CN109613673B - 一种宽温红外镜头、其装调工装及其装调方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种宽温红外镜头、其装调工装及其装调方法,属于红外镜头技术领域。所述红外镜头中的每块镜片与镜筒间均留有1.5mm以上的大间隙,满足宽温度范围内使用的要求,并为装调工装留有装调空间,而且易于涂胶且粘接牢靠;另外,每块镜片均采用全压圈单独固定并用加厚钢制调整垫来调整满足光学间隔,避免造成镜片的偏摆现象,保证成像质量。所述装调工装结构简单,便于加工且成本低;利用所述装调工装进行装调可以在保证镜片与镜筒间留有大间隙的基础上,满足镜片与镜筒的同轴度要求,而且装配和调试的操作简单方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种宽温红外镜头以及用于装调该红外镜头的工装及其装调方法,属于红外镜头技术领域。
背景技术
随着科学技术的飞速发展,未来战争环境变的越来越复杂,攻防对抗变的越来越激烈。在各种精确制导体系中,红外制导因其制导精度高、抗干扰能力强等优点,在现代武器装备发展中占据着重要的地位。而作为核心部件的红外镜头也成为重点研究对象。
目前用于红外镜头装调的方法主要有以下三种:
(1)采用同心装校仪器装配。此装调方法虽然方便快捷,但是成本高,最主要对镜片及结构件的加工精度要求很高,实际加工生产中要想满足零件的理论设计值,对镜片加工来说很难达到;
(2)采用同心车装配。此装调方法虽然后期的组装简单,但前期的装调复杂,需要对每个镜片外圈的金属圈进行精密加工,而且镜头体积和重量相对较大,在现如今武器装备小型化、轻量化的趋势下,大大受到了限制;
(3)传统镜头装调方法。传统红外镜头结构如图1所示,通常是在每片镜片周圈塞铜皮进行装配,虽然铜皮体积小、重量轻,但是随机误差比较大且不易操作;四块镜片未全部采用全压圈单独固定,通过隔圈调整垫和薄厚不同的多个铜箔或铜带来满足光学系统的光学间隔,端面的平行度形位公差较差,累积误差比较大,容易造成镜片的偏摆,影响成像质量;采用此方法装配镜头时,为保证镜片与镜筒同心要求,二者配合间隙为0.5mm左右,间隙小不易进行涂胶,粘接不牢靠。
发明内容
鉴于现有技术中存在的缺点,本发明提供一种宽温红外镜头、其装调工装及其装调方法,该红外镜头中的每块镜片与镜筒间均留有1.5mm以上的大间隙,满足宽温度范围内使用的要求,并为装调工装留有装调空间,而且易于涂胶且粘接牢靠,另外每块镜片均采用全压圈单独固定并用加厚钢制调整垫来调整满足光学间隔,避免造成镜片的偏摆现象,保证成像质量;所述装调工装结构简单,便于加工,且成本低;利用所述装调工装进行装调可以在保证镜片与镜筒间留有大间隙的基础上,满足镜片与镜筒的同轴度要求,而且装配和调试的操作简单方便。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种宽温红外镜头,所述红外镜头包括第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、滤波片、镜筒、第一压圈、第二压圈、第三压圈、第四压圈、第一调整垫、第二调整垫及第三调整垫;
镜筒是一个锥形回转体,镜筒的内壁上加工有用于安装四块镜片的台阶面,构成台阶面的轴向镜筒部分加工有螺钉调整孔和注胶排气孔,镜筒大口端的外壁上加工有螺纹;
第一压圈为圆环结构,一端沿径向加工有定位圆环面,另一端内壁上加工有螺纹;第二压圈、第三压圈以及第四压圈均为圆环结构,其外壁上分别加工有螺纹;
由镜筒的小口端至大口端依次装配第四镜片、第三镜片、第二镜片、第一镜片,且四块镜片与镜筒间均留有1.5mm以上用于填充胶的间隙;第N调整垫安装在第N镜片与安装第N镜片的台阶面之间;第M压圈与镜筒螺纹连接,且一端与第M镜片的凸面相接触;装配四块镜片的红外镜头满足MTF(光学传递函数)设计指标要求,则不需要装滤波片,反之,则需要在镜筒小口端的端面上安装滤波片;其中,N=1、2、或3,M=1、2、3或4。
与上述红外镜头配套的装调工装包括第一工装镜筒、第二工装镜筒、第三工装镜筒、第四工装镜筒、工装螺钉及外压圈;
四个工装镜筒均为回转体结构,第一工装镜筒的一端加工有工装螺钉的让位豁口且外壁上以及内壁上分别加工有台阶面,第二工装镜筒、第三工装镜筒以及第四工装镜筒的一端外壁上加工有台阶面,另一端加工有工装螺钉的让位豁口以及内壁上加工有台阶面;第M工装镜筒外壁上的台阶面与镜筒内壁上安装第一镜片的台阶面相配合,第M工装镜筒内壁上的台阶面与第M镜片的凸面边缘端相配合,保证同轴度要求,而除了配合面外,第M工装镜筒的外壁与镜筒的内壁不接触,并且第M工装镜筒上的让位豁口与镜筒上安装第M镜片的台阶面周圈的螺钉调整孔一一对应;
外压圈为圆环结构,一端沿径向加工有定位圆环面,另一端内壁上加工有螺纹;外压圈与镜筒的大口端螺纹连接,且外压圈的定位圆环面与第M工装镜筒上未加工让位豁口的一端端面相接触,通过固定第M工装镜筒而使第M镜片固定;
工装螺钉安装在镜筒的螺钉调整孔中,对第M镜片进行紧固;
其中,上述M=1、2、3或4。
进一步地,第N调整垫中与第N镜片以及镜筒内安装第N镜片的台阶面不接触的表面加工消光齿纹并做喷砂处理,镜筒中与三块调整垫以及四块镜片不接触的表面加工消光齿纹并做喷砂处理,镜筒、三块调整垫以及四个压圈均做黑氧化表面处理;另外,需要安装滤波片时,滤波片倾斜安装,安装的倾斜角度满足杂光系数最低的要求(结合红外镜头的结构,通过杂光分析软件如lighttools软件的分析结果选定杂光系数最小的安装倾斜角度);其中,N=1、2、或3。
进一步地,第M工装镜筒外壁上的台阶面与镜筒内壁上安装第一镜片的台阶面的轴向配合面称为第一精度配合面,第一精度配合面的配合间隙为0.01mm~0.02mm;第M工装镜筒内壁上的台阶面与第M镜片的凸面边缘端的轴向配合面称为第二精度配合面,第二精度配合面的配合间隙为0.02mm~0.05mm。
基于所述装调工装装配红外镜头的步骤如下:
先测量每块镜片的中心厚度,再按照第四镜片、第三镜片、第二镜片、第一镜片、滤波片的顺序进行安装;
(1)安装第四镜片
第四镜片放置在第四工装镜筒一端内壁的台阶面上,利用第四工装镜筒将第四镜片送入到镜筒内部使第四镜片与镜筒内壁上安装第四镜片的台阶面紧密贴合,且使第四工装镜筒与镜筒的第一精度配合面、与第四镜片的第二精度配合面配合到位,保证同轴度要求,注意将第四工装镜筒上的让位豁口与镜筒上相应位置的螺钉调整孔一一对应;然后安装外压圈对第四工装镜筒进行固定,再安装工装螺钉对第四镜片进行周圈固定;工装螺钉安装后,先去掉外压圈及第四工装镜筒,再对第四镜片周圈进行涂胶固化,胶固化完成后去掉工装螺钉,最后安装第四压圈并拧紧,即完成第四镜片的安装;
(2)安装第三镜片
预安装:先对第四镜片的最高点高度进行测量,然后将未修磨的调整垫和第三镜片安装到位,并拧紧第三压圈,测量预安装后第三镜片最高点高度,在满足光学间隔的前提下,计算出未修磨的调整垫的修磨量,随后拆下第三压圈、第三镜片以及未修磨的调整垫,并将未修磨的调整垫进行修磨,得到第三调整垫;
正式安装:利用第三工装镜筒将第三调整垫和第三镜片送入到镜筒内部使第三调整垫的下端面与镜筒内壁上安装第三镜片的台阶面、第三镜片与第三调整垫的上端面紧密贴合,且使第三工装镜筒与镜筒的第一精度配合面、与第三镜片的第二精度配合面配合到位,保证同轴度要求,注意将第三工装镜筒上的让位豁口与镜筒上相应位置的螺钉调整孔一一对应;然后安装外压圈对第三工装镜筒进行固定,再安装工装螺钉对第三镜片进行周圈固定;工装螺钉安装后,先去掉外压圈及第三工装镜筒,再对第三镜片周圈进行涂胶固化,胶固化完成后去掉工装螺钉,最后安装第三压圈并拧紧,即完成第三镜片的安装;
(3)安装第二镜片
参照第三镜片的预安装步骤,测量第三镜片的最高点高度以及预安装后第二镜片的最高点高度,计算出未修磨的调整垫的修磨量并对其进行修磨,得到第二调整垫;
参照第三镜片的正式安装步骤,先利用第二工装镜筒将第二调整垫和第二镜片安装到位,再用外压圈对第二工装镜筒进行固定,然后用工装螺钉对第二镜片进行周圈固定,随后去掉外压圈及第二工装镜筒,并对第二镜片周圈进行涂胶固化,胶固化完成后去掉工装螺钉,最后安装第二压圈,即完成第二镜片的安装;
(4)安装第一镜片
参照第三镜片的预安装步骤,测量第二镜片的最高点高度以及预安装后第一镜片的最高点高度,计算出未修磨的调整垫的修磨量并对其进行修磨,得到第一调整垫;
参照第三镜片的正式安装步骤,先利用第一工装镜筒将第一调整垫和第一镜片安装到位,再用外压圈对第一工装镜筒进行固定,然后用工装螺钉对第一镜片进行周圈固定,随后去掉外压圈及第一工装镜筒,并对第一镜片周圈进行涂胶固化,胶固化完成后去掉工装螺钉,最后安装第一压圈,即完成第一镜片的安装;
(5)安装滤波片
完成四块镜片安装后的红外镜头若满足MTF(光学传递函数)设计指标要求,则不需要安装滤波片;反之,则需要安装滤波片,滤波片与镜筒之间通过胶粘接。
其中,与第N调整垫相对应的未修磨的调整垫,其厚度大于等于第N镜片与第N+1镜片理论光学间隔,优选大于第N镜片与第N+1镜片理论光学间隔0.5mm~1mm。
有益效果:
(1)本发明所述的红外镜头中,每块镜片与镜筒间均留有1.5mm以上的大间隙,一方面满足红外镜头在宽温度范围内使用的要求,并为工装镜筒留有装调空间,另一方面易进行周圈涂胶,保证镜片粘接牢靠;
(2)本发明所述的红外镜头中,在镜筒安装四块镜片的相应位置的周圈设计有螺钉调整孔和注胶排气孔,便于工装螺钉固定以及后续的涂胶操作;
(3)采用留有修磨量的加厚钢制调整垫来调整满足光学间隔,可以根据实测数据进行一对一磨床修磨来保证每块调整垫的精度,而且一定厚度的单个钢制调整垫具有硬度大、变形小、无毛刺、累积误差小以及平行度形位公差高等特点,所以不易造成镜片的偏摆现象,保证了红外镜头的成像质量;
(4)四块镜片均采用全压圈单独固定,避免镜片与镜片之间采用隔圈调整垫调整光学间隔而造成的镜片偏摆现象,保证了成像质量;
(5)在每块调整垫以及镜筒的非安装内表面加消光齿纹、做喷砂处理,所有结构件做黑氧化表面处理,以及滤波片倾斜安装,均是为了降低杂光的影响;
(6)四个工装镜筒分别与镜筒的第一精度配合面、与相应镜片的第二精度配合面进行配合定位,就保证了对四块镜片进行安装时的同轴度要求;
(7)四个工装镜筒一端的周圈留有多个让位豁口,便于工装螺钉的安装;
本发明所述的工装结构简单,便于加工且成本低,而且基于所述装调工装装便于装配和调试,不仅保证了红外镜头的成像质量,而且还能适应更宽环境温度范围。
附图说明
图1为传统红外镜头的结构示意图。
图2为本发明所述红外镜头的结构示意图。
图3为第四镜片的装调示意图。
图4为第三镜片的装调示意图。
图5为第二镜片的装调示意图。
图6为第一镜片的装调示意图。
其中,1-第一镜片,2-第二镜片,3-第三镜片,4-第四镜片,5-滤波片,6-镜筒,7-第一压圈,8-第二压圈,9-第三压圈,10-第四压圈,11-第一调整垫,12-第二调整垫,13-第三调整垫,14-第一工装镜筒,15-第二工装镜筒,16-第三工装镜筒,17-第四工装镜筒,18-工装螺钉,19-外压圈。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步阐述。
实施例1
如图2所示,一种宽温红外镜头包括第一镜片1、第二镜片2、第三镜片3、第四镜片4、滤波片5、镜筒6、第一压圈7、第二压圈8、第三压圈9、第四压圈10、第一调整垫11、第二调整垫12及第三调整垫13;
镜筒6是一个两端开放的中空圆台结构,镜筒6的内壁上加工有用于安装四块镜片的台阶面,构成台阶面的轴向镜筒6部分的周圈加工有螺钉调整孔和注胶排气孔,镜筒6大口端的外壁上加工有螺纹;
第一压圈7为圆环结构,一端沿径向加工有定位圆环面,另一端内壁上加工有螺纹;第二压圈8、第三压圈9以及第四压圈10均为圆环结构,其外壁上分别加工有螺纹;
由镜筒6的小口端至大口端依次装配滤波片5、第四镜片4、第三镜片3、第二镜片2、第一镜片1,四块镜片与镜筒6间留有约1.5mm用于填充胶的间隙;第一调整垫11安装在第一镜片1与与其对应的台阶面之间,第二调整垫12安装在第二镜片2与与其对应的台阶面之间,第三调整垫13安装在第三镜片3与与其对应的台阶面之间;第一压圈7通过螺纹连接安装在镜筒6的大口端,且第一压圈7的定位圆环面与第一镜片1的凸面相接触;第二压圈8、第三压圈9以及第四压圈10通过螺纹连接分别安装在镜筒6的内部,且一端与第二镜片2、第三镜片3、第四镜片4的凸面一一对应接触;
另外,第N调整垫中与第N镜片以及镜筒6内壁不接触的表面加工消光齿纹并做喷砂处理,镜筒6中与三块调整垫以及四块镜片不接触的表面加工消光齿纹并做喷砂处理,镜筒6、三块调整垫以及四个压圈均做黑氧化表面处理;结合所述红外镜头的结构,通过lighttools软件的分析结果确定滤波片5以2o的倾斜角度进行安装。
与上述红外镜头配套的装调工装包括第一工装镜筒14、第二工装镜筒15、第三工装镜筒16、第四工装镜筒17、工装螺钉18及外压圈19;
四个工装镜筒均为回转体结构,第一工装镜筒14的一端加工有工装螺钉18的让位豁口且外壁上以及内壁上分别加工有台阶面,第二工装镜筒15、第三工装镜筒16以及第四工装镜筒17的一端外壁上加工有台阶面,另一端加工有工装螺钉18的让位豁口以及内壁上加工有台阶面;第M工装镜筒外壁上的台阶面与镜筒6内壁上安装第一镜片1的台阶面相配合,第M工装镜筒内壁上的台阶面与第M镜片的凸面边缘端相配合,而除了配合面外,第M工装镜筒的外壁与镜筒6的内壁不接触,并且第M工装镜筒上的让位豁口与镜筒6上相应位置的螺钉调整孔一一对应;其中,第M工装镜筒外壁上的台阶面与镜筒6内壁上安装第一镜片1的台阶面的轴向配合面称为第一精度配合面,第一精度配合面的配合间隙为0.01mm~0.02mm,第M工装镜筒内壁上的台阶面与第M镜片的凸面边缘端的轴向配合面称为第二精度配合面,第二精度配合面的配合间隙为0.02mm~0.05mm;
外压圈19为圆环结构,一端沿径向加工有定位圆环面,另一端内壁上加工有螺纹;外压圈19通过螺纹连接安装在镜筒6大口端的外壁上,且外压圈19的定位圆环面与第M工装镜筒上未加工让位豁口的一端端面相接触,通过固定第M工装镜筒而使第M镜片固定;
工装螺钉18安装在镜筒6的螺钉调整孔中,对第M镜片进行紧固;
其中,M=1、2、3或4。
基于所述装调工装装配所述红外镜头的步骤如下:
(1)测量每块镜片的中心厚度后,先安装第四镜片4;
第四镜片4放置在第四工装镜筒17一端内壁的台阶面上,利用第四工装镜筒17将第四镜片4送入到镜筒6内部使第四镜片4与镜筒6内壁上安装第四镜片4的台阶面紧密贴合,且使第四工装镜筒17与镜筒6的第一精度配合面、与第四镜片4的第二精度配合面配合到位,同时将第四工装镜筒17上的让位豁口与镜筒6上安装第四镜片4的台阶面周圈的螺钉调整孔一一对应;然后安装外压圈19,外压圈19与镜筒6的大口端螺纹连接,且外压圈19的定位圆环面与第四工装镜筒17上未加工让位豁口的一端端面相接触,对第四工装镜筒17进行固定;再将工装螺钉18安装到镜筒6周圈上的螺钉调整孔中,对第四镜片4进行周圈固定,如图3所示;工装螺钉18安装后,先去掉外压圈19及第四工装镜筒17,再对第四镜片4周圈进行涂胶固化,胶固化完成后去掉工装螺钉18;最后将第四压圈10安装到镜筒6内部,并拧紧使第四压圈10与第四镜片4的凸面相接触,即完成第四镜片4的安装;
(2)然后安装第三镜片3;
预安装:先对第四镜片4的最高点高度进行测量,然后将未修磨的调整垫和第三镜片3安装到位,并拧紧第三压圈9,测量预安装后第三镜片3最高点高度,在满足光学间隔的前提下,计算出未修磨的调整垫的修磨量,随后拆下第三压圈9、第三镜片3以及未修磨的调整垫,并将未修磨的调整垫进行修磨,得到第三调整垫13;
正式安装:利用第三工装镜筒16将第三调整垫13和第三镜片3送入到镜筒6内部使第三调整垫13的下端面与镜筒6内壁上安装第三镜片3的台阶面以及第三镜片3与第三调整垫13的上端面紧密贴合,且使第三工装镜筒16与镜筒6的第一精度配合面、与第三镜片3的第二精度配合面配合到位,同时将第三工装镜筒16上的让位豁口与镜筒6上相应位置的螺钉调整孔一一对应;然后安装外压圈19对第三工装镜筒16进行固定,再安装工装螺钉18对第三镜片3进行周圈固定,如图4所示;工装螺钉18安装后,先去掉外压圈19及第三工装镜筒16,再对第三镜片3周圈进行涂胶固化,胶固化完成后去掉工装螺钉18;最后安装第三压圈9并拧紧,即完成第三镜片3的安装;
(3)再安装第二镜片2;
预安装:先对第三镜片3的最高点高度进行测量,然后将未修磨的调整垫和第二镜片2安装到位,并拧紧第二压圈8,测量预安装后第二镜片2最高点高度,在满足光学间隔的前提下,计算出未修磨的调整垫的修磨量,随后拆下第二压圈8、第二镜片2以及未修磨的调整垫,并将未修磨的调整垫进行修磨,得到第二调整垫12;
正式安装:利用第二工装镜筒15将第二调整垫12和第二镜片2送入到镜筒6内部使第二调整垫12的下端面与镜筒6内壁上安装第二镜片2的台阶面以及第二镜片2与第二调整垫12的上端面紧密贴合,且使第二工装镜筒15与镜筒6的第一精度配合面、与第二镜片2的第二精度配合面配合到位,同时将第二工装镜筒15上的让位豁口与镜筒6上相应位置的螺钉调整孔一一对应;然后安装外压圈19对第二工装镜筒15进行固定,再安装工装螺钉18对第二镜片2进行周圈固定,如图5所示;工装螺钉18安装后,先去掉外压圈19及第二工装镜筒15,再对第二镜片2周圈进行涂胶固化,胶固化完成后去掉工装螺钉18;最后安装第二压圈8并拧紧,即完成第二镜片2的安装;
(4)再安装第一镜片1;
预安装:先对第二镜片2的最高点高度进行测量,然后将未修磨的调整垫和第一镜片1安装到位,并拧紧第一压圈7,测量预安装后第一镜片1最高点高度,在满足光学间隔的前提下,计算出未修磨的调整垫的修磨量,随后拆下第一压圈7、第一镜片1以及未修磨的调整垫,并将未修磨的调整垫进行修磨,得到第一调整垫11;
正式安装:利用第一工装镜筒14将第一调整垫11和第一镜片1送入到镜筒6内部使第一调整垫11的下端面与镜筒6内壁上安装第一镜片1的台阶面以及第一镜片1与第一调整垫11的上端面紧密贴合,且使第一工装镜筒14与镜筒6的第一精度配合面、与第一镜片1的第二精度配合面配合到位,同时将第一工装镜筒14上的让位豁口与镜筒6上相应位置的螺钉调整孔一一对应;然后安装外压圈19对第一工装镜筒14进行固定,再安装工装螺钉18对第一镜片1进行周圈固定,如图6所示;工装螺钉18安装后,先去掉外压圈19及第一工装镜筒14,再对第一镜片1周圈进行涂胶固化,胶固化完成后去掉工装螺钉18;最后安装第一压圈8并拧紧,即完成第一镜片2的安装;
(5)最后安装滤波片;
完成四块镜片安装后的红外镜头不满足MTF(光学传递函数)设计指标要求,所以需要安装滤波片5;先在滤波片5周圈涂胶,然后以2o的倾斜角度将滤波片5安装在镜筒6的小口端,胶固化完成后,即完成所述红外镜头的装调;
其中,上述所有未修磨的调整垫的厚度均为2mm,而在第一调整垫11、第二调整垫12以及第三调整垫13的制备过程中其修磨量均在0.5mm~1mm范围内。
综上所述,以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种宽温红外镜头的装调工装,其特征在于:所述装调工装适用的宽温红外镜头包括第一镜片(1)、第二镜片(2)、第三镜片(3)、第四镜片(4)、滤波片(5)、镜筒(6)、第一压圈(7)、第二压圈(8)、第三压圈(9)、第四压圈(10)、第一调整垫(11)、第二调整垫(12)及第三调整垫(13);
镜筒(6)是一个锥形回转体,镜筒(6)的内壁上加工有用于安装四块镜片的台阶面,构成台阶面的轴向镜筒(6)部分加工有螺钉调整孔和注胶排气孔,镜筒(6)大口端的外壁上加工有螺纹;
第一压圈(7)为圆环结构,一端沿径向加工有定位圆环面,另一端内壁上加工有螺纹;其余三个压圈均为圆环结构,其外壁上分别加工有螺纹;
由镜筒(6)的小口端至大口端依次装配第四镜片(4)、第三镜片(3)、第二镜片(2)、第一镜片(1),且四块镜片与镜筒(6)间均留有1.5 mm以上用于填充胶的间隙;第N调整垫安装在第N镜片与安装第N镜片的台阶面之间;第M压圈与镜筒(6)螺纹连接,且一端与第M镜片的凸面相接触;装配四块镜片的红外镜头满足MTF设计指标要求,则不需要装滤波片(5),反之,则需要在镜筒(6)小口端的端面上安装滤波片(5);其中,N=1、2、或3,M=1、2、3或4;
所述装调工装包括第一工装镜筒(14)、第二工装镜筒(15)、第三工装镜筒(16)、第四工装镜筒(17)、工装螺钉(18)及外压圈(19);
四个工装镜筒均为回转体结构,第一工装镜筒(14)的一端加工有工装螺钉(18)的让位豁口且外壁上以及内壁上分别加工有台阶面,其余三个工装镜筒的一端外壁上加工有台阶面,另一端加工有工装螺钉(18)的让位豁口以及内壁上加工有台阶面;第M工装镜筒外壁上的台阶面与镜筒(6)内壁上安装第一镜片(1)的台阶面相配合,其内壁上的台阶面与第M镜片的凸面边缘端相配合,而除了配合面外,第M工装镜筒的外壁与镜筒(6)的内壁不接触,并且第M工装镜筒上的让位豁口与镜筒(6)上安装第M镜片的台阶面周圈的螺钉调整孔一一对应;
外压圈(19)为圆环结构,一端沿径向加工有定位圆环面,另一端内壁上加工有螺纹;外压圈(19)与镜筒(6)的大口端螺纹连接,其定位圆环面与第M工装镜筒上未加工让位豁口的一端端面相接触,通过固定第M工装镜筒而使第M镜片固定;
工装螺钉(18)安装在镜筒(6)的螺钉调整孔中,对第M镜片进行紧固;
其中,M=1、2、3或4。
2.根据权利要求1所述的宽温红外镜头的装调工装,其特征在于:第N调整垫中与第N镜片以及镜筒(6)内安装第N镜片的台阶面不接触的表面加工消光齿纹并做喷砂处理,镜筒(6)中与三块调整垫以及四块镜片不接触的表面加工消光齿纹并做喷砂处理,并且镜筒(6)、三块调整垫以及四个压圈均做黑氧化表面处理;其中,N=1、2、或3。
3.根据权利要求2所述的宽温红外镜头的装调工装,其特征在于:滤波片(5)倾斜安装,安装的倾斜角度满足杂光系数最低的要求。
4.根据权利要求1所述的宽温红外镜头的装调工装,其特征在于:第M工装镜筒外壁上的台阶面与镜筒(6)内壁上安装第一镜片(1)的台阶面的轴向配合面称为第一精度配合面,第一精度配合面的配合间隙为0.01 mm~0.02 mm;第M工装镜筒内壁上的台阶面与第M镜片的凸面边缘端的轴向配合面称为第二精度配合面,第二精度配合面的配合间隙为0.02 mm~0.05 mm。
5.一种采用权利要求1所述的宽温红外镜头的装调工装对宽温红外镜头进行装调的方法,其特征在于:先测量每块镜片的中心厚度,然后按如下步骤进行装调:
步骤一、将第四镜片(4)放置在第四工装镜筒(17)一端内壁的台阶面上,利用第四工装镜筒(17)将第四镜片(4)送入到镜筒(6)内部使第四镜片(4)与镜筒(6)内壁上安装第四镜片(4)的台阶面紧密贴合,且使第四工装镜筒(17)与镜筒(6)的第一精度配合面、与第四镜片(4)的第二精度配合面配合到位,同时将第四工装镜筒(17)上的让位豁口与镜筒(6)上安装第四镜片(4)的台阶面周圈的螺钉调整孔一一对应;然后安装外压圈(19)对第四工装镜筒(17)进行固定,再安装工装螺钉(18)对第四镜片(4)进行周圈固定;工装螺钉(18)安装后,先去掉外压圈(19)及第四工装镜筒(17),再对第四镜片(4)周圈进行涂胶固化,胶固化完成后去掉工装螺钉(18),最后安装第四压圈(10)并拧紧,即完成第四镜片(4)的安装;
步骤二、预安装:先对第四镜片(4)的最高点高度进行测量,然后将未修磨的调整垫和第三镜片(3)安装到位,并拧紧第三压圈(9),测量预安装后第三镜片(3)最高点高度,在满足光学间隔的前提下,计算出未修磨的调整垫的修磨量,随后拆下第三压圈(9)、第三镜片(3)以及未修磨的调整垫,并将未修磨的调整垫进行修磨,得到第三调整垫(13);
正式安装:参照第四镜片(4)的安装步骤,先利用第三工装镜筒(16)将第三调整垫(13)和第三镜片(3)安装到位,再用外压圈(19)对第三工装镜筒(16)进行固定,然后用工装螺钉(18)对第三镜片(3)进行周圈固定,随后去掉外压圈(18)及第三工装镜筒(16),并对第三镜片(3)周圈进行涂胶固化,胶固化完成后去掉工装螺钉(18),最后安装第三压圈(9),即完成第三镜片(3)的安装;
步骤三、参照第三镜片(3)的预安装步骤,测量第三镜片(3)的最高点高度以及预安装后第二镜片(2)的最高点高度,计算出未修磨的调整垫的修磨量并对其进行修磨,得到第二调整垫(12);
参照第三镜片(3)的正式安装步骤,先利用第二工装镜筒(15)将第二调整垫(12)和第二镜片(2)安装到位,再用外压圈(19)对第二工装镜筒(15)进行固定,然后用工装螺钉(18)对第二镜片(2)进行周圈固定,随后去掉外压圈(19)及第二工装镜筒(15),并对第二镜片(2)周圈进行涂胶固化,胶固化完成后去掉工装螺钉(18),最后安装第二压圈(8),即完成第二镜片(2)的安装;
步骤四、参照第三镜片(3)的预安装步骤,测量第二镜片(2)的最高点高度以及预安装后第一镜片(1)的最高点高度,计算出未修磨的调整垫的修磨量并对其进行修磨,得到第一调整垫(11);
参照第三镜片(3)的正式安装步骤,先利用第一工装镜筒(14)将第一调整垫(11)和第一镜片(1)安装到位,再用外压圈(19)对第一工装镜筒(14)进行固定,然后用工装螺钉(18)对第一镜片(1)进行周圈固定,随后去掉外压圈(19)及第一工装镜筒(14),并对第一镜片(1)周圈进行涂胶固化,胶固化完成后去掉工装螺钉(18),最后安装第一压圈(7),即完成第一镜片(1)的安装;
步骤五、需要安装滤波片(5)时,先在滤波片(5)周圈涂胶,然后粘结在镜筒(6)小口端的端面上,胶固化完成后,即完成宽温红外镜头的装调;
其中,与第N调整垫相对应的未修磨的调整垫,其厚度大于或者等于第N镜片与第N+1镜片理论光学间隔,N=1、2或3;
所述第一精度配合面为第M工装镜筒外壁上的台阶面与镜筒(6)内壁上安装第一镜片(1)的台阶面的轴向配合面;
所述第二精度配合面为第M工装镜筒内壁上的台阶面与第M镜片的凸面边缘端的轴向配合面。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:与第N调整垫相对应的未修磨的调整垫,其厚度大于第N镜片与第N+1镜片理论光学间隔0.5 mm~1 mm。
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