CN113001424B - 一种用于光学透镜的一体式夹持及夹紧机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于光学透镜的一体式夹持及夹紧机构，原理在于：通过对夹持和夹紧机构进行设计，使得夹持机构能够被手动控制，进而实现对被测件进行夹持，并且放置到夹具机构的主架体上进行被测件的夹紧与固定，从而免去了人为地对被测件进行手动拿取，降低纳入测量误差和被测件污损的可能性。一种用于光学透镜的一体式夹持及夹紧机构，主要结构包括：夹持臂、圆盘机构、卡架机构、底座、旋钮单元。

Description

一种用于光学透镜的一体式夹持及夹紧机构

技术领域

本发明涉及一种用于光学透镜的一体式夹持及夹紧机构，尤其是通过所设置的夹持装置和附属机构实现被测件的非接触式夹持和夹紧，适用于光学透镜的拾取和夹紧。

背景技术

光学透镜因为其高质量的表面形貌分布，在光学和激光系统的构建和设计中具有重要的作用。在使用激光干涉仪对其表面进行精确测量是量化和评估其表面质量的重要手段。在使用干涉测量术进行表面测量时，作为被测件的光学透镜需要被从储放盒中拾取，人为或机械地对被测件进行夹持，然后使用夹具对透镜进行夹紧。

因为光学透镜表面的高质量形貌分布的存在，因此在夹持和夹紧过程中应当尽可能的减少透镜被人为接触其表面的可能性，以免对材料表面造成损伤以及纳入测量误差。在目前使用的夹持和夹紧机构中，非接触式的夹持机构是少见的。目前广泛使用的手段还是直接人为地拿取被测件，调整好夹具的压紧头以后在进行夹紧。但是这种方法的局限性十分明显，具体在于：

1.在对被测件拿取、夹持和取下放入储放盒的过程中，被测件表面容易被污损甚至损伤；

2.对被测件多次拿取和放置的过程中，无疑会增加测量成本，并且因为被测件多为熔融石英制品，其材料质脆，一旦触碰或者失手掉落，则会对被测件造成损伤甚至摔毁；

3.被测件的储放和夹持均需要不同的装置，占用测量空间，不利于实现低成本测量。

基于以上所提及的目前的夹持方法的特性和不足，本发明提出一种用于光学透镜的一体式夹持及夹紧机构。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种用于光学透镜的一体式夹持及夹紧机构，目的在于解决现有测量方法中的缺陷，特别是光学透镜在进行干涉测量时的夹持和夹紧问题。本发明所针对的夹持对象是光学透镜，该种光学透镜的表面需要高精度的测量从而对其形貌分布进行精确地重建和评定，并且该种透镜质脆，应当最大可能地避免对在夹持和夹紧过程中人为地对表面造成污损甚至损伤的可能性，与此同时，通过简化测量过程以及被测件的夹持和夹紧的过程，也会应尽可能地降低测量成本。

为达到上述发明创造目的，本发明采用如下发明构思：

本发明的原理在于：通过对夹持和夹紧机构进行设计，使得夹持机构能够被手动控制，进而实现对被测件进行夹持，并且放置到夹具机构的主架体上进行被测件的夹紧与固定，从而免去了人为地对被测件进行手动拿取，降低纳入测量误差和被测件污损的可能性。

根据上述发明构思，本发明采用如下技术方案：

一种用于光学透镜的一体式夹持及夹紧机构，主要结构包括：夹持臂、圆盘机构、卡架机构、底座、旋钮单元；所述夹持臂与圆盘机构活动连接，圆盘机构搁置于卡架机构上，卡架机构与底座固定连接，而底座内安装旋钮单元；操作人员以三手指操作夹持臂后端使夹持臂前端张开，置入被测光学透镜，松开手指而透视镜被夹住，然后将夹持臂的圆盘机构搁置于卡架机构上，旋转磁铁旋钮而磁力锁紧圆盘机构。

优选地，所述夹持臂包括两个上夹持臂和一个下夹持臂和一个套管，上夹持臂包括：一个夹持头、上夹持臂前部、螺纹孔、凹槽、上夹持臂后部、连接单元；下夹持臂包括：一个夹持头、下夹持臂。其连接方式为：上夹持臂前部的一端安装一个夹持头，所述夹持头形制为一侧弧形的长方体，通过其上的凹处部分实现对被测件的边缘进行夹持，另一端焊接在上夹持臂前部上；上夹持臂前部另一侧中部开凹槽和一个螺纹孔，将连接单元放置在该凹槽中，并且在该螺纹孔以及在下夹持臂相应位置开设的同样的螺纹孔上使用螺纹连接来对连接单元进行安装和连接。所述连接单元由一个矩形片体和两个带螺母的螺杆组成，该矩形片体上面开设两个光滑孔，口径与螺纹孔相当。并且上夹持臂前部与上夹持臂后部在连接以后，下方存在一个圆形缺口，该缺口的几何尺寸与转动轴相当，并且通过卡装的方式安装在轴体上，在两部分分别对转动轴进行夹持和安装以后，再进行连接单元的安装。所述套管包括两部分：一部分是一个中空的V型塑料可伸缩管，另一部分是弹簧。V型管的两侧分别内部放置一根弹簧，弹簧的两端与上夹持臂和下夹持臂相连，应选取两端带有圆环的弹簧，并且使得两端的圆环分别套在上述夹持臂上，可以通过焊接进行加固，并且应当在安装时使弹簧处于伸张状态。

优选地，所述圆盘机构包括：圆盘、轴孔、转动轴、安装凹槽、圆盘连接片、V型外缘。所述圆盘为两侧具有相同外形的圆形片体，其上方的中部开孔作为轴孔，以安装转动轴；其下方应留出一矩形凹槽作为对下夹持臂进行安装的安装凹槽，在相应位置进行上述安装方式的卡装以后，使用焊接的方式进行固连。圆盘的两部分通过圆盘连接片进行安装。所述圆盘连接片的为一薄的矩形片体，两边分别开有三个圆形孔作为铆接孔，通过铆接的方式对圆盘以及圆盘连接片进行固连，进而将圆盘的两部分安装为一体，并且该圆盘连接片应当在圆盘的前后两侧各设置一个，以加固安装。在圆盘上的焊接点是对圆盘的两部分进行焊接的部位。所述V型外缘开设在圆盘的中下部，形制为V型凸起，安装在卡架机构上所对应位置的卡槽中，以对圆盘以及安装在盘体上的部分进行放置和固定。

优选地，所述卡架机构的形制为：其上方为弧形，并且内部边缘开有V型槽，该处凹槽与圆盘的中下部的V型外缘进行匹配安装和固定。卡架机构的宽度为上窄下宽，底部焊接在底座上。

优选地，所述底座包括：上底座、下底座和旋钮孔。所述上底座的形制为一中空的半长方体，两侧分别开有旋钮孔的一般的半圆凹孔，并且在四角出分别开有半通孔以安装下底座上的四根卡杆。所述的下底座形制与上底座相类似，在四角分别设置一个卡杆，通过上底座上相应位置设置的孔进行连接。并且在上底座和下底座的两侧分别设置有突出的带螺纹孔的长方体，上下形制相同，分别通过一个带螺母的螺杆进行上下两部分的螺纹连接。在所述的卡杆安装时在其杆体中套一个环形橡胶套。

优选地，所述旋钮单元包括两个磁铁卡盖、两个磁铁卡座、旋钮轴、旋钮手柄外螺纹及螺母。磁铁卡盖设置在磁铁卡座上，为一中空的矩形片体，磁铁卡座也为一中空的矩形片体，宽度和高度与磁铁卡盖相当。在磁铁卡座中间放置磁铁后安装磁铁卡盖中的磁铁放置位置中，安装后磁铁卡盖和磁铁卡座两部分进行焊接以固连。所述旋转轴的一端为旋钮手柄，该手柄为一圆片，边缘开设凸纹以增加人为转动时的摩擦；另一端为外螺纹及螺母，所述的螺母应使得旋转轴能够放置在下底座和上底座之间的旋钮孔中，并且通过螺母对外部进行固定，使得旋转轴能够在旋钮孔中进行放置并且卡紧。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1.本发明在被测件的夹持和夹紧的过程中，因为使用了夹持臂和旋钮单元进行夹持进行约束，无需人为对被测件进行夹持，避免了被测件表面容易被污损的风险；

2.使用本发明的旋钮对被测件进行带有磁铁的卡座的旋转，可以实现对于本发明主体部分对于夹持臂的磁吸作用，进一步加大彼此之间的作用力，避免了在夹持和夹紧过程中纳入测量误差的可能；

3.本发明简化测量过程以及被测件的夹持和夹紧的过程，降低了测量成本。

附图说明

图1是夹持臂示意图。

图2是圆盘机构示意图。

图3是卡架机构和底座示意图。

图4是底座侧视图。

图5是旋钮轴示意图。

图6是整体装配示意图。其中，各图示代号的含义为：

1.夹持头；2.上夹持臂前部；3.螺纹孔；4.凹槽；5.上夹持臂后部；6.连接单元；7.下夹持臂；8.伸缩套管；9.圆盘；10.轴孔；11.转动轴；12.安装凹槽；13.圆盘连接片；14.焊接点；15.卡槽；16.卡架；17.上底座；18.下底座；19.旋钮孔；20.卡杆；21.磁铁卡盖；22.磁铁卡座；23.磁铁放置位置；24.旋钮轴；25.旋钮手柄；26.外螺纹及螺母。

具体实施方式

下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

一种用于光学透镜的一体式夹持及夹紧机构，主要结构包括：夹持臂、圆盘机构、卡架机构16、底座、旋钮单元。

下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明通过对夹具系统及其附属部件进行设计，使得被测件通过本专利所设计的夹具进行储放和夹持时，一方面通过推进杆单元等部件可以实现被测件的夹紧，另一方面通过储放盒的设计实现直接地从储放盒中拿取，并且放置在夹具底座上，避免了人为接触和机械损伤的可能性。

以下结合具体的实施例子对上述方案做进一步说明，本发明的优选实施例详述如下：

实施例一：

在本实施例中，一种用于光学透镜的一体式夹持及夹紧机构，主要结构包括：夹持臂、圆盘机构、卡架机构16、底座、旋钮单元；所述夹持臂与圆盘机构活动连接，圆盘机构搁置于卡架机构16上，卡架机构16与底座固定连接，而底座内安装旋钮单元；操作人员以三手指操作夹持臂后端使夹持臂前端张开，置入被测光学透镜，松开手指而透视镜被夹住，然后将夹持臂的圆盘机构搁置于卡架机构上，旋转磁铁旋钮而磁力锁紧圆盘机构。如图6所示。

本实施例使用了夹持臂和旋钮单元进行夹持进行约束，无需人为对被测件进行夹持，避免了被测件表面容易被污损的风险，并通过简化测量过程以及被测件的夹持和夹紧的过程，也会应尽可能降低测量成本。

实施例二：

本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：

其中，通过图1可以看出，所述夹持臂包括两个上夹持臂和一个下夹持臂和一个套管8，上夹持臂包括：一个夹持头1、上夹持臂前部2、螺纹孔3、凹槽4、上夹持臂后部5、连接单元6；下夹持臂包括：一个夹持头1、下夹持臂7。其连接方式为：上夹持臂前部2的一端安装一个夹持头1，所述夹持头1形制为一侧弧形的长方体，通过其上的凹处部分实现对被测件的边缘进行夹持，另一端焊接在上夹持臂前部2上；上夹持臂前部2另一侧中部开凹槽4和一个螺纹孔3，将连接单元6放置在该凹槽中，并且在该螺纹孔3以及在下夹持臂7相应位置开设的同样的螺纹孔3上使用螺纹连接来对连接单元6进行安装和连接。所述连接单元6由一个矩形片体和两个带螺母的螺杆组成，该矩形片体上面开设两个光滑孔，口径与螺纹孔3相当。并且上夹持臂前部2与上夹持臂后部5在连接以后，下方存在一个圆形缺口，该缺口的几何尺寸与转动轴11相当，并且通过卡装的方式安装在轴体上，在两部分分别对转动轴11进行夹持和安装以后，再进行连接单元6的安装。所述套管8包括两部分：一部分是一个中空的V型塑料可伸缩管，另一部分是弹簧。V型管的两侧分别内部放置一根弹簧，弹簧的两端与上夹持臂和下夹持臂相连，应选取两端带有圆环的弹簧，并且使得两端的圆环分别套在上述夹持臂上，可以通过焊接进行加固，并且应当在安装时使弹簧处于伸张状态。

通过图2可以看出，所述圆盘机构包括：圆盘9、轴孔10、转动轴11、安装凹槽12、圆盘连接片13、V型外缘15。所述圆盘9为两侧具有相同外形的圆形片体，其上方的中部开孔作为轴孔11，以安装转动轴11；其下方应留出一矩形凹槽作为对下夹持臂进行安装的安装凹槽12，在相应位置进行上述安装方式的卡装以后，使用焊接的方式进行固连。圆盘9的两部分通过圆盘连接片13进行安装。所述圆盘连接片的为一薄的矩形片体，两边分别开有三个圆形孔作为铆接孔，通过铆接的方式对圆盘9以及圆盘连接片13进行固连，进而将圆盘9的两部分安装为一体，并且该圆盘连接片13应当在圆盘9的前后两侧各设置一个，以加固安装。在圆盘9上的焊接点14是对圆盘9的两部分进行焊接的部位。圆盘9的中下部的V型外缘15开设在圆盘9的中下部，形制为V型凸起，安装在卡架机构16上所对应位置的卡槽中，以对圆盘9以及安装在盘体上的部分进行放置和固定。

通过图3可以看出，所述卡架机构16的形制为：其上方为弧形，并且内部边缘开有V型槽，该处凹槽与所述V型外缘15进行匹配安装和固定。卡架机构16的宽度为上窄下宽，底部焊接在底座上。

通过图3可以看出，所述底座包括：上底座17、下底座18和旋钮孔19。所述上底座17的形制为一中空的半长方体，两侧分别开有旋钮孔19的一般的半圆凹孔，并且在四角出分别开有半通孔以安装下底座18上的四根卡杆20。所述的下底座18形制与上底座17相类似，在四角分别设置一个卡杆20，通过上底座17上相应位置设置的孔进行连接。并且在上底座17和下底座18的两侧分别设置有突出的带螺纹孔的长方体，上下形制相同，分别通过一个带螺母的螺杆进行上下两部分的螺纹连接。在所述的卡杆20安装时在其杆体中套一个环形橡胶套。

通过图4和图5可以看出，所述旋钮单元包括两个磁铁卡盖21、两个磁铁卡座22、旋钮轴24、旋钮手柄25外螺纹及螺母26。磁铁卡盖21设置在磁铁卡座22上，为一中空的矩形片体，磁铁卡座22也为一中空的矩形片体，宽度和高度与磁铁卡盖21相当。在磁铁卡座22中间放置磁铁后安装磁铁卡盖21中的磁铁放置位置23中，安装后磁铁卡盖21和磁铁卡座22两部分进行焊接以固连。所述旋转轴24的一端为旋钮手柄25，该手柄为一圆片，边缘开设凸纹以增加人为转动时的摩擦；另一端为外螺纹及螺母26，所述的螺母应使得旋转轴24能够放置在下底座18和上底座17之间的旋钮孔19中，并且通过螺母对外部进行固定，使得旋转轴24能够在旋钮孔19中进行放置并且卡紧。

结合图6，本专利在实际工作中的流程可以概述为：在上夹持臂后部5和下夹持臂7的尾端，应设置为中空形式，以方便夹持时使用手指进行插入。在使用本专利进行被测件的夹持操作时，使用三指分别插入两个上夹持臂后部5和下夹持臂7的尾端中空部分，向内挤压，以抬起夹持臂前方的两个可动的夹持头1，待夹持头1向外张开后放松手指对被测件进行夹紧，而后将夹持的被测件对准相应V型槽位置，放置在卡架机构16上。放置完成以后，对旋钮手柄25进行旋转，进而带动其中固定的磁铁进行旋转，使得磁铁的一极对向卡架机构16，从而提供磁吸作用，增加卡架机构对夹持臂的卡紧作用。

上面对本发明实施例结合附图进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于光学透镜的一体式夹持夹紧机构，主要结构包括：夹持臂、圆盘机构、卡架机构(16)、底座、旋钮单元；其特征在于：所述夹持臂与圆盘机构活动连接，圆盘机构搁置于卡架机构(16)上，卡架机构(16)与底座固定连接，而底座内安装旋钮单元；操作人员以三手指操作夹持臂后端使夹持臂前端张开，置入被测光学透镜，松开手指而透视镜被夹住，然后将夹持臂的圆盘机构搁置于卡架机构(16)上，旋转磁铁旋钮而磁力锁紧圆盘机构；

所述夹持臂包括两个上夹持臂和一个下夹持臂和一个套管(8)，上夹持臂包括：一个夹持头(1)、上夹持臂前部(2)、螺纹孔(3)、凹槽(4)、上夹持臂后部(5)、连接单元(6)；下夹持臂包括：一个夹持头(1)、下夹持臂(7)；其连接方式为：上夹持臂前部(2)的一端安装一个夹持头(1)，所述夹持头(1)形制为一侧弧形的长方体，通过其上的凹处部分实现对被测件的边缘进行夹持，另一端焊接在上夹持臂前部(2)上；上夹持臂前部(2)另一侧中部开凹槽(4)和一个螺纹孔(3)，将连接单元(6)放置在该凹槽中，并且在该螺纹孔(3)以及在下夹持臂(7)相应位置开设的同样的螺纹孔(3)上使用螺纹连接来对连接单元(6)进行安装和连接。

2.根据权利要求1所述用于光学透镜的一体式夹持夹紧机构，其特征在于：所述圆盘机构包括：圆盘(9)、轴孔(10)、转动轴(11)、安装凹槽(12)、圆盘连接片(13)、V型外缘(15)；所述圆盘(9)为两侧具有相同外形的圆形片体，其上方的中部开孔作为轴孔(10)，以安装转动轴(11)；其下方应留出一矩形凹槽作为对下夹持臂进行安装的安装凹槽(12)，在相应位置进行上述安装方式的卡装以后，使用焊接的方式进行固连；圆盘(9)的两部分通过圆盘连接片(13)进行安装。

3.根据权利要求1所述用于光学透镜的一体式夹持夹紧机构，其特征在于：所述卡架机构(16)的形制为：其上方为弧形，并且内部边缘开有V型槽，V型槽与V型外缘(15)进行匹配安装和固定；卡架机构(16)的宽度为上窄下宽，底部焊接在底座上。

4.根据权利要求1所述用于光学透镜的一体式夹持夹紧机构，其特征在于：所述底座包括：上底座(17)、下底座(18)和旋钮孔(19)；所述上底座(17)的形制为一中空的半长方体，两侧分别开有旋钮孔(19)的一般的半圆凹孔，并且在四角出分别开有半通孔以安装下底座(18)上的四根卡杆(20)；所述的下底座(18)形制与上底座(17)相类似，在四角分别设置一个卡杆(20)，通过上底座(17)上相应位置设置的孔进行连接；并且在上底座(17)和下底座(18)的两侧分别设置有突出的带螺纹孔的长方体，上下形制相同，分别通过一个带螺母的螺杆进行上下两部分的螺纹连接；在所述的卡杆(20)安装时在其杆体中套一个环形橡胶套。

5.根据权利要求1所述用于光学透镜的一体式夹持夹紧机构，其特征在于：所述旋钮单元包括两个磁铁卡盖(21)、两个磁铁卡座(22)、旋钮轴(24)、旋钮手柄(25)外螺纹及螺母(26)；磁铁卡盖(21)设置在磁铁卡座(22)上，为一中空的矩形片体，磁铁卡座(22)也为一中空的矩形片体，宽度和高度与磁铁卡盖(21)相当；在磁铁卡座(22)中间放置磁铁后安装磁铁卡盖(21)中的磁铁放置位置(23)中，安装后磁铁卡盖(21)和磁铁卡座(22)两部分进行焊接以固连。

6.根据权利要求1所述用于光学透镜的一体式夹持夹紧机构，其特征在于：所述连接单元(6)由一个矩形片体和两个带螺母的螺杆组成，该矩形片体上面开设两个光滑孔，口径与螺纹孔(3)相当；并且上夹持臂前部(2)与上夹持臂后部(5)在连接以后，下方存在一个圆形缺口，该缺口的几何尺寸与转动轴(11)相当，并且通过卡装的方式安装在轴体上，在两部分分别对转动轴(11)进行夹持和安装以后，再进行连接单元(6)的安装。

7.根据权利要求1所述用于光学透镜的一体式夹持夹紧机构，其特征在于：所述套管(8)包括两部分：一部分是一个中空的V型塑料可伸缩管，另一部分是弹簧；V型管的两侧分别内部放置一根弹簧，弹簧的两端与上夹持臂和下夹持臂相连，应选取两端带有圆环的弹簧，并且使得两端的圆环分别套在上述夹持臂上，通过焊接进行加固，并且应当在安装时使弹簧处于伸张状态。

8.根据权利要求2所述用于光学透镜的一体式夹持夹紧机构，其特征在于：连接片和圆盘安装方式如下：所述圆盘连接片(13)为一薄的矩形片体，两边分别开有三个圆形孔作为铆接孔，通过铆接的方式对圆盘(9)以及圆盘连接片(13)进行固连，进而将圆盘(9)的两部分安装为一体，并且该圆盘连接片(13)应当在圆盘(9)的前后两侧各设置一个，以加固安装；在圆盘(9)上的焊接点(14)是对圆盘(9)的两部分进行焊接的部位；所述V型外缘(15)开设在圆盘(9)的中下部，形制为V型凸起，安装在卡架机构(16)上所对应位置的卡槽中，以对圆盘(9)以及安装在盘体上的部分进行放置和固定。

9.根据权利要求5所述用于光学透镜的一体式夹持夹紧机构，其特征在于：所述旋钮轴(24)的一端为旋钮手柄(25)，该手柄为一圆片，边缘开设凸纹以增加人为转动时的摩擦；另一端为外螺纹及螺母(26)，所述的螺母应使得旋钮轴(24)能够放置在下底座(18)和上底座(17)之间的旋钮孔(19)中，并且通过螺母对外部进行固定，使得旋钮轴(24)能够在旋钮孔(19)中进行放置并且卡紧。

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