CN109702642A - 一种C-Lens光圈稳定夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种C‑Lens光圈稳定夹具,涉及光学器件加工领域,夹具用于研磨C‑Lens工件斜端面时,夹持C‑Lens工件,夹具设置与研磨旋转盘上方;夹具包括:升降模块、与升降模块底部相连接的至少两个横向延展的延展臂、与旋转电机的旋转轴固定连接的夹持工位以及主控制器;主控制器的第一输入端与启动开关连接,主控制器的第二输出端与升降模块的控制端连接,主控制器的第三输出端与旋转电机的控制器连接,主控制器的第四输出端与研磨旋转盘的控制端连接。本发明通过二次研磨形成大小一致的斜面,成型的元件的一致性也较好。

Description

一种C-Lens光圈稳定夹具
技术领域
本发明涉及光学器件加工领域,特别涉及一种C-Lens光圈稳定夹具。
背景技术
C-lens在光通信无源器件中有广泛应用,它的作用是将光纤的出射光转成平行光以及将通过光学功能件后的光波重新汇聚进入光纤传输。图1是当前的C-lens结构图,其是一个玻璃圆柱体,玻璃圆柱体的两个端面分别加工成斜面和球面。值得一提的是,C-Lens的两个端面分别加工成斜面和球面,一般而言,光线是从斜面入射,球面出射,在本发明中,C-Lens光圈即为C-Lens的斜面大小与形状。
在现有技术中,是将C-Lens的一个端部通过倾斜研磨方式形成斜面,为了能够研磨,一般对夹具施加压力使得待加工的C-Lens能够与研磨盘能够接触,在此过程中,形成了弯折变形。由于安装时C-Lens元件长短不一,C-Lens元件的弯折变形也就不同,经过研磨后的C-Lens元件之间的加工斜面也不一样,造成了C-Lens光圈不同。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明所要解决的技术问题是提供一种C-Lens光圈稳定夹具,旨在解决现有技术中同批次C-Lens斜面端部研磨一致性较差的问题,提供同批次C-Lens斜面端部研磨的均匀性。
为实现上述目的,在优选的第一实施方案中,提供一种C-Lens光圈稳定夹具,所述夹具用于研磨C-Lens工件斜端面时,夹持所述C-Lens工件,所述夹具设置与研磨旋转盘上方;所述夹具包括:
升降模块,用于控制所述夹具升降并控制所述夹具与所述研磨旋转盘之间的距离;
与所述升降模块底部相连接的至少两个横向延展的延展臂;所述延展臂上设置有旋转电机,所述旋转电机的轴向与所述延展臂的轴向相同;
与所述旋转电机的旋转轴固定连接的夹持工位;所述旋转电机用于控制所述夹持工位与所述研磨旋转盘至少呈两个倾角,包括与所述研磨旋转盘相垂直的第一倾角以及与所述研磨旋转盘呈第一夹角的第二倾角;
以及主控制器;所述主控制器的第一输入端与启动开关连接,所述主控制器的第二输出端与所述升降模块的控制端连接,所述主控制器的第三输出端与所述旋转电机的控制器连接,所述主控制器的第四输出端与所述研磨旋转盘的控制端连接;
所述主控制包括:
复位模块,用于在待加工的C-Lens工件安装于所述夹持工位上之后,响应于启动开关的点击操作,向所述升降模块发送第一复位指令,向所述旋转电机发送第一旋转指令;所述第一复位指令用于控制所述升降模块处于初始位置,所述第一旋转指令用于控制所述夹持工位与所述研磨旋转盘呈第一倾角;
底部平整化控制模块,用于待所述升降模块完成所述第一复位指令之后,向所述研磨旋转盘发送第一旋转启动指令,并控制所述升降模块向下步进移动;待所述升降模块移动至第一下限位置,向所述研磨旋转盘发送旋转停止指令,完成所述C-Lens工件的底部平整化操作;
研磨角调整模块,用于向所述升降模块发送所述第一复位指令,待所述升降模块完成所述第一复位指令之后,向所述旋转电机发送第二旋转指令;所述第一旋转指令用于控制所述夹持工位与所述研磨旋转盘呈第二倾角;
底部斜面化控制模块,用于待所述旋转电机完成所述第二复位指令之后,控制所述升降模块向下步进移动至第二下限位置,向所述研磨旋转盘发送第二旋转启动指令;所述第二旋转启动指令的执行持续旋转时间为第一预设时间;
结束模块,用于待所述第二旋转启动指令的执行持续时间满足所述第一预设时间,向所述研磨旋转盘发送旋转停止指令,完成所述C-Lens工件的底部斜面化操作。
在一具体实施方式中,所述升降模块底部横向均匀延展有八个所述延展臂,各个所述延展臂端部通过所述旋转电机连接有一个所述夹持工位。
在一具体实施方式中,各个所述旋转夹具之间围绕所述研磨旋转盘的旋转中轴线圆周排布。
在一具体实施方式中,所述升降模块由液压驱动。
在一具体实施方式中,所述旋转电机为伺服电机。
在一具体实施方式中,所述夹持工位包括元件容纳腔;所述元件容纳腔的壁上设置有带有螺纹孔的锁紧通孔,所述锁紧通孔用于螺纹连接用于夹紧所述C-Lens工件的锁紧螺丝。
在一具体实施方式中,所述第二下限位置低于所述第一下限位置。
在一具体实施方式中,所述第二倾角80°-88°。
在一具体实施方式中,所述第二倾角82°。
本发明的有益效果是:本发明通过二次研磨形成大小一致的斜面,即首先将夹持工位垂直与研磨盘排列,研磨盘先旋转在控制升降模块下降,并逐渐缩小下降升降模块使得元件待研磨端面逐渐与研磨盘相接触,此时,对于裸露较长的元件而言,其被研磨的长度越长,使得所有的元件经第一次研磨后的裸露长度相同。由于是逐渐下降,有效降低了元件折断的概率。而经过一次研磨后,再旋转调整夹持工位104,进行斜面研磨,形成C-Lens的斜面端;此时,由于裸露长度相同,成型的元件的一致性也较好。
附图说明
图1是本发明一具体实施方式中夹持工位呈第一倾角下的C-Lens夹具的结构示意图;
图2是本发明一具体实施方式中夹持工位呈第二倾角下的C-Lens夹具的结构示意图;
图3是本发明一具体实施方式提供的一种C-Lens光圈稳定夹具的电路框图;
图4是本发明一具体实施方式提供的夹持工位夹持C-Lens元件进行研磨的结构示意图;
图5是本发明一具体实施方式提供的夹持工位的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
如图4所示,在实际对C-Lens元件的斜面进行精细研磨成型时,需要施加压力使得元件能够与研磨盘充分接触,实现研磨;此时,元件端部会发生变形。当然,若所有的元件变形一致,则虽然斜面研磨结果与理论值不同,但是同批次的元件加工一致性较好,并且可以通过对倾角进行校正使得斜面达到设计值。
然后,在实际作业中,由于将待加工的C-Lens元件插入夹持工位104,由于夹持工位104锁紧以及元件或工位结构,造成元件安装进入工位之后,露出来的长度不同,此时,在研磨过程中,每个元件变形不一致,造成同批次不同元件研磨成型的斜面不同,即同批次的一致性不好,造成斜面面积、形状不同,即斜面光圈不同。为解决上述问题,本发明提出如下实施例。
如图1-5所示,在本发明的第一实施例中,提供一种C-Lens光圈稳定夹具,所述夹具用于研磨C-Lens工件400斜端面时,夹持所述C-Lens工件400,所述夹具设置与研磨旋转盘200上方;所述夹具包括:
升降模块101,用于控制所述夹具升降并控制所述夹具与所述研磨旋转盘200之间的距离;
与所述升降模块101底部相连接的至少两个横向延展的延展臂103;所述延展臂103上设置有旋转电机102,所述旋转电机102的轴向与所述延展臂103的轴向相同;延展臂103的延展方向与所述研磨旋转盘200相平行;
与所述旋转电机102的旋转轴固定连接的夹持工位104;所述旋转电机102用于控制所述夹持工位104与所述研磨旋转盘200至少呈两个倾角,包括与所述研磨旋转盘200相垂直的第一倾角以及与所述研磨旋转盘200呈第一夹角的第二倾角;
以及主控制器300;所述主控制器300的第一输入端与启动开关301连接,所述主控制器300的第二输出端与所述升降模块101的控制端连接,所述主控制器300的第三输出端与所述旋转电机102的控制器连接,所述主控制器300的第四输出端与所述研磨旋转盘200的控制端连接;
所述主控制包括:
复位模块302,用于在待加工的C-Lens工件400安装于所述夹持工位104上之后,响应于启动开关301的点击操作,向所述升降模块101发送第一复位指令,向所述旋转电机102发送第一旋转指令;所述第一复位指令用于控制所述升降模块101处于初始位置,所述第一旋转指令用于控制所述夹持工位104与所述研磨旋转盘200呈第一倾角;
底部平整化控制模块303,用于待所述升降模块101完成所述第一复位指令之后,向所述研磨旋转盘200发送第一旋转启动指令,并控制所述升降模块101向下步进移动;待所述升降模块101移动至第一下限位置,向所述研磨旋转盘200发送旋转停止指令,完成所述C-Lens工件400的底部平整化操作;
研磨角调整模块304,用于向所述升降模块101发送所述第一复位指令,待所述升降模块101完成所述第一复位指令之后,向所述旋转电机102发送第二旋转指令;所述第一旋转指令用于控制所述夹持工位104与所述研磨旋转盘200呈第二倾角;
底部斜面化控制模块305,用于待所述旋转电机102完成所述第二复位指令之后,控制所述升降模块101向下步进移动至第二下限位置,向所述研磨旋转盘200发送第二旋转启动指令;所述第二旋转启动指令的执行持续旋转时间为第一预设时间;
结束模块306,用于待所述第二旋转启动指令的执行持续时间满足所述第一预设时间,向所述研磨旋转盘200发送旋转停止指令,完成所述C-Lens工件400的底部斜面化操作。
在本实施例中,通过二次研磨形成大小一致的斜面,即首先将夹持工位104垂直与研磨盘排列,研磨盘先旋转在控制升降模块101下降,并逐渐缩小下降升降模块101使得元件待研磨端面逐渐与研磨盘相接触,此时,对于裸露较长的元件而言,其被研磨的长度越长,使得所有的元件经第一次研磨后的裸露长度相同。由于是逐渐下降,有效降低了元件折断的概率。
而经过一次研磨后,再旋转调整夹持工位104,进行斜面研磨,形成C-Lens的斜面端;此时,由于裸露长度相同,成型的元件的一致性也较好。
优选的,所述升降模块101底部横向均匀延展有八个所述延展臂103,各个所述延展臂103端部通过所述旋转电机102连接有一个所述夹持工位104。
在本实施例中,各个所述旋转夹具之间围绕所述研磨旋转盘200的旋转中轴线圆周排布。
在本实施例中,升降模块101作用在于调整夹持工位104与所述研磨旋转盘200的距离以便研磨,并不限定升降模块101的形式。在本实施例中,所述升降模块101由液压驱动。
在本实施例中,旋转电机102作用在于调整夹持工位104与所述研磨旋转盘200的夹角,并不限定旋转电机102的形式。示意性的,在本实施例中,所述旋转电机102为伺服电机。
本发明并不限定夹持工位104的具体结构,可以采用本领域夹持待加工C-Lens的通用夹具。
同时,为了便于说明,本实施例中,列举了一种定夹持工位104的结构;示意性的,夹持工位104包括元件容纳腔105;所述元件容纳腔105的壁上设置有带有螺纹孔的锁紧通孔106,所述锁紧通孔106用于螺纹连接用于夹紧所述C-Lens工件400的锁紧螺丝107。
在本实施例中,所述第二下限位置低于所述第一下限位置。
可选的,所述第二倾角80°-88°,相应的,C-Lens元件的斜面角为2°-10°。
对于市场上优选的C-Lens元件而言,其采用的斜面角度为8°。故而,优选的,所述第二倾角82°。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种C-Lens光圈稳定夹具,其特征在于,所述夹具用于研磨C-Lens工件斜端面时,夹持所述C-Lens工件,所述夹具设置与研磨旋转盘上方;所述夹具包括:
升降模块,用于控制所述夹具升降并控制所述夹具与所述研磨旋转盘之间的距离;
与所述升降模块底部相连接的至少两个横向延展的延展臂;所述延展臂上设置有旋转电机,所述旋转电机的轴向与所述延展臂的轴向相同;
与所述旋转电机的旋转轴固定连接的夹持工位;所述旋转电机用于控制所述夹持工位与所述研磨旋转盘至少呈两个倾角,包括与所述研磨旋转盘相垂直的第一倾角以及与所述研磨旋转盘呈第一夹角的第二倾角;
以及主控制器;所述主控制器的第一输入端与启动开关连接,所述主控制器的第二输出端与所述升降模块的控制端连接,所述主控制器的第三输出端与所述旋转电机的控制器连接,所述主控制器的第四输出端与所述研磨旋转盘的控制端连接;
所述主控制包括:
复位模块,用于在待加工的C-Lens工件安装于所述夹持工位上之后,响应于启动开关的点击操作,向所述升降模块发送第一复位指令,向所述旋转电机发送第一旋转指令;所述第一复位指令用于控制所述升降模块处于初始位置,所述第一旋转指令用于控制所述夹持工位与所述研磨旋转盘呈第一倾角;
底部平整化控制模块,用于待所述升降模块完成所述第一复位指令之后,向所述研磨旋转盘发送第一旋转启动指令,并控制所述升降模块向下步进移动;待所述升降模块移动至第一下限位置,向所述研磨旋转盘发送旋转停止指令,完成所述C-Lens工件的底部平整化操作;
研磨角调整模块,用于向所述升降模块发送所述第一复位指令,待所述升降模块完成所述第一复位指令之后,向所述旋转电机发送第二旋转指令;所述第一旋转指令用于控制所述夹持工位与所述研磨旋转盘呈第二倾角;
底部斜面化控制模块,用于待所述旋转电机完成所述第二复位指令之后,控制所述升降模块向下步进移动至第二下限位置,向所述研磨旋转盘发送第二旋转启动指令;所述第二旋转启动指令的执行持续旋转时间为第一预设时间;
结束模块,用于待所述第二旋转启动指令的执行持续时间满足所述第一预设时间,向所述研磨旋转盘发送旋转停止指令,完成所述C-Lens工件的底部斜面化操作。
2.如权利要求1所述的一种C-Lens光圈稳定夹具,其特征在于,所述升降模块底部横向均匀延展有八个所述延展臂,各个所述延展臂端部通过所述旋转电机连接有一个所述夹持工位。
3.如权利要求1所述的一种C-Lens光圈稳定夹具,其特征在于,各个所述旋转夹具之间围绕所述研磨旋转盘的旋转中轴线圆周排布。
4.如权利要求1所述的一种C-Lens光圈稳定夹具,其特征在于,所述升降模块由液压驱动。
5.如权利要求1所述的一种C-Lens光圈稳定夹具,其特征在于,所述旋转电机为伺服电机。
6.如权利要求1所述的一种C-Lens光圈稳定夹具,其特征在于,所述夹持工位包括元件容纳腔;所述元件容纳腔的壁上设置有带有螺纹孔的锁紧通孔,所述锁紧通孔用于螺纹连接用于夹紧所述C-Lens工件的锁紧螺丝。
7.如权利要求1所述的一种C-Lens光圈稳定夹具,其特征在于,所述第二下限位置低于所述第一下限位置。
8.如权利要求1所述的一种C-Lens光圈稳定夹具,其特征在于,所述第二倾角80°-88°。
9.如权利要求1所述的一种C-Lens光圈稳定夹具,其特征在于,所述第二倾角82°。
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