CN107188401A - 一种非直角异形透镜的加工工装及加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种非直角异形透镜的加工工装，包括用于放置双面透镜的石墨夹具，以及用于与所述石墨夹具配合使用的金属夹具，石墨夹具设有自顶面向下凹陷所形成的定位孔，双面透镜位于定位孔内，金属夹具包括定位斜面和定位平面，定位斜面的底部设有斜面定位挡块，切割第三刀和第四刀时，斜面定位挡块的侧面与石墨夹具接触，定位平面与定位斜面的交接处设有平面定位挡块，切割第一刀和第二刀时，平面定位挡块的侧面与石墨夹具接触。一种非直角异形透镜的加工方法，通过上述工装对双面透镜进行切割，最终得到非直角异形透镜。本发明通过使用加工工装能够进行批量化生产，提升了生产效率，同时提高了产品精度。

Description

一种非直角异形透镜的加工工装及加工方法
技术领域
本发明涉及光学领域，特别是涉及非直角异形透镜的加工工装。
背景技术
在精密模压玻璃非球面透镜的实现方法中，由于受限于模具制造工艺以及玻璃预制件制造工艺和成本的限制，适合于批量生产的都是旋转对称形的透镜。而随着系统厂商越来越高的装配需求，需要更多适合于特殊装配工艺的特殊外形的高精度透镜。
因此提出一种适用于将LD光源或者光纤光源发出的光束进行准直的非球面透镜设计。此透镜设计波长830nm，具有双凸的非球面面型，外径尺寸6.3mm，可广泛应用于医学领域以及激光测量领域。针对医学领域的应用，开发出一种大大简化系统厂商镜头装配的斜角形切面，并对应提出适用于批量生产的斜切面解决方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种批量化、精度高的非直角异形透镜的加工工装及加工方法。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种非直角异形透镜的加工工装，包括凹形的钐钴磁铁，所述钐钴磁铁具有安装槽，所述安装槽的底部设有导胶槽，所述安装槽内设有单阶隔离器，所述单阶隔离器的上方设有耦合透镜，所述单阶隔离器为六面体，所述单阶隔离器的侧面与所述安装槽的两内壁接触，所述耦合透镜包括球面和平面，所述单阶隔离器的顶面和底面均与所述平面具有6~8度角，所述球面靠近单阶隔离器一侧，所述单阶隔离器与所述耦合透镜球面的顶点处不接触，所述耦合透镜的球面一侧的物理孔径小于所述单阶隔离器的同光孔径，所述耦合透镜的透镜中心与所述单阶隔离器的光学中心同轴。
进一步的，所述导胶槽有两条，分别位于所述安装槽的底部两边，两条所述导胶槽相互平行。
进一步的，所述导胶槽的形状为半圆形沟槽。
进一步的，所述耦合透镜的球面一侧的工作距离为5mm，所述耦合透镜的平面一侧的工作距离为0.27mm。
进一步的，所述非直角异形透镜的加工工装的总厚度不超过1.4mm。
与现有技术相比，本发明非直角异形透镜的加工工装的有益效果是：通过使用加工工装能够进行批量化生产，提升了生产效率，同时提高了产品精度。
附图说明
图1是双面透镜的结构示意图。
图2是双面透镜与石墨夹具的装配示意图。
图3是整排双面透镜与石墨夹具的装配俯视示意图。
图4是切割第一刀和第二刀的结构示意图。
图5是切割第三刀的结构示意图。
图6是切割第四刀的结构示意图。
图7是非直角异型透镜的示意图。
具体实施方式
请参阅图1至图7，一种非直角异形透镜的加工工装，包括用于放置双面透镜1的石墨夹具2，以及用于与石墨夹具2配合使用的金属夹具3，石墨夹具2设有自顶面向下凹陷所形成的定位孔21，双面透镜1位于定位孔21内，金属夹具3包括定位斜面31和定位平面34，定位斜面31的底部设有斜面定位挡块32，切割第三刀和第四刀时，斜面定位挡块32的侧面33与石墨夹具2接触，定位平面34与定位斜面31的交接处设有平面定位挡块35，切割第一刀和第二刀时，平面定位挡块35的侧面36与石墨夹具2接触。
一种非直角异形透镜的加工方法，包括以下步骤：
（1）将石墨夹具放到130℃热盘上；
（2）将整排的石墨夹具所有的定位孔均匀涂满热熔胶；
（3）将双面透镜放入石墨夹具的的定位孔中；
（4）将热盘温度降低到80℃左右，降低热熔胶的流动性；
（5）将所有的双面透镜移向石墨夹具的同一侧，使双面透镜与石墨夹具边
缘的间隙达到最小，完成后将整排石墨夹具取下自然冷却至室温；
（6）将步骤（5）完成的产品放置到金属夹具的定位平面上，确保平面定
位挡块的侧面与石墨夹具接触，然后用螺丝固定；
（7）将步骤（6）完成的产品固定到UV-tape上，在精密玻璃切割机的视野
中将整列双面透镜按照物理孔径的边界形成的一条直线与切割机的基准线对齐；
（8）切割机按照设定的程序自动垂直下刀，进行第一刀A和第二刀B的切割；
完成后将UV-tape从切割机上取下；
（9）将锁紧螺丝松开取下，将石墨夹具放置到金属夹具的定位斜面，确保
斜面定位挡块的侧面与石墨夹具接触，然后用螺丝固定；
（10）重新将步骤（9）完成的产品放回切割机上按照设定好的程序进行第三刀C的切割；
（11）完成后将UV-tape从切割机上取下，将石墨夹具旋转180度，重新固定到金属夹具上，并放回切割机上按照设定好的程序进行第四刀D的切割；
（12）完成切割得到非直角异型透镜，然后按照清洗工艺进行清洁，测量切割尺寸。
本发明通过加工工装及加工方法实现了端面夹角为62°的异型透镜的批量加工，提升了生产效率，同时提高了产品精度。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种非直角异形透镜的加工工装，其特征在于：包括用于放置双面透镜的石墨夹具，以及用于与所述石墨夹具配合使用的金属夹具，所述石墨夹具设有自顶面向下凹陷所形成的定位孔，所述双面透镜位于定位孔内，所述金属夹具包括定位斜面和定位平面，所述定位斜面的底部设有斜面定位挡块，切割第三刀和第四刀时，所述斜面定位挡块的侧面与所述石墨夹具接触，所述定位平面与所述定位斜面的交接处设有平面定位挡块，切割第一刀和第二刀时，所述平面定位挡块的侧面与所述石墨夹具接触。
2.一种非直角异形透镜的加工方法，包括以下步骤：
将石墨夹具放到130℃热盘上；
将整排的石墨夹具所有的定位孔均匀涂满热熔胶；
将双面透镜放入石墨夹具的的定位孔中；
将热盘温度降低到80℃左右，降低热熔胶的流动性；
将所有的双面透镜移向石墨夹具的同一侧，使双面透镜与石墨夹具边
缘的间隙达到最小，完成后将整排石墨夹具取下自然冷却至室温；
将步骤（5）完成的产品放置到金属夹具的定位平面上，确保平面定位
挡块的侧面与石墨夹具接触，然后用螺丝固定；
将步骤（6）完成的产品固定到UV-tape上，在精密玻璃切割机的视野
中将整列双面透镜按照物理孔径的边界形成的一条直线与切割机的基准线对齐；
切割机按照设定的程序自动垂直下刀，进行第一刀A和第二刀B的切割；
完成后将UV-tape从切割机上取下；
（9）将锁紧螺丝松开取下，将石墨夹具放置到金属夹具的定位斜面，确保
斜面定位挡块的侧面与石墨夹具接触，然后用螺丝固定；
（10）重新将步骤（9）完成的产品放回切割机上按照设定好的程序进行第三刀C的切割；
（11）完成后将UV-tape从切割机上取下，将石墨夹具旋转180度，重新固定到金属夹具上，并放回切割机上按照设定好的程序进行第四刀D的切割；
（12）完成切割得到非直角异型透镜，然后按照清洗工艺进行清洁，测量切割尺寸。
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