CN115561870A - 镜片同轴调整安装设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种镜片同轴调整安装设备及方法，其中，设备包括转轴、旋转驱动件以及同轴度调节机构，所述转轴上设置有镜头固定结构，所述镜头固定结构用于可拆卸地将镜头与所述转轴同轴固定；所述旋转驱动件与所述转轴连接，所述旋转驱动件用于驱使所述转轴绕轴转动；同轴度调节机构，用于在所述镜头安装于所述转轴上且所述镜片与所述镜头连接时，从所述镜片的一侧驱使所述镜片径向运动。本申请通过将镜头直接安装在转轴上，无需通过额外的镜头夹持机构将镜头与转轴连接，从而保证镜头具有较高的回转精度，此时通过旋转镜头和镜片，只需在镜片的一侧径向微调镜片，镜片在转动状态下则会自动居中与镜头对正。

Description

镜片同轴调整安装设备及方法

技术领域

本发明涉及镜片安装领域，具体涉及镜片同轴调整安装设备及方法。

背景技术

高精度镜片安装时，对镜片和镜头的同轴度要求较高，例如，通常要求同轴度达到0.003mm以内。因此，为了保证较高的同轴度，就对镜头与镜片的装配过程提出了较大的挑战。

在现有技术中，镜片和镜头分别通过夹持机构进行夹持装配，在装配过程中通过在多个方向人工对镜片进行敲击实现同轴度调整，不但效率低且容易损坏镜片。上述问题是本领亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是如何在镜片与镜头安装过程中提高调节同轴度的效率。

根据第一方面，一种镜片同轴调整安装设备，包括：

转轴，所述转轴上设置有镜头固定结构，所述镜头固定结构用于可拆卸地将镜头与所述转轴同轴固定；

旋转驱动件，所述旋转驱动件与所述转轴连接，所述旋转驱动件用于驱使所述转轴绕轴转动；

以及同轴度调节机构，其用于在所述镜头安装于所述转轴上且所述镜片与所述镜头连接时，从所述镜片的一侧驱使所述镜片径向运动。

在一种可选的实施例中，所述同轴度调节机构包括推动机构，所述推动机构位于所述转轴径向的一侧，所述推动机构用于在所述镜头安装于所述转轴上且所述镜片与所述镜头连接时径向推动所述镜片。

在一种可选的实施例中，所述镜头固定结构包括沿轴向开设于所述转轴内侧的安装孔，所述镜头安装于所述安装孔内。

在一种可选的实施例中，还包括套筒，所述套筒外侧与所述安装孔间隙配合，所述套筒内侧和所述镜头间隙配合。

在一种可选的实施例中，还包括抽气机构，所述镜头固定结构还包括设置于所述转轴内的抽气孔，所述抽气孔包括抽气出口和抽气进口，所述抽气出口和抽气机构连接，所述抽气孔进口与所述安装孔连通。

在一种可选的实施例中，还包括密封座，所述转轴与所述密封座转动配合，所述密封座内设置有抽气室，所述抽气出口位于所述抽气室内，所述抽气室用于和所述抽气机构连接。

在一种可选的实施例中，还包括同轴度测量机构，所述同轴度测量机构用于在所述镜头安装于所述转轴上且所述镜片与所述镜头连接时测量所述镜片与所述镜头的同轴度。

在一种可选的实施例中，所述同轴度测量机构包括千分表，所述千分表的探针用于所述镜头安装于所述转轴上且所述镜片与所述镜头连接时接触所述镜片的侧沿。

根据第二方面，一种实施例中提供一种镜片的同轴调整安装方法，应用于上述的镜片同轴调整安装设备，所述方法包括以下步骤：

将所述镜片可活动地连接于所述镜头的镜片安装端；

驱使所述镜头带动所述镜片绕所述镜头的中心轴转动，并测量所述镜片与所述镜头的同轴度；

若所述同轴度满足目标值，则将所述镜片与所述镜头固定；

若所述同轴度不满足目标值，则在所述镜头转动的状态下，从所述镜片的至少一侧径向移动所述镜片，直至所述同轴度达到所述目标值，并将所述镜片与所述镜头固定。

在一种可选地实施例中，驱使所述镜头带动所述镜片绕所述镜头的中心轴转动时，所述镜头保持匀速转动，所述镜头的转速与所述镜头的直径呈正比。

据上述实施例的镜片同轴调整安装设备，本申请通过将镜头直接安装在转轴上，无需通过额外的镜头夹持机构将镜头与转轴连接，从而保证镜头具有较高的回转精度，此时通过旋转镜头和镜片，只需在镜片的一侧径向微调镜片，镜片在转动状态下则会自动居中与镜头对正。

据上述实施例的镜片同轴调整安装方法，本申请先通过将镜头与镜片采用可活动的方式进行柔性连接，在镜片与镜头同轴度不满足目标值时，通过利用镜头带动镜片旋转，在旋转状态下，通过在镜片的一侧径向微调镜片时，镜片在转动状态下则会自动居中对正，进而无需多次对镜片进行敲击调整同轴度。

附图说明

图1为本申请一种实施例的立体示意图；

图2为本申请一种实施例的剖视图；

附图标记：镜头1、内孔11、镜片2、转轴3、抽气孔31、抽气出口311、安装孔32、旋转驱动件4、密封座5、抽气室51、千分表6、微分头71、支架72、真空泵8、轴承座9。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

本申请提供了一种镜片2同轴调整安装设备，如图1所示，其包括：转轴3、旋转驱动件4和同轴度调节机构。

其中，转轴3上设置有镜头固定结构，该镜头固定结构用于可拆卸地安装镜头1。当镜头1固定于该镜头固定结构时，镜头1的中心轴则与转轴3同轴，例如图2所示，在一种示例中，该镜头安装机构包括开设于转轴3中部的安装孔32，镜头安装孔32的一端贯通转轴3，镜头1可借由该安装孔32贯通转轴的位置直接插入安装孔32内，从而卡合于该安装孔32中，使得镜头1与上述转轴3连接时，二者保持同轴。

在镜片2安装在镜头1上时，同轴度调节机构用于从镜片2的一侧驱使镜片2径向运动。

在镜头1与转轴3同轴安装的基础上，在本申请还可以设置旋转驱动件4，该旋转驱动件4用于驱使转轴3带动镜头1绕其自身的中心轴轴转动，例如，转轴3为圆柱形的主轴时，转轴3通过轴承可转动的安装在一轴承座9中，该旋转驱动件4可以是一低速电机，转轴3远离镜头的一端通过联轴器与该低速电机连接，该低速电机用于驱使转轴3自身绕轴转动，

本申请首先通过将镜片2可活动的连接镜头1上，此时，由于镜头1直接与转轴3连接，无需为镜头1配置单独的夹持机构，因此也没有额外的传动机构，进而能够保证镜头1具有较高的回转精度，在这种情况下，将镜片2与镜头1采用可活动的方式进行连接，若在镜片2与镜头1的同轴度不满足需求时，则可以通过旋转镜头1，再利用同轴度调节机构对镜片2进行径向驱动，实现仅在一个方向对镜片2进行径向调整，就能够将镜片2与镜头1的同轴度调整至满足所需的精度。

进一步的是，上述同轴度调节机构可包括一推动机构，推动机构可以在镜片2与镜头1连接时径向推动镜片2，在更加具体的示例中，上述推动机构可以由支架72和微分头71组成，微分头71可以采用现有的微分头71，其原理和结构本申请在此不做赘述，该微分头71包括固定部和活动部，活动部可相对于固定部的轴向伸长。具体地，上述支架72固定于转轴3径向的一侧，支架72用于支撑微分头71的固定部，微分头71的活动部沿镜片2的径向延伸。当镜头1安装镜片2时，通过驱使活动部轴向伸长，即可径向推动镜片2。

本申请通过将同轴度调节机构设置为推动机构，利用推动机构的推力驱使镜片2径向移动，由于镜片2的侧沿为连续的弧面，从而当镜片2随镜头转动时，镜片2没有同轴的侧沿能够在推动机构的带动下自动对正，无需多次敲击镜头也可以调节同轴度，进而提高了同轴度的调节效率。

在本申请公开的实施例中，还包括同轴度测量机构，该同轴度测量机构用于测量镜片2与镜头1的同轴度。例如，图1所示，在本申请公开的实施例中，当转轴3上安装有与其同轴的镜头1时，且镜头1可随转轴3同轴旋转的情况下，同轴度测量机构可以为一固定于转轴3一侧的千分表6。当转轴3上安装有镜头1，且当镜片2安装于镜头1时，该千分表6的探针则能够与镜片2的侧沿接触，当旋转驱动件4驱使转轴3转动时，转轴3带动镜头1转动，同时镜片2也会随镜头1转动，通过将千分表6与镜片2接触，在镜片2的转动下，观察千分表6的值，即可测定镜片2与镜头1的同轴度。

本申请在测量开始时，可将千分表6的值归零，若此时镜片2与镜头1的同轴度较高，镜片2与千分表6探针接触的点相对位置则始终保持不变，此时千分表6不会产生较大的跳动；反之，若镜片2与镜头1的同轴度不高，随着镜片2转动，镜片2与千分表6探针接触的点相对位置则会发生较大的变化，进而发生跳动。在工作时，当千分表6检测到镜片2与镜头1的同轴度不满足所需的值时，可以通过推动机构径向推动镜片2，直至镜片2与镜头1的同轴度满足所需要求。

在一种具体的示例中，上述镜头固定结构还包括开设在转轴内部设置的抽气孔31，其中安装孔32和抽气孔31连通，抽气孔31可与安装孔32同轴或不同轴设置。在图2示出的实施例中，抽气孔31与安装孔32同轴设置，此时，将抽气孔31的直径加工得小于安装孔32的直径，以避免在将镜头1安装在安装孔32内时，镜头1直接进入到抽气孔31内。镜头1通过一套筒插设在安装孔32内，镜头1、套筒和安装孔32三者之间均为微小间隙配合，进而使镜头1和套筒、套筒和安装孔32之间均可拆卸。利用套筒使镜头和安装孔32连接，可以减少镜头插入安装孔32时的磨损，同时也可以配合不同内径的套筒以适应不同大小的镜头。

当镜头1卡合于安装孔32内时，由于镜头的内孔也位于安装孔32内，此时，抽气孔31与镜头1的内孔11直接或间接地连通。具体的，该抽气孔31上设置有抽气出口311和抽气进口，该抽气出口311用于和抽气机构对接，通过抽气机构对抽气孔31抽气；抽气进口则与安装孔32联通，进而与镜头1的内孔11对接。抽气进口一方面能够吸附镜头1，另一方面能够能使内孔11产生吸附力，该吸附力足以使镜头1将镜片2吸附于镜头1的一端。所应理解的是，上述抽气机构可以是真空泵8或其他抽气设备，本申请不做具体限定，凡是在镜头1的内孔11中产生的吸附力足以吸附镜片2的抽气机构，均可适用于本申请。在该实施例中，将镜片2通过吸附的方式与镜头1柔性的连接，镜头不会发生形变，进而可以将镜头的回转精度提高到0.002mm以内。

此时，考虑到抽气孔31开设于转轴3内，为使抽气孔31在旋转状态下依旧可以与抽气机构连接，在该实施例中还包括一密封座5。转轴3设置有抽气孔31的一端通过轴承与密封座5转动配合，密封座5内开设有抽气室51，转轴3远离镜头1的一端穿过该密封座5与旋转驱动件4连接。其中，抽气孔31的抽气出口311则深入至密封座5的抽气室51内，转轴3与抽气室51之间的间隙可以通过橡胶圈等密封件进行密封，本申请不做限定。密封座5上开设由一接口，该接口和抽气室51连通，真空泵8等抽气机构可以通过该接口与抽气室51连通，进而使抽气机构与抽气孔31连接。在工作时，通过真空泵8等抽气机构与抽气室51连接，再通过抽气室51可对抽气孔31抽真空，进而使镜头1的内孔11产生吸附；利用该吸附力，即可对镜片2进行吸附。

此外，本申请还提供了一种镜片2的同轴调整安装方法，其包括以下步骤：

步骤S1：将镜片2可活动的固定在镜头1用于安装镜片2的一端，示例性的，可以对镜头1的内孔11进行抽气，使内孔11产生吸附力，并利用该吸附力将镜头1片吸附于镜头1。其中，对镜头1内孔11进行抽气的方法可以利用本申请公开的转轴3中的抽气孔31配合真空泵8对镜头1内孔11进行抽气，也可以采用其他的抽气方法，使镜头1内孔11产生吸力。

步骤S2：在镜片2吸附于镜头1时驱使镜头1绕其自身的中心轴转动并测量镜片2与镜头1的同轴度。其中，可以通过低速电机与转轴连接，进而驱使镜头1转动。在驱使镜头1绕其中心轴转动时，镜头1保持匀速运动；镜头1的运动速度可以根据镜头1的直径进行适应性的调整，镜头1的直径越大，驱使镜头1旋转的转速则越大；上述测量镜头1与镜片2同轴度的方法可以通过本申请公开的千分表进行测量，也可以基于其他现有的同轴度测量方法，测量同轴度不必须在镜头1转动的状态下进行，也可以先测量同轴度后在驱使镜头转动。

步骤S301：若同轴度满足目标值，则将镜片2与镜头1固定。

步骤S302：若同轴度不满足目标值，则径向微调镜片2，直至镜片2与镜头1的同轴度达到目标值，再将镜片2与镜头1固定。在此步骤中，可以利用本申请公开的推动机构对镜片2进行微调，镜片2在转动状态下会自动被轴向推动从而与镜头1对正。

在步骤S301和步骤S302中，固定镜头1的方法可以利用胶水粘接固定，或采用其他的固定方式，本申请不做具体限定。

本申请公开的方法，通过直接驱使镜头1绕其中心轴转动，在镜头1转动状态下驱使进行调节镜片2与镜头的同轴度，可以仅在一侧对镜片2进行同轴度调整，而无需在多个方向人工敲击镜片，极大地提高了同轴度的调节效率。而利用吸附力使镜片2与镜头1暂时固定，一方面能够快速将镜片2与镜头1组装到一起，另一方面，通过吸附的方式暂时连接镜片2和镜头1，此时镜片2较为容易移动，从而在同轴度不满足要求时，可以快速地调节镜片2的同轴度。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种镜片同轴调整安装设备，其特征在于，包括：

转轴，所述转轴上设置有镜头固定结构，所述镜头固定结构用于可拆卸地将镜头与所述转轴同轴固定；

旋转驱动件，所述旋转驱动件与所述转轴连接，所述旋转驱动件用于驱使所述转轴绕轴转动；

以及同轴度调节机构，其用于在所述镜头安装于所述转轴上且所述镜片与所述镜头连接时，从所述镜片的一侧驱使所述镜片径向运动。

2.如权利要求1所述的镜片同轴调整安装设备，其特征在于，所述同轴度调节机构包括推动机构，所述推动机构位于所述转轴径向的一侧，所述推动机构用于在所述镜头安装于所述转轴上且所述镜片与所述镜头连接时径向推动所述镜片。

3.如权利要求1所述的镜片同轴调整安装设备，其特征在于，所述镜头固定结构包括沿轴向开设于所述转轴内侧的安装孔，所述安装孔的一端贯通所述转轴，所述镜头安装于所述安装孔内。

4.如权利要求3中所述的镜片同轴调整安装设备，其特征在于，还包括套筒，所述套筒外侧与所述安装孔间隙配合，所述套筒内侧和所述镜头间隙配合。

5.如权利要求3所述的镜片同轴调整安装设备，其特征在于，还包括抽气机构，所述镜头固定结构还包括设置于所述转轴内的抽气孔，所述抽气孔包括抽气出口和抽气进口，所述抽气出口和所述抽气机构连接，所述抽气孔进口与所述安装孔连通。

6.如权利要求5所述的镜片同轴调整安装设备，其特征在于，还包括密封座，所述转轴与所述密封座转动配合，所述密封座内设置有抽气室，所述抽气出口位于所述抽气室内，所述抽气室用于和所述抽气机构连接。

7.如权利要求1所述的镜片同轴调整安装设备，其特征在于，还包括同轴度测量机构，所述同轴度测量机构用于在所述镜头安装于所述转轴上且所述镜片与所述镜头连接时测量所述镜片与所述镜头的同轴度。

8.如权利要求7所述的镜片同轴调整安装设备，其特征在于，所述同轴度测量机构包括千分表，所述千分表的探针用于所述镜头安装于所述转轴上且所述镜片与所述镜头连接时接触所述镜片的侧沿。

9.一种镜片同轴调整安装方法，其特征在于，应用于权利要求1至8中任一所述的镜片同轴调整安装设备，所述方法包括以下步骤：

将所述镜片可活动地连接于所述镜头的镜片安装端；

驱使所述镜头带动所述镜片绕所述镜头的中心轴转动，并测量所述镜片与所述镜头的同轴度；

若所述同轴度满足目标值，则将所述镜片与所述镜头固定；

若所述同轴度不满足目标值，则在所述镜头转动的状态下，从所述镜片的至少一侧径向移动所述镜片，直至所述同轴度达到所述目标值，并将所述镜片与所述镜头固定。

10.如权利要求9所述的镜片同轴调整安装方法，其特征在于，驱使所述镜头带动所述镜片绕所述镜头的中心轴转动时，所述镜头保持匀速转动，所述镜头的转速与所述镜头的直径呈正比。

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