CN111002248A - 一种真空吸附加工工装与装卡方法 - Google Patents

一种真空吸附加工工装与装卡方法 Download PDF

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杨磊
钟显云
吴强
张凌
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    • B25B11/00—Work holders not covered by any preceding group in the subclass, e.g. magnetic work holders, vacuum work holders
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Abstract

本发明公开了一种真空吸附加工工装与装卡方法，涉及光学元件的加工领域，解决了不同口径的光学元件在加工时需要多次制定加工工装，费材费时费力，以及普通真空吸附工装不能调平的问题。该加工工装由上真空吸附工装、气管、调节杆、下真空吸附工装组成。该公开利用调节杆可以调节上真空吸附工装的倾斜，进而调节光学元件的倾斜；上吸附工装可以放置不同口径的元件，对不同口径元件吸附加工。所述的上吸附工装和下吸附工装由固定螺帽固定调节杆连接，气管经气管连接头使上下吸附工装联通，可以达到真空吸附的效果。本公开广泛应用于超高精度光学元件加工设备中光学元件的加工，装置简单、调节方便，加工精度更高。

Description

一种真空吸附加工工装与装卡方法
技术领域
本公开属于光学加工领域，具体涉及一种真空吸附加工工装与装卡方法。
背景技术
随着光学技术的不断发展，人们对现代光学元件的精度要求越来越高，现代光学元件正朝着大偏离量非球面，大相对口径，纳米、亚纳米级加工精度的趋势发展。
为实现不同的功能，光学元件的口径，形状都有不同的要求。在加工不同元件时，根据不同口径、不同形状通常需要不同的加工工装。多种加工设备都可满足真空吸附，而真空吸附光学元件时往往不能调节使元件水平，从而增大了元件倾斜产生的加工误差。所以，有必要对加工工装进行优化设计，减少工装设计加工成本，提高光学元件加工精度。
发明内容
本公开提供了一种真空吸附加工工装，通用性强，调节方便，能够提高加工精度。
根据本公开的一个方面，提供了一种真空吸附加工工装，该工装包括上真空吸附工装、气管、多个调节杆和下真空吸附工装，并且其中所述上真空吸附工装通过所述气管与所述下真空吸附工装连通；所述多个调节杆可拆卸地连接在所述上真空吸附工装和所述下真空吸附工装之间；所述上真空吸附工装包括多个口径不同的吸附环带，所述吸附环带高度以所述上真空吸附工装的中心从内向外呈阶梯状增加；所述上真空吸附工装用于吸附待加工光学元件；以及所述多个调节杆用于调节所述上真空吸附工装的倾斜。
根据本公开的一个方面，所述多个调节杆中的每一个调节杆两端设置有固定螺帽，所述固定螺帽将所述调节杆固定在所述上真空吸附工装和所述下真空吸附工装之间。
根据本公开的一个方面，所述真空吸附加工工装还包括气管连接头，其中所述气管连接头固定于上真空吸附工装和下真空吸附工装上，并且所述气管穿过所述气管连接头使得所述气管的两端分别与上真空吸附工装和下真空吸附工装连通。
根据本公开的一个方面，所述多个口径不同的吸附环带中的每一个吸附环带上设置有可拆卸的胶皮，所述胶皮的口径与其所置于的吸附环带的口径相对应。
根据本公开的一个方面，所述胶皮的口径等于其所置于的吸附环带的口径。
根据本公开的一个方面，提供了一种使用真空吸附加工工装装卡待加工光学元件的方法，该方法包括将所述待加工光学元件放置于上真空吸附工装上；通过固定螺帽将多个调节杆可调地连接在上真空吸附工装和下真空吸附工装之间，所述固定螺帽设置在所述多个调节杆中的每一个调节杆两端；以及将气管穿过固定于上真空吸附工装和下真空吸附工装上的气管连接头，使得所述气管的两端分别与上真空吸附工装和下真空吸附工装连通。
根据本公开的一个方面，方法还包括通过旋转所述多个调节杆，使得所述上真空吸附工装和所述待加工光学元件表面水平；以及在所述待加工光学元件保持水平后，拧紧所述固定螺帽，使得所述多个调节杆、所述上真空吸附工装和所述下真空吸附工装相互固定。
根据本公开的一个方面，方法还包括将所述下真空吸附工装固定于加工设备。
根据本公开的一种光学元件真空吸附加工工装及装卡方法，可以满足不同口径的光学元件加工需求，避免了不同口径的光学元件在加工时需要多次制定加工工装的问题。
根据本公开的一种光学元件通用真空吸附加工工装，调节杆可以旋转，可以通过旋转调节杆来调节上真空吸附工装的倾斜，进而确定光学元件的水平，因此减小设备加工光学元件时产生的倾斜误差，从而提高面形精度。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明可用于加工不同口径的光学元件，满足各种口径光学元件的加工需求；
(2)本发明可通过旋转所述多个调节杆调节所述上真空吸附工装，进而调节光学元件的水平，减小光学元件倾斜引入的加工误差，提高面形精度。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本公开一种真空吸附加工工装装置结构示意图；
图2是本公开一种真空吸附加工工装装置剖面图；
图3是本公开一种真空吸附加工工装上真空吸附工装结构示意图；
图4是本公开一种真空吸附加工工装下真空吸附工装结构示意图；
图5是本公开一种真空吸附加工工装调节杆和固定螺帽结构示意图；
图6是本公开一种真空吸附加工工装气管和气管连接头结构示意图；
图7是本公开一种真空吸附加工工装装卡光学元件加工流程。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在附图中描述和示出的本公开实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。
图1示出了本公开一种真空吸附加工工装装置结构示意图，图2示出了本公开一种真空吸附加工工装装置剖面图。
一种真空吸附加工工装，所述工装包括上真空吸附工装101、气管102、多个调节杆103和下真空吸附工装104，其中：
所述上真空吸附工装101通过所述气管102与所述下真空吸附工装104连通；
所述多个调节杆103可拆卸地连接在所述上真空吸附工装101和所述下真空吸附工装104之间；
所述上真空吸附工装101包括多个口径不同的吸附环带，所述吸附环带高度以所述上真空吸附工装101的中心从内向外呈阶梯状增加；
所述上真空吸附工装用101于吸附待加工光学元件；以及
所述多个调节杆103用于调节所述上真空吸附工装101的倾斜。
图3示出了一种真空吸附加工工装上真空吸附工装结构示意图。
待加工光学元件置于所述上真空吸附工装上，上真空吸附工装中心有通孔；
上真空吸附工装上表面每隔一定间距有一个吸附环带，环带宽度一定，并且环带高度从内带外按固定高度增加，例如最内测环带为25-35mm，高度为5mm；间隔5mm在40-50mm位置为第二个环带，其高度为6mm；间隔5mm在55-65mm位置为第三个环带，其高度为7mm，以此类推；
环带还包括胶皮,每个吸附环带上胶封相对应口径的环形胶皮，胶皮厚度一定，可拆卸；
上真空吸附工装下表面均匀分布多个螺纹孔，用于连接调节杆。
图4示出了一种真空吸附加工工装下真空吸附工装结构示意图。
所述下真空吸附工装与加工设备连接，下真空吸附工装中心有通孔；
下真空吸附工装结构示意图上表面均匀分布多个螺纹孔，用于连接调节杆；
下吸附工装下表面根据不同加工设备的装卡要求加工成不同形式的装卡方式。
图5示出了一种真空吸附加工工装调节杆和固定螺帽结构示意图。
所述多个调节杆中的每一个调节杆两端设置有固定螺帽501，所述固定螺帽501将所述调节杆103固定在所述上真空吸附工装101和所述下真空吸附工装104之间。固定螺帽501将多个调节杆103可调地连接在上真空吸附工装101和下真空吸附工装104之间，调节杆103用于调节光学元件的水平，顺时针和逆时针旋转会使调节杆103与上真空吸附工装101和下真空吸附工装104的螺纹连接长度增大和缩小，以调节上真空吸附工装101的倾斜，从而调节光学元件的倾斜；
待加工光学元件保持水平后，拧紧所述固定螺帽501，使得所述多个调节杆103、所述上真空吸附工装101和所述下真空吸附工装相104互固定；
所述多个调节杆103均匀分布在所述上真空吸附工装101和所述下真空吸附工装104螺纹孔中，至少四个。
图6示出了一种真空吸附加工工装气管和气管连接头结构示意图。
所述气管连接头601固定于上真空吸附工装101和下真空吸附工装104中心通孔上，并且所述气管102穿过所述气管连接头601使得所述气管102的两端分别与上真空吸附工装101和下真空吸附工装104连通。
图7示出了一种真空吸附加工工装装卡光学元件加工流程。
在框701中，将下真空吸附工装104装卡至加工设备上，固定螺帽501套在调节杆103两端可调地连接在下真空吸附工装104上表面螺纹孔里，气管连接头601固定在下真空吸附工装104中心孔里，并连接气管102；
在框702中，调节杆可调地连接在上真空吸附工装下表面螺纹孔里，气管连接头固定在上真空吸附工装中心孔里，连接气管；
在框703中，待加工光学元件放置于上真空吸附工装上，将磁力表架固定在加工设备上，磁力表针对准光学元件外缘，旋转设备轴，调节光学元件位置，使得光学元件与所述加工设备同轴；
在框704中，将磁力表针对准光学元件端面，调节多个调节杆，使待加工光学元件水平，确认水平后拧紧固定螺帽，使上真空吸附工装和下真空吸附工装固定；
在框705中，打开真空吸附，固定待加工光学元件，根据设备要求、光学元件参数面型数据，即可开始加工。
以上所述仅为本公开的优选实施例，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所附权利要求及其等同物的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种真空吸附加工工装，其特征在于：所述工装包括上真空吸附工装、气管、多个调节杆和下真空吸附工装，其中：
所述上真空吸附工装通过所述气管与所述下真空吸附工装连通；
所述多个调节杆可拆卸地连接在所述上真空吸附工装和所述下真空吸附工装之间；
所述上真空吸附工装包括多个口径不同的吸附环带，所述吸附环带高度以所述上真空吸附工装的中心从内向外呈阶梯状增加；
所述上真空吸附工装用于吸附待加工光学元件；以及
所述多个调节杆用于调节所述上真空吸附工装的倾斜。
2.根据权利要求1所述的真空吸附加工工装，其特征在于：所述多个调节杆中的每一个调节杆两端设置有固定螺帽，所述固定螺帽将所述调节杆固定在所述上真空吸附工装和所述下真空吸附工装之间。
3.根据权利要求1或2所述的真空吸附加工工装，其特征在于：所述真空吸附加工工装还包括气管连接头，其中所述气管连接头固定于上真空吸附工装和下真空吸附工装上，并且所述气管穿过所述气管连接头使得所述气管的两端分别与上真空吸附工装和下真空吸附工装连通。
4.根据权利要求1所述的真空吸附加工工装，其特征在于：所述多个口径不同的吸附环带中的每一个吸附环带上设置有可拆卸的胶皮，所述胶皮的口径与其所置于的吸附环带的口径相对应。
5.根据权利要求4所述的真空吸附加工工装，其特征在于：所述胶皮的口径等于其所置于的吸附环带的口径。
6.一种使用权利要求1所述的真空吸附加工工装装卡待加工光学元件的方法，其特征在于：所述方法包括：
将所述待加工光学元件放置于上真空吸附工装上；
通过固定螺帽将多个调节杆可调地连接在上真空吸附工装和下真空吸附工装之间，所述固定螺帽设置在所述多个调节杆中的每一个调节杆两端；以及
将气管穿过固定于上真空吸附工装和下真空吸附工装上的气管连接头，使得所述气管的两端分别与上真空吸附工装和下真空吸附工装连通。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：
通过旋转所述多个调节杆，使得所述上真空吸附工装和所述待加工光学元件表面水平；以及
在所述待加工光学元件保持水平后，拧紧所述固定螺帽，使得所述多个调节杆、所述上真空吸附工装和所述下真空吸附工装相互固定。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：
将所述下真空吸附工装固定于加工设备。
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