘2吸住待倒角的光学圆片3。

在待倒角的光学圆片3的下方设有一凹形碗片4，其内凹面为球面；凹形碗片4的材质可以根据实际需要选择，但是为了进行较好地磨削，凹形碗片选择为凹形青铜烧结金刚石碗片。该凹形青铜烧结金刚石碗片即是具有内凹面的、由青铜烧结金刚石层制成的碗片。其内凹面即为青铜烧结金刚石磨削面。

参见图2所示，凹形碗片4可同时转动和摆动，并使凹形碗片4的球面中心和摆动中心一致(如图2所示的同在E点)；令凹形碗片的球面半径为R₂，待倒角的光学圆片的半径为R₁，使R₂＝SQRT(2*R₁ ²)。SQRT是计算机术语，表示开平方根。

实现凹形碗片可同时转动和摆动的结构可以有多种。例如，参见图1所示的，在凹形碗片4的底端固定连接一旋转杆41，该旋转杆41可以通过电机实现旋转；在旋转杆的底端设置弧形导槽(弧形可以如图1中B所示)，使旋转杆沿着弧形导槽摆动；或者在凹形碗片的侧面固定一摆臂，从而使摆臂摆动的同时带动凹形碗片的摆动；或者采用上述两种摆动方式的结合。

旋转杆驱动凹形碗片按图1中所示方向A或其反方向旋转，且凹形碗片按图1所示方向B左右摆动，由凹形碗片转动和摆动的组合运动对待倒角的光学圆片的圆形棱边进行磨削。

空心倒角量控制杆设有倒角量调节装置，参见图3所示，该倒角量调节装置可上下运动(如图3所示的方向C)调节待倒角的光学圆片3与凹形碗片4的间距，从而控制待倒角的光学圆片倒角大小。实现该倒角量调节装置可以有多种。比较优选的是，该倒角量调节装置包括凸块5、内牙挡杆6、细牙螺杆7、大直径齿轮8、小直径齿轮9和倒角量控制旋钮10，所述倒角量控制旋钮10固定连接所述小直径齿轮9，小直径齿轮9与大直径齿轮8相互啮合，大直径齿轮8固定连接细牙螺杆7，细牙螺杆7穿过内牙挡杆6，并使内牙挡杆6可随细牙螺杆7的转动而向上或向下运动，凸块5抵靠在内牙挡杆6的上方，凸块5固定在空心倒角量控制杆1上。

大直径齿轮8和小直径齿轮9的啮合构成了变速比传动齿轮组或称大小变速比传动齿轮组。

倒角量调节装置是通过旋转倒角量控制旋钮10转动变速比传动齿轮组中的小直径齿轮9，小直径齿轮9带动大直径齿轮8转动，大直径齿轮8和细牙螺杆7联动，使穿过细牙螺杆7的内牙挡块6上下运动，其中内牙挡块6向上运动带动凸块5向上运动，从而带动空心倒角量控制杆1向上运动；内牙挡块6向下运动，从而内牙挡块6向下让位，由空心倒角量控制杆1自身重力实现向下运动并使凸块5抵靠在内牙挡块6上。由此倒角量控制旋钮可使空心倒角量控制杆上下运动来实现倒角量的大小。

小直径齿轮9下方可以进一步设置有倒角量传感器11，该倒角量传感器11连接一显示装置(未图示)。该显示装置包括MCU和与MCU连接的数码显示屏。这样，可通过倒角量传感器感知倒角量的改变，并通过MCU计算转换成显示值在数码显示屏上显示。

由于待倒角的光学圆片有不同的尺寸差异，本发明设计的光学圆片的倒角装置的倒角方法可以具体实现如下：如图2所述，假设待倒角的光学圆片半径为R₁,第一步要先确定凹形青铜烧结金钢石碗片半径R₂,R₂＝SQRT(2*R₁ ²),并安装好球半径为R₂的凹形青铜烧结金钢石碗片在旋转杆上；第二步调节凹形青铜烧结金钢石碗片在摆动直径上的位置，使凹形青铜烧结金钢石碗片的球面中心和旋转杆摆动中心一致，如图2所示的在C点，第三步，调节倒角量控制旋钮设定好倒角量，把半径为R₁待倒角的光学圆片放在真空吸盘上；第四步，凹形青铜烧结金钢石碗片开始转动同时摆动，对待倒角的光学圆片的圆形棱边进行磨削。从而实现不同尺寸差异的待倒角的光学圆片的磨削。

实验结果显示，在5秒便可完成直角边0.4mm±0.01mm的倒角磨削量。

从而本发明的优点有:

1、由凹形青铜烧结金钢石碗片转动和摆动的组合运动对待倒角的光学圆片的圆形棱边进行磨削，使光学圆片磨边很均匀，而且效率很高。

2、凹形碗片的摆动使得待倒角的光学圆片在碗片上不仅是线磨削，而成为球面磨削，而且磨具面消耗均匀，这样大大的增加了碗片的寿命。

3、倒角量调节装置使倒角量容易调节，大小变速比传动齿轮组使倒角量调节精度增加。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种光学圆片的倒角装置，其特征在于，包括空心倒角量控制杆，所述空心倒角量控制杆其尾部连接有真空泵，其头部安装有真空吸盘；在所述真空吸盘的下方设有一凹形碗片，其内凹面为球面；所述凹形碗片可同时转动和摆动，并使凹形碗片的球面中心和摆动中心一致；所述凹形碗片的球面半径为R₂，待倒角的光学圆片的半径为R₁，使R₂＝SQRT(2*R₁ ²)。

2.根据权利要求1所述的光学圆片的倒角装置，其特征在于，所述空心倒角量控制杆设有倒角量调节装置。

3.根据权利要求2所述的光学圆片的倒角装置，其特征在于，所述倒角量调节装置包括凸块、内牙挡杆、细牙螺杆、大直径齿轮、小直径齿轮和倒角量控制旋钮，所述倒角量控制旋钮固定连接所述小直径齿轮，所述小直径齿轮与所述大直径齿轮相互啮合，所述大直径齿轮固定连接所述细牙螺杆，所述细牙螺杆穿过所述内牙挡杆，并使所述内牙挡杆可随所述细牙螺杆的转动而向上或向下运动，所述凸块抵靠在所述内牙挡杆的上方，所述凸块固定在所述空心倒角量控制杆上。

4.根据权利要求3所述的光学圆片的倒角装置，其特征在于，所述小直径齿轮下方设有倒角量传感器，所述倒角量传感器连接一显示装置。

5.根据权利要求1-4任一所述的光学圆片的倒角装置，其特征在于，所述凹形碗片为凹形青铜烧结金刚石碗片。

6.一种权利要求1所述的光学圆片的倒角装置的倒角方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步，先确定凹形碗片半径R₂,R₂＝SQRT(2*R₁ ²),并安装好球半径为R₂的凹形碗片；

第二步，调节凹形碗片在摆动直径上的位置，使凹形碗片的球面中心和摆动中心一致；

第三步，把半径为R1待倒角的光学圆片放在真空吸盘上，启动真空泵，真空泵通过所述空心倒角量控制杆抽取空气后由真空吸盘吸住待倒角的光学圆片；

第四步，凹形碗片开始转动并同时摆动，对待倒角的光学圆片进行磨削。