CN109333234A - 小口径光学元件的装夹装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种稳定性好的小口径光学元件的装夹装置及其方法。小口径光学元件的装夹装置，包括基板、陶瓷环、之形连接板、挡块、调节螺钉、陪抛片和分离器，所述陪抛片的数量与元件的侧面数量相匹配；所述挡块的数量与所述陪抛片的数量一致；所述陪抛片平放在基板上；所述挡块侧面设置有调节螺钉，用于固定陪抛片与元件的相对位置；所述陶瓷环和分离器通过之形连接板连接在一起；所述分离器的中心开孔，用以放置所述挡块。本发明通过陪抛片将元件紧密联合，可以实现小口径元件的快速装夹，能够适应不同外形及尺寸的元件，稳定性好，改善了小口径元件加工精度控制难、效率低的问题。

Description

小口径光学元件的装夹装置及其方法
技术领域
本发明涉及一种光学元件的装夹装置及其方法，尤其涉及一种小口径光学元件的装夹装置及其方法。
背景技术
光学晶体广泛应用于医药和工业激光器上，不同的晶体分别具有光学均匀性好、损伤阈值高、倍频转换效率高等优点，但这些光学晶体一般具有生长周期长、尺寸偏小、各向异性的材料特点，特别是应用于实验研究的光学材料，元件尺寸各异，元件装夹困难，且加工效率较低。
针对小口径的光学晶体元件，传统的冷加工方法多为手抛或粘结成盘抛光，但手抛的精度稳定性较差，较依赖操作人员的技艺，而粘结上盘产生的局部热应力容易引起晶体材料的开裂，特别是对CLBO晶体等对温度敏感的材料，或带来非均匀变形导致元件下盘后精度恶化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种稳定性好的小口径光学元件的装夹装置及其方法。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：小口径光学元件的装夹装置，包括基板、陶瓷环、之形连接板、挡块、调节螺钉、陪抛片和分离器，所述陪抛片的数量与元件的侧面数量相匹配；所述挡块的数量与所述陪抛片的数量一致；所述陪抛片平放在基板上；所述挡块侧面设置有调节螺钉，用于固定陪抛片与元件的相对位置；所述陶瓷环和分离器通过之形连接板连接在一起；所述分离器的中心开孔，用以放置所述挡块。
进一步的，所述挡块的下表面与所述基板重合。
进一步的，所述挡块和陪抛片都采用四个，且所述四个挡块围成矩形形状。
进一步的，所述陶瓷环和分离器通过螺钉固定。
进一步的，所述元件平放在基板上，且保持加工面与基板重合。
进一步的，所述基板的平面度优于1μm。
进一步的，所述陪抛片的尺寸为20mm×20mm×20mm。
进一步的，所述调节螺钉的材料为聚四氟，所述陪抛片的材料为尼龙。
进一步的，所述分离器的下表面与陶瓷环的下表面相距1-2mm。
小口径光学元件的装夹方法，该方法包括以下步骤：
1)将元件平放在基板上，保持其加工面与基板重合；
2)将多个挡块通过螺钉两两连接；
3)将陪抛片平放在基板上，按照顺时针或逆时针方向按顺序将陪抛片与元件相接触；
4)调节各陪抛片的位置，使每个陪抛片与元件均有一个侧面重合；
5)分别调整每个挡块侧面的调节螺钉，以固定元件、陪抛片和挡块的相对位置；
6)通过螺钉将多个之形连接板固定在陶瓷环和分离器上，使陶瓷环和分离器连接在一起；
7)将上述步骤5装夹后的元件整体平放入分离器的中心开孔内，装夹完成。
本发明的有益效果是：通过陪抛片将元件紧密联合，可以实现小口径元件的快速装夹，能够适应不同外形及尺寸的元件，通用性好，装夹简单，稳定性好，改善了小口径元件加工精度控制难、效率低的问题；可对不同规格元件(Φ＜20mm)进行快速装夹，特别适用于小口径光学元件的特殊加工需求，可提高小口径光学晶体元件的加工质量及加工效率；本发明针对CLBO晶体等特殊材料装夹，可避免热粘结法上盘对元件带来的开裂风险。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图。
图2是本发明装置的立体图。
具体实施方式
如图1-2所示，本发明装置包括基板1、陶瓷环2、之形连接板4、挡块5、调节螺钉6、陪抛片7和分离器8，其中，基板1放置在操作台上，基板1的平面度优于1μm，元件9平放在基板1上，且保持加工面与基板1重合；陪抛片7的数量与元件9的侧面数量相匹配；挡块5的数量与陪抛片7的数量一致；多个挡块5通过螺钉两两固连，挡块5的下表面与基板1重合；陪抛片7平放在基板1上，调整陪抛片7的位置，使得每个陪抛片7与元件9均有一个侧面重合；每个挡块5侧面均设置有调节螺钉6，用于固定陪抛片7与元件9的相对位置；陶瓷环2和分离器8通过多个之形连接板4连接在一起，并通过螺钉3固定；分离器8的中心开孔，用以放置挡块5，并预留调节螺钉6的调整空间。
图1和图2中显示的是四个挡块5和四个陪抛片7，四个挡块5通过螺钉两两固连，且四个挡块5围成矩形形状。
上述陪抛片7的尺寸可为20mm×20mm×20mm，以适应不同规格尺寸的元件9；上述调节螺钉6材料最好为聚四氟；上述分离器8的下表面与陶瓷环2的下表面相距1-2mm；上述陪抛片7的材料最好为尼龙。
加工时，上述陶瓷环2要转动，上述陶瓷环2和分离器8可以带动元件9及其它部件整体旋转，抛光过程中元件9与分离器8、陶瓷环2之间基本无相对运动。
本发明装置的装夹过程包括以下步骤：
1)将元件9平放在基板1上，保持其加工面与基板1重合；
2)将多个挡块5通过螺钉两两连接；
3)将多个陪抛片7平放在基板1上，按照顺时针或逆时针方向按顺序将多个陪抛片7与元件9相接触；
4)调节各陪抛片7的位置，使每个陪抛片7与元件9均有一个侧面重合；
5)分别调整每个挡块5侧面的调节螺钉6，以固定元件9、陪抛片7和挡块5的相对位置；
6)通过螺钉3将多个之形连接板4固定在陶瓷环2和分离器8上，使陶瓷环2和分离器8连接在一起；
7)将上述步骤5装夹后的元件整体平放入分离器8的中心开孔内，装夹完成，即可进行研磨抛光。

Claims (10)

1.小口径光学元件的装夹装置，其特征在于：包括基板(1)、陶瓷环(2)、之形连接板(4)、挡块(5)、调节螺钉(6)、陪抛片(7)和分离器(8)，所述陪抛片(7)的数量与元件(9)的侧面数量相匹配；所述挡块(5)的数量与所述陪抛片(7)的数量一致；所述陪抛片(7)平放在基板(1)上；所述挡块(5)侧面设置有调节螺钉(6)，用于固定陪抛片(7)与元件(9)的相对位置；所述陶瓷环(2)和分离器(8)通过之形连接板(4)连接在一起；所述分离器(8)的中心开孔，用以放置所述挡块(5)。
2.如权利要求1所述的小口径光学元件的装夹装置，其特征在于：所述挡块(5)的下表面与所述基板(1)重合。
3.如权利要求1所述的小口径光学元件的装夹装置，其特征在于：所述挡块(5)和陪抛片(7)都采用四个，且所述四个挡块(5)围成矩形形状。
4.如权利要求1所述的小口径光学元件的装夹装置，其特征在于：所述陶瓷环(2)和分离器(8)通过螺钉(3)固定。
5.如权利要求1所述的小口径光学元件的装夹装置，其特征在于：所述元件(9)平放在基板(1)上，且保持加工面与基板(1)重合。
6.如权利要求1所述的小口径光学元件的装夹装置，其特征在于：所述基板(1)的平面度优于1μm。
7.如权利要求1所述的小口径光学元件的装夹装置，其特征在于：所述陪抛片(7)的尺寸为20mm×20mm×20mm。
8.如权利要求1所述的小口径光学元件的装夹装置，其特征在于：所述调节螺钉(6)的材料为聚四氟，所述陪抛片(7)的材料为尼龙。
9.如权利要求1所述的小口径光学元件的装夹装置，其特征在于：所述分离器(8)的下表面与陶瓷环(2)的下表面相距1-2mm。
10.小口径光学元件的装夹方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)将元件(9)平放在基板(1)上，保持其加工面与基板(1)重合；
2)将多个挡块(5)通过螺钉两两连接；
3)将陪抛片(7)平放在基板(1)上，按照顺时针或逆时针方向按顺序将陪抛片(7)与元件(9)相接触；
4)调节各陪抛片(7)的位置，使每个陪抛片(7)与元件(9)均有一个侧面重合；
5)分别调整每个挡块(5)侧面的调节螺钉(6)，以固定元件(9)、陪抛片(7)和挡块(5)的相对位置；
6)通过螺钉(3)将多个之形连接板(4)固定在陶瓷环(2)和分离器(8)上，使陶瓷环(2)和分离器(8)连接在一起；
7)将上述步骤5装夹后的元件整体平放入分离器(8)的中心开孔内，装夹完成。
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