CN110146256B - 一种镜片主截面标定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种镜片主截面标定装置，包括基座和安装于所述基座上的转镜组件、传动组件、离合组件、动力源组件以及测量组件；待测的镜体安装于所述转镜组件上；所述动力源组件通过离合组件、传动组件带动所述转镜组件旋转；通过测量组件测量镜体的不同位置的厚度，并且在镜体的作用下，通过压轮、导杆、辊子带动离合组件开合，并且离合组件打开时，设于传动组件上的电磁制动器阻止所述传动组件转动，从而确定镜体的主截面位置。与现有技术相比，本发明可以适用于棱镜和凹面镜等多种类型镜子的标定，具有适用范围广、标记方便、精度高、可靠性强等优点。
Description
技术领域
本发明涉及属于光学传递系统领域，尤其是涉及一种镜片主截面标定装置。
背景技术
随着空间光学系统在成像和侦查方面的不断发展，光学透镜的使用也越来越广泛，尤其针对光束扫描、跟踪等工作，光楔棱镜、凹面镜等透镜被广泛应用。透镜在应用前需对透镜主截面进行标定，而镜面的主截面标定精度将直接影响光学系统的工作精度。目前棱镜主截面标定是在棱镜加工前将主截面标记，以主截面标记为基准加工棱镜，而对于未在加工时标定主截面的棱镜，现有技术是通过棱镜折射光源光束，寻求棱镜偏折光束最大的位置，进而确定棱镜主截面，该方法所确定的主截面精度差，且棱镜使用时需重复标定，给棱镜的实际应用带来极大不便。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种镜片主截面标定装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种镜片主截面标定装置，包括基座和安装于所述基座上的转镜组件、传动组件、离合组件、动力源组件以及测量组件；待测的镜体安装于所述转镜组件上；所述动力源组件通过离合组件、传动组件带动所述转镜组件旋转；
所述测量组件包括压轮、弹簧、立柱、滑座和导杆；所述立柱固装在所述基座上，所述滑座固定连接于所述立柱的上部，所述导杆贯穿滑座且与滑座滑动连接；所述导杆的一端与所述压轮转动连接，第一伸缩杆铰接，所述弹簧的一端与滑座连接，另一端与所述导杆连接，使导杆上的压轮压紧所述待测的镜体；所述第一伸缩杆与连杆一端滑动连接，所述连杆中部与立柱铰接，所述连杆另一端与第二伸缩杆滑动连接，所述第二伸缩杆与离合组件连接，并且驱动所述离合组件开合；
优选地，在初始安装时，所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆相对于连杆伸出长度相等。
所述传动组件包括电磁制动器，在离合组件打开时，阻止所述传动组件转动。
本发明的工作原理为：本发明的总体效果是，已知镜体的最大厚度(购买的镜体会提供最大厚度的参数)，找到镜体上的最大厚度的位置，并进行标记。
工作过程为：转镜组件带动镜体旋转，镜体不同位置的厚度不同，镜体带动压轮发生水平位移，进而带动导杆发生水平位移，导杆通过第一伸缩杆、连杆和第二伸缩杆控制离合组件中从动离合片进行水平位移，当压轮经过镜体上厚度最大的位置时，第一伸缩杆、连杆以及第二伸缩杆控制从动离合片脱离主动离合片，从而切断传动组件以及转镜组件的动力源，同时，传动组件上的电磁制动器制动传动组件，使其立即停止，避免出现延迟误差，此时压轮和镜体的接触位置即为待标记的位置。其中，为了保证当压轮经过镜体上厚度最大的位置时，第一伸缩杆、连杆以及第二伸缩杆控制从动离合片脱离主动离合片，需要根据镜体的购买镜体的设计参数中的最大厚度值设置从动离合片和主动离合片之间的脱离位移，该“最大厚度”参数为镜体主截面标记前的设计参数，为已知参数。
优选地，测量组件的导杆上螺旋连接有一个螺母，弹簧穿过导杆且置于螺母和滑座之间，实现将压轮压紧于所述待测的镜体上。
所述离合组件包括相互卡接的从动离合片、辊轮、主动离合片、位移传感器；
所述从动离合片与所述传动组件固定连接，所述主动离合片与所述动力源组件固定连接；
所述位移传感器固装于所述基座上，并且所述位移传感器的主轴与所述辊轮转动连接；所述第二伸缩杆的端部与辊子活动连接；所述从动离合片的外圆周设有第一滑槽，所述辊轮和辊子置于所述第一滑槽中。
在离合组件中设置位移传感器，可以将机械式反馈和位移传感器反馈结合，实时反馈镜片转动位置，实现闭环控制，提高装置工作精度和可靠性。
所述从动离合片与主动离合片接触连接的端面上设有第二滑槽，所述主动离合片的端面上设有配套伸入所述第二滑槽内的凸块。
所述从动离合片和主动离合片上均设有固装传动轴的通孔，并且所述从动离合片和主动离合片的中部设有与所述通孔连通的空腔。
本发明还包括固装于所述基座上的第一直线电机，所述动力源组件固装于所述第一直线电机的动子座上。
将动力源组件置于第一直线电机上，使得动力源组件可以带动主动离合片左右移动，从而调节主动离合片和从动离合片之间的脱离位移，进而适用于不同尺寸的镜体。
为了实现自动标记，本发明还包括标记组件，该标记组件包括顶座、第三直线电机、电主轴和铣刀；
所述顶座通过第二直线电机滑动连接于所述基座的侧面，所述第三直线电机固装于顶座底面，所述电主轴一端固装在第三直线电机上，另一端与所述铣刀连接，带动所述铣刀旋转。
通过第二直线电机控制铣刀的上下位移，通过第三直线电机控制铣刀的左右位移，从而使铣刀移动到压轮与镜体的接触位置，进行标记。
所述转镜组件包括依次固定连接的从动齿轮、转轴和三爪夹盘，所述待测的镜体安装于所述三爪夹盘上，所述转轴通过轴承旋转安装于所述基座的侧面；所述从动齿轮由所述传动组件带动进行转动。
所述传动组件包括固定连接的主动齿轮和花键轴、以及固装在花键轴中部的电磁制动器；所述花键轴一端通过轴承转动连接于所述基座的侧面，另一端架设于第一轴承座上，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合连接。
所述动力源组件包括第二轴承座、主动轴、联轴器和驱动电机；所述驱动电机的输出轴与所述主动轴通过联轴器连接；所述主动轴架设于所述第二轴承座上，并与所述离合组件连接；所述第二轴承座中的轴承为双列带座轴承。
所述镜体选自光楔和凹面镜。
其中，光楔为类型相同但楔角不同的棱镜；凹面镜为类型相同但曲面不同的凹面镜。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)该装置适用于棱镜、凹面镜等多种类型镜子的标定。
(2)采用离合组件在主截面时刻切断动力源，运用电磁制动器制动花键轴，避免花键轴因惯性继续转动产生误差，也可避免位移传感器产生的延迟误差。
(3)采用电主轴带动铣刀标记镜片，可实现镜片的自动永久性标定。
(4)采用机械式反馈和位移传感器反馈结合，实时反馈镜片转动位置，实现闭环控制，提高装置工作精度和可靠性。
(5)采用直线电机移动动力源组件，进而控制左离合片和右离合片的重合距离，可实现不同楔角棱镜和不同曲面凹面镜的主截面标定。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中从动离合片主视方向的结构示意图；
图3为本发明中从动离合片侧视方向的结构示意图；
图4为本发明中主动离合片主视方向的结构示意图；
图5为本发明中主动离合片侧视方向的结构示意图；
图6为本发明中棱镜的结构示意图；
图7为本发明中凹面镜的结构示意图；
1为基座、2为第一轴承、3为转镜组件、4为传动组件、5为第二轴承、6为第一轴承座、7为离合组件、8为第一直线电机、9为动力源组件、10为辊子、11为连杆、12为第一伸缩杆、13为测量组件、14为标记组件、15为第二直线电机、16为第二伸缩杆、31为从动齿轮、32为转轴、33为三爪夹盘、34为待测的镜体、41为主动齿轮、42为花键轴、43为电磁制动器、71为从动离合片、72为辊轮、73为主动离合片、74为位移传感器、91为第二轴承座、92为主动轴、93为联轴器、94为驱动电机、131为压轮、132为螺母、133为弹簧、134为立柱、135为滑座、136为导杆、141为顶座、142为第三直线电机、143为电主轴、144为铣刀、711为第一滑槽、712为第二滑槽、713为第一内腔、714为第一通孔、731为凸块、732为第二内腔、733为第二通孔。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。
实施例
一种镜片主截面标定装置，包括基座1和安装于基座1上的转镜组件3、传动组件4、离合组件7、动力源组件9、测量组件13以及标记组件14；如图1所示。基座1为L型基座，包括侧面和底面，待测的镜体34安装于转镜组件3上；动力源组件9通过离合组件7、传动组件4带动转镜组件3旋转。
测量组件13包括压轮131、螺母132、弹簧133、立柱134、滑座135和导杆136；立柱134垂直固装在基座1的底面上，滑座135活动连接于立柱134的上部，导杆136贯穿滑座135且与滑座135滑动连接；导杆136的一端与压轮131转动连接，另一端与连杆11活动连接，螺母132与导杆136螺旋连接，弹簧133穿过导杆136且置于螺母132和滑座135之间，使导杆136上的压轮131压紧待测的镜体34；第一伸缩杆12与连杆11一端滑动连接，连杆11中部与立柱134铰接，连杆11另一端与第二伸缩杆16滑动连接，初始安装时，第一伸缩杆12和第二伸缩杆16相对于连杆11伸出长度相等，所述第二伸缩杆16与离合组件7连接；传动组件4包括电磁制动器43，在离合组件7打开时，阻止传动组件4转动。
转镜组件3包括依次固定连接的从动齿轮31、转轴32和三爪夹盘33，待测的镜体34安装于三爪夹盘33上，转轴32通过第一轴承2旋转安装于基座1的侧面；从动齿轮31由传动组件7的主动齿轮41带动进行转动。
传动组件4包括固定连接的主动齿轮41和花键轴42、以及固装在花键轴42中部的电磁制动器43，并且电磁制动器43侧面与基座1的侧面固定连接；花键轴42一端通过第二轴承5转动连接于基座1的侧面，另一端架设于第一轴承座6上，主动齿轮41与从动齿轮31啮合连接。
离合组件7包括相互卡接的从动离合片71、辊轮72、主动离合片73、位移传感器74；从动离合片71与传动组件4中的花键轴42固定连接，主动离合片73与动力源组件9中的主动轴92固定连接；位移传感器74固装于基座1的底面上，并且位移传感器74的主轴与辊轮72转动连接；第二伸缩杆16的端部与一辊子10活动连接。其中，从动离合片71的外圆周设有第一滑槽711，辊轮72和辊子10置于第一滑槽711中，如图2和图3所示；从动离合片71与主动离合片73接触连接的端面上设有第二滑槽712，主动离合片73的端面上设有配套伸入第二滑槽712内的凸块731，如图4和图5所示；从动离合片71上设有固装传动轴的第一通孔714，其中部设有与通孔连通的第一内腔713，主动离合片73上设有固装传动轴的第二通孔733，中部设有与通孔连通的第二内腔732。
动力源组件9置于第一直线电机8上，第一直线电机8置于基座1的底面上，该动力源组件9包括第二轴承座91、主动轴92、联轴器93和驱动电机94；驱动电机94的输出轴与主动轴92通过联轴器93连接；主动轴92架设于第二轴承座91上，并与离合组件7的主动离合片73连接；第二轴承座91中的轴承为双列带座轴承。
标记组件14包括顶座141、第三直线电机142、电主轴143和铣刀144；顶座141通过第二直线电机15滑动连接于基座1的侧面，第三直线电机142固装于顶座141底面，电主轴143一端固装在第三直线电机142上，另一端与铣刀144连接，带动铣刀144旋转。
本实施例可以用于测量并标记光楔或凹面镜等镜体的主截面。
本实施例的使用方法为：
对于楔角不同的棱镜，如图6所示，将棱镜置于三爪夹盘上，根据棱镜的“最大厚度”参数(购买镜体上的设计参数)调节从动离合片和主动离合片之间的初始距离，使压轮位于镜体的厚度最大位置时，从动离合片能在导杆、第一伸缩杆、连杆、第二伸缩杆以及辊子的传动作用下与主动离合片脱离，从而切断转镜组件的动力源，使镜体正好位于待标记位置，再采用标记组件在镜体上进行标记。
对于凹面镜，即竖直面为凹面的的棱镜，如图7所示，将该凹面镜置于三爪夹盘上，使压轮与凹面镜的平面侧接触，如图7所示，凹面镜的左侧贴于三爪夹盘上，右侧与压轮接触连接；并根据凹面镜的“最大厚度”参数(购买镜体上的设计参数)调节从动离合片和主动离合片之间的初始距离，使压轮位于镜体的厚度最大位置时，从动离合片能在导杆、第一伸缩杆、连杆、第二伸缩杆以及辊子的传动作用下与主动离合片脱离，从而切断转镜组件的动力源，采用标记组件在镜体上进行标记该位置。
本实施例适用于棱镜、凹面镜等多种类型镜子的标定；采用离合组件在主截面时刻切断动力源，运用电磁制动器制动花键轴，避免花键轴因惯性继续转动产生误差，也可避免位移传感器产生的延迟误差；采用电主轴带动铣刀标记镜片，可实现镜片的自动永久性标定；采用机械式反馈和位移传感器反馈结合，实时反馈镜片转动位置，实现闭环控制，提高装置工作精度和可靠性；采用直线电机移动动力源组件，进而控制左离合片和右离合片的重合距离，可实现不同楔角棱镜和不同曲面凹面镜的主截面标定。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种镜片主截面标定装置，其特征在于，包括基座(1)和安装于所述基座(1)上的转镜组件(3)、传动组件(4)、离合组件(7)、动力源组件(9)以及测量组件(13)；待测的镜体(34)安装于所述转镜组件(3)上；所述动力源组件(9)通过离合组件(7)、传动组件(4)带动所述转镜组件(3)旋转；
所述测量组件(13)包括压轮(131)、弹簧(133)、立柱(134)、滑座(135)和导杆(136)；所述立柱(134)固装在所述基座(1)上，所述滑座(135)固装于所述立柱(134)的上部，所述导杆(136)贯穿滑座(135)且与滑座(135)滑动连接；所述导杆(136)的一端与所述压轮(131)转动连接，另一端与第一伸缩杆(12)铰接，所述弹簧(133)的一端与滑座(135)连接，另一端与所述导杆(136)连接，使导杆(136)上的压轮(131)压紧所述待测的镜体(34)；所述第一伸缩杆(12)与连杆(11)一端滑动连接，所述连杆(11)中部与立柱(134)铰接，所述连杆(11)另一端与第二伸缩杆(16)滑动连接，所述第二伸缩杆(16)与离合组件(7)连接，并且驱动所述离合组件(7)开合；
所述传动组件(4)包括电磁制动器(43)，在离合组件(7)打开时，阻止所述传动组件(4)转动。
2.根据权利要求1所述的一种镜片主截面标定装置，其特征在于，所述离合组件(7)包括相互卡接的从动离合片(71)、辊轮(72)、主动离合片(73)、位移传感器(74)；
所述从动离合片(71)与所述传动组件(4)固定连接，所述主动离合片(73)与所述动力源组件(9)固定连接；
所述位移传感器(74)固装于所述基座(1)上，并且所述位移传感器(74)的主轴与所述辊轮(72)转动连接；所述第二伸缩杆(16)的端部与辊子(10)活动连接；所述从动离合片(71)的外圆周设有第一滑槽(711)，所述辊轮(72)和辊子(10)置于所述第一滑槽(711)中。
3.根据权利要求2所述的一种镜片主截面标定装置，其特征在于，所述从动离合片(71)与主动离合片(73)接触连接的端面上设有第二滑槽(712)，所述主动离合片(73)的端面上设有配套伸入所述第二滑槽(712)内的凸块(731)。
4.根据权利要求2所述的一种镜片主截面标定装置，其特征在于，所述从动离合片(71)和主动离合片(73)上均设有固装传动轴的通孔，并且所述从动离合片(71)和主动离合片(73)的中部设有与所述通孔连通的空腔。
5.根据权利要求1所述的一种镜片主截面标定装置，其特征在于，还包括固装于所述基座(1)上的第一直线电机(8)，所述动力源组件(9)固装于所述第一直线电机(8)的动子座上。
6.根据权利要求1所述的一种镜片主截面标定装置，其特征在于，还包括标记组件(14)，该标记组件(14)包括顶座(141)、第三直线电机(142)、电主轴(143)和铣刀(144)；
所述顶座(141)通过第二直线电机(15)滑动连接于所述基座(1)的侧面，所述第三直线电机(142)固装于顶座(141)底面，所述电主轴(143)一端固装在第三直线电机(142)上，另一端与所述铣刀(144)连接，带动所述铣刀(144)旋转。
7.根据权利要求1所述的一种镜片主截面标定装置，其特征在于，所述转镜组件(3)包括依次固定连接的从动齿轮(31)、转轴(32)和三爪夹盘(33)，所述待测的镜体(34)安装于所述三爪夹盘(33)上，所述转轴(32)通过轴承旋转安装于所述基座(1)的侧面；所述从动齿轮(31)由所述传动组件(7)带动进行转动。
8.根据权利要求7所述的一种镜片主截面标定装置，其特征在于，所述传动组件(4)包括固定连接的主动齿轮(41)和花键轴(42)、以及固装在花键轴(42)中部的电磁制动器(43)；所述花键轴(42)一端通过轴承转动连接于所述基座(1)的侧面，另一端架设于第一轴承座(6)上，所述主动齿轮(41)与所述从动齿轮(31)啮合连接。
9.根据权利要求1所述的一种镜片主截面标定装置，其特征在于，所述动力源组件(9)包括第二轴承座(91)、主动轴(92)、联轴器(93)和驱动电机(94)；所述驱动电机(94)的输出轴与所述主动轴(92)通过联轴器(93)连接；所述主动轴(92)架设于所述第二轴承座(91)上，并与所述离合组件(7)连接；所述第二轴承座(91)中的轴承为双列带座轴承。
10.根据权利要求1所述的一种镜片主截面标定装置，其特征在于，所述镜体(34)选自光楔或凹面镜。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20201127 |
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