CN204694452U - 用于光学元件检测的自适应工装夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于光学元件检测的自适应工装夹具，属于专用夹具技术领域中的光学元件的自适应工装夹具，其目的在于提供一种用于光学元件检测的自适应工装夹具，该夹具可用于装夹不同尺寸的光学元件，且装夹时对光学元件的通光面（尤其是镀膜表面）的损伤较小，装夹应力对光学元件检测结果的影响较小。其技术方案为：包括底板，底板上设置有元件垫块，元件垫块的侧面上均刻蚀有不同宽度的槽体；底板上方设置有上部悬杆，上部悬杆两端通过悬杆支撑装置固定安装在底板上；上部悬杆上设置有位于元件垫块上方的悬杆卡块，悬杆卡块通过卡块锁紧旋钮固定在上部悬杆上。本实用新型适用于光学元件检测时用于夹持光学元件的自适应工装夹具。

Description

用于光学元件检测的自适应工装夹具

技术领域

本实用新型属于专用夹具技术领域，涉及一种光学元件的自适应工装夹具，尤其涉及一种光学元件进行光学检测时用于夹持光学元件的自适应工装夹具。

背景技术

精密光学检测领域对光学元件的检测参数包括透（反）射波前、应力双折射、透反率及焦距等，检测过程均要求测量光束必须水平通过待检元件通光面进行测量。而目前光学检测行业内还没有标准的夹具用于光学元件的专业检测，而在光学元件的运输、储存和转运等方面逐渐有光学元件夹持装置的出现。

申请号为201320421025.X的实用新型就公开了一种自动光学检测托盘，其包括盘体，盘体上有定位孔和把手，盘体中间有槽体，槽体的凹腔用于放置物料盘，所述的槽体边缘有卡扣，物料盘放置在槽体内，旋转卡扣将物料盘固定住。该自动光学检测托盘代替传统的自动光学检测夹具，将需要测试的单个小板连同物料盘当作一个整体元件放入自动光学检测托盘中，在测试时只需测试一次自动光学检测托盘上的定位孔，采用配套的测试软件进行整体元件测试，可以降低测试误报率，缩短了测试时间。但是，绝大部分的检测设备对光学元件进行检测时，该检测托盘存在如下四方面的缺陷：（1）、光学元件进行光学检测时均要求待测光学元件的测试光轴必须水平，而检测托盘上的待测光学元件水平放置，测试光轴沿垂直方向，因而使得该自动光学检测托盘的适用范围大大缩小；（2）、自动光学检测托盘在检测时是将待测光学元件放置在托盘上，而托盘的边缘高度将会部分阻挡通过光学元件的测试光达到测试系统，从而无法实现光学元件透射参数的测量；（3）、检测托盘在检测时光学元件直接放置在托盘上，光学元件的通光面（尤其是镀膜表面）直接与托盘接触，造成光学元件通光面的损伤，降低光学元件的质量；（4）检测托盘只能水平承载平板类光学元件，在承载曲率半径小的透镜类元件时，元件会发生倾斜,影响测量精度；（5）检测托盘的尺寸固定，不能根据待测光学元件的尺寸而做出适应性改变，因而无法满足装夹不同尺寸的光学元件的要求。

申请号为201220571394.2的实用新型专利也公开了一种光学元件夹持装置，该夹持装置中的吊装梁包括调节开关、吊装孔和封板栓；夹持梁包括夹持“U”形槽、夹持定位孔和夹持滑槽；承重梁、包括承重“U”形槽、承重定位槽和承重滑槽。吊装梁通过吊装梁的调节开关与夹持梁固定连接；承重梁通过定位栓与夹持梁固定连接。该光学元件夹持装置能够保持光学元件在运输、储存和转运等过程对元件通光面的无接触操作，克服了上述自动光学检测托盘中存在的适用范围较小、托盘边缘阻挡测试光线等缺陷，但自身结构可调节性不足，可夹持元件的外形和尺寸范围有限。上述两篇专利文献均公开了一种光学元件的夹持装置，且上述两篇专利文献中的夹持装置分别针对光学元件在检测和运输、储存等领域对光学元件进行夹持，而将其应用在光学元件的光学参数检测时仍有较大缺陷，其缺陷主要体现在以下三个方面：第一、检测托盘只能用于光学元件水平放置的反射检测，无法进行透射检测，适用范围小；第二、检测托盘或夹持装置在夹持检测时待测光学元件的通光面与外部装置的接触面较大，接触点多，对光学元件的通光面（尤其是光学元件的镀膜表面）的损伤较大，造成夹持应力大，易改变待测元件固有状态；第三、检测托盘或夹持装置的尺寸均为固定值，无法根据不同尺寸和外形的待测光学元件做出适应性地调整，使得检测托盘或夹持装置的适用范围受到限制。

发明内容

本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种用于光学元件检测的自适应工装夹具，该夹具可调节自身结构以适应不同尺寸的光学元件，且装夹时对光学元件的通光面（尤其是镀膜表面）的损伤较小，夹持应力对光学元件造成的形变较小，适用于精密光学检测领域的光学元件夹持。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于光学元件检测的自适应工装夹具，包括底板，所述底板上设置有元件垫块，所述元件垫块的侧面上均刻蚀有不同宽度的槽体；所述底板上方设置有上部悬杆，所述上部悬杆两端通过悬杆支撑装置固定安装在底板上；所述上部悬杆上设置有位于元件垫块上方的悬杆卡块，所述悬杆卡块通过卡块锁紧旋钮固定在上部悬杆上。

作为本实用新型的优选方案，所述元件垫块为长方体元件垫块，所述长方体元件垫块的四个侧面上均刻蚀有不同宽度的槽体。

作为本实用新型的优选方案，所述元件垫块为V型元件垫块，所述V型元件垫块的至少两个侧面上均刻蚀有不同宽度的槽体。

作为本实用新型的优选方案，所述悬杆支撑装置包括底板侧轴和侧轴套，所述侧轴套的上端与上部悬杆连接，所述侧轴套的下端套设在底板侧轴的外部，所述底板侧轴的下端通过底板固定法兰安装在底板上。

作为本实用新型的优选方案，所述侧轴套上方设置有调节手柄，所述调节手柄的螺杆依次穿过上部悬杆的中心孔、侧轴套的中心孔后与底板侧轴的中心螺孔螺纹连接。

作为本实用新型的优选方案，所述底板上还设置有用于驱动元件垫块转动的垫块旋转驱动装置，所述垫块旋转驱动装置与元件垫块的侧面连接。

作为本实用新型的优选方案，所述悬杆卡块上开设有T型槽，所述卡块锁紧旋钮底部设置有卡接板，所述卡接板位于T型槽内，所述卡块锁紧旋钮的螺纹杆与上部悬杆螺纹连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、         本实用新型中，底板上元件垫块的侧面上均刻蚀有不同宽度的槽体，不同宽度的槽体可适用于夹持不同厚度的光学元件，因而可根据光学元件的厚度选择元件垫块侧面上不同宽度的槽体，使槽体的宽度与光学元件的厚度相适配，从而大大地提高了本实用新型的适用范围和夹持的牢固性；且本实用新型中光学元件垂直放置于底板上的元件垫块和上部悬杆上的悬杆卡块之间，并由该两部件对光学元件进行装夹固定，因而有效地减小了光学元件与工装夹具的接触面积，从而有效减少光学元件的通光面（尤其是镀膜表面）因与工装夹具接触造成的损伤；此装夹方式对元件造成的外部应力可以忽略，降低了装夹应力对测量的影响。

2、         本实用新型中，元件垫块为长方体元件垫块，该长方体元件垫块主要用于装夹矩形的光学元件；且在长方体元件垫块的四个侧面上均刻蚀有不同宽度的槽体，每个侧面上的槽体的宽度不同，因而每个侧面上的槽体可用于装夹对应厚度的光学元件，从而提高本实用新型的适用范围，提高本实用新型对光学元件的装夹稳定性与可靠性。

3、         本实用新型中，元件垫块为V型元件垫块，该V型元件垫块主要用于装夹圆形的光学元件；且V型元件垫块的至少两个侧面上均刻蚀有不同宽度的槽体，每个侧面上的槽体的宽度不同，因而每个侧面上的槽体可用于装夹对应厚度的光学元件；同时以上每个侧面“V”型的张开角度不同，用于适应不同直径的圆形元件，保证对应直径大小的圆形元件都能恰好装夹在V型垫块内部，从而提高本实用新型的适用范围，提高本实用新型对光学元件的装夹稳定性与可靠性。

4、         本实用新型中，悬杆支撑装置包括相互套设的底板侧轴和侧轴套，调节手柄的螺杆依次穿过上部悬杆的中心孔、侧轴套的中心孔后与底板侧轴的中心螺孔螺纹连接，因而转动调节手柄可调整底板侧轴和侧轴套之间的相对位置，从而可根据待测光学元件的高度随时调整上部悬杆的高度，提高该自适应工装夹具的适用范围。

5、         本实用新型中，底板上还设置有用于驱动元件垫块转动的垫块旋转驱动装置，垫块旋转驱动装置与元件垫块的侧面连接，因而可通过垫块旋转驱动装置驱动元件垫块转动，从而可根据待测光学元件的厚度选择具有对应宽度的槽体的元件垫块的侧面，使光学元件与槽体的配合更加合适，从而提高对光学元件的装夹稳定性与可靠性，且还能根据不同厚度的光学元件进行自动调整元件垫块的位置，提高光学元件的检测效率。

6、         本实用新型中，悬杆卡块上开设有T型槽，卡块锁紧旋钮底部设置有卡接板，卡接板位于T型槽内，卡块锁紧旋钮的螺纹杆与上部悬杆螺纹连接，因而通过转动卡块锁紧旋钮可调整悬杆卡块与上部悬杆之间的距离、悬杆卡块与底板之间的距离，从而可根据待测光学元件的高度随时调整用于装夹待测光学元件的悬杆卡块的高度，从而提高该自适应工装夹具的适用范围。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中长方体元件垫块的结构示意图；

图3为本实用新型中V型元件垫块的结构示意图；

图4为本实用新型中底板固定法兰的结构示意图；

图5为本实用新型中底板侧轴的结构示意图；

图6为本实用新型中调节手柄的结构示意图；

图7为本实用新型中上部悬杆的结构示意图；

图8为本实用新型中卡块锁紧旋钮的结构示意图；

图9为本实用新型中悬杆卡块的结构示意图；

其中，附图标记为：1—底板、2—元件垫块、3—底板固定法兰、4—底板侧轴、5—侧轴套、6—上部悬杆、7—调节手柄、8—卡块锁紧旋钮、9—悬杆卡块、41—中心螺孔、71—螺杆、81—卡接板、91—T型槽。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

一种用于光学元件检测的自适应工装夹具，其包括底板1，该底板1由砂光304不锈钢材料制作而成，该底板1为扁平长方体面板，且底板1的表面进行抛光处理。

底板1上位于底板1中间位置处设置有元件垫块2，该元件垫块2由聚四氟乙烯材料制作而成，且该元件垫块2可根据待测光学元件的不同形状而采用不同形状的元件垫块2。本实施例中，该元件垫块2选用长方体元件垫块2，该长方体元件垫块2主要用于装夹形状为矩形的待测光学元件。长方体元件垫块2的四个侧面上均刻蚀有不同宽度的槽体，当装夹不同厚度的待测光学元件时，可选用长方体元件的不同侧面上的槽体，使槽体宽度与光学元件的厚度相适配。元件垫块2可固定安装在底板1上，也可活动设置于底板1上方，但本实施例中，元件垫块2可固定安装在底板1上。元件垫块2的各侧面均设有螺孔，安装元件垫块2时，元件垫块2通过元件垫块2上的螺孔套设在底板1上对应位置的螺钉上。

底板1上方设置有上部悬杆6，该上部悬杆6两端通过悬杆支撑装置固定安装在底板1上。上部悬杆6上连接有悬杆卡块9，该悬杆卡块9位于元件垫块2上方，且悬杆卡块9通过卡块锁紧旋钮8固定在上部悬杆6上。作为优选方案，悬杆卡块9的侧面上也可刻蚀不同宽度的槽体，悬杆卡块9上槽体的宽度与元件垫块2上槽体的宽度相适配。当外力作用于卡块锁紧旋钮8上并转动卡块锁紧旋钮8时，悬杆卡块9可沿铅垂方向上下移动，从而夹紧待测光学元件。

通过在底板1上元件垫块2的侧面上均刻蚀有不同宽度的槽体，不同宽度的槽体可适用于不同厚度的光学元件，因而可根据不同厚度的光学元件选择对应元件垫块2侧面上不同宽度的槽体，使槽体的宽度与光学元件的厚度相适配，从而大大地提高了本实用新型的适用范围；且本实用新型中光学元件垂直放置于底板1上的元件垫块2和上部悬杆6上的悬杆卡块9之间并由该两部件对光学元件进行装夹固定，因而有效地减小了光学元件与工装夹具的接触面积，从而有效减少光学元件的通光面（尤其是镀膜表面）因与工装夹具接触造成的损伤。元件垫块2为长方体元件垫块2，该长方体元件垫块2主要用于装夹矩形的光学元件；且在长方体元件垫块2的四个侧面上均刻蚀有不同宽度的槽体，每个侧面上的槽体的宽度不同，因而每个侧面上的槽体可用于装夹对应厚度的光学元件，从而提高本实用新型的适用范围，提高本实用新型对光学元件的装夹稳定性与可靠性。

实施例2

在实施例一的基础上，该元件垫块2选用V型元件垫块2，该V型元件垫块2主要用于装夹形状为圆形的待测光学元件。该V型元件垫块2的至少两个侧面上均刻蚀有不同宽度的槽体（图3所示的V型元件垫块2只在顶面上开设有槽体），当装夹不同厚度的待测光学元件时，可选用V型元件垫块2的不同侧面上的槽体，使槽体的宽度与光学元件的厚度相适配；当装夹不同直径的待测光学元件时，可选用V型元件垫块2的不同V型角度的侧面，使V型的角度与光学元件的直径相适配。本实施例中，V型元件垫块2的顶面和底面上均开设有槽体，且V型元件垫块2顶面上的槽体的宽度、V型角度与V型元件垫块2底面上的槽体的宽度、V型角度均不同，从而适用于装夹具有不同厚度、不同直径的圆形待测光学元件。

将元件垫块2设计为V型元件垫块2，该V型元件垫块2主要用于装夹圆形的光学元件；且V型元件垫块2的至少两个侧面上均刻蚀有不同宽度的槽体，每个侧面上的槽体的宽度不同、V型角度不同，因而每个侧面上的槽体可用于装夹对应厚度、对应直径的光学元件，从而提高本实用新型的适用范围，提高本实用新型对光学元件的装夹稳定性与可靠性。

实施例3

在实施例一或实施例二的基础上，该悬杆支撑装置包括底板侧轴4和侧轴套5。侧轴套5为不锈钢材料制作而成的空心圆筒，侧轴套5进行表面抛光处理，且侧轴套5的上端通过四组螺钉与上部悬杆6连接。侧轴套5的下端套设在底板侧轴4的外部，因而侧轴套5和底板侧轴4均可相互沿其轴线上下移动，从而调整悬杆支撑装置的高度。底板侧轴4为不锈钢材料制作而成的空心圆柱体结构，底板侧轴4进行表面抛光处理，且底板侧轴4内壁加工有内螺纹形成中心螺孔41，底板侧轴4的下端与底板固定法兰3连接，而底板固定法兰3通过四组螺钉固定连接在底板1上。

作为优选，侧轴套5上方还设置有调节手柄7，且侧轴套5内的限位块与调节手柄7连接，从而可保证调节手柄7旋动时，侧轴套5和上部悬杆6可随调节手柄7一起上下移动。该调节手柄7的螺杆71从上往下依次穿过上部悬杆6的中心孔、侧轴套5的中心孔和底板侧轴4的中心螺孔41，且调节手柄7的螺杆71在底板侧轴4的中心螺孔41内与中心螺孔41螺纹连接。

悬杆支撑装置包括相互套设的底板侧轴4和侧轴套5，调节手柄7的螺杆71依次穿过上部悬杆6的中心孔、侧轴套5的中心孔后与底板侧轴4的中心螺孔41螺纹连接，因而转动调节手柄7可调整底板侧轴4和侧轴套5之间的相对位置，从而可根据待测光学元件的高度随时调整上部悬杆6的高度，提高该自适应工装夹具的适用范围。

实施例4

在实施例一或实施例二的基础上，元件垫块2活动设置于底板1上方，比如元件垫块2采用轴承座的方式活动设置于底板1上方。该板上还设置有垫块旋转驱动装置，该垫块旋转驱动装置主要用于驱动元件垫块2转动，且该垫块旋转驱动装置与元件垫块2的侧面连接。当根据待测光学元件的后续需要另一侧上的槽体进行装夹时，垫块旋转驱动装置驱动元件垫块2转动对应的角度，使元件垫块2上对应侧面上的槽体的宽度与待测光学元件的厚度相适配，并用于装夹待测光学元件。

底板1上还设置有用于驱动元件垫块2转动的垫块旋转驱动装置，垫块旋转驱动装置与元件垫块2的侧面连接，因而可通过垫块旋转驱动装置驱动元件垫块2转动，从而可根据待测光学元件的厚度选择具有对应宽度的槽体的元件垫块2的侧面，使光学元件与槽体的配合更加合适，从而提高对光学元件的装夹稳定性与可靠性，且还能根据不同厚度的光学元件进行自动调整元件垫块2的位置，提高光学元件的检测效率。

实施例5

在上述实施例的基础上，悬杆卡块9上开设有T型槽91，而卡块锁紧旋钮8的底部设置有卡接板81；在悬杆卡块9与卡块锁紧旋钮8装配时，卡块锁紧旋钮8的卡接板81位于悬杆卡块9的T型槽91内。卡块锁紧旋钮8的螺纹杆与上部悬杆6螺纹连接，当外力作用于卡块锁紧旋钮8上转动旋钮时，悬杆卡块9可随卡块锁紧旋钮8的卡接板81一起上下移动。

由于在悬杆卡块9上开设有T型槽91，卡块锁紧旋钮8底部设置有卡接板81，卡接板81位于T型槽91内，卡块锁紧旋钮8的螺纹杆与上部悬杆6螺纹连接，因而通过转动卡块锁紧旋钮8可调整悬杆卡块9与上部悬杆6之间的距离、悬杆卡块9与底板1之间的距离，从而可根据待测光学元件的高度随时调整用于装夹待测光学元件的悬杆卡块9的高度，从而提高该自适应工装夹具的适用范围。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于光学元件检测的自适应工装夹具，包括底板（1），所述底板（1）上设置有元件垫块（2），其特征在于：所述元件垫块（2）的侧面上均刻蚀有不同宽度的槽体；所述底板（1）上方设置有上部悬杆（6），所述上部悬杆（6）两端通过悬杆支撑装置固定安装在底板（1）上；所述上部悬杆（6）上设置有位于元件垫块（2）上方的悬杆卡块（9），所述悬杆卡块（9）通过卡块锁紧旋钮（8）固定在上部悬杆（6）上。

2.如权利要求1所述的用于光学元件检测的自适应工装夹具，其特征在于：所述元件垫块（2）为长方体元件垫块（2），所述长方体元件垫块（2）的四个侧面上均刻蚀有不同宽度的槽体。

3.如权利要求1所述的用于光学元件检测的自适应工装夹具，其特征在于：所述元件垫块（2）为V型元件垫块（2），所述V型元件垫块（2）的至少两个侧面上均刻蚀有不同宽度的槽体。

4.如权利要求1-3中任一所述的用于光学元件检测的自适应工装夹具，其特征在于：所述悬杆支撑装置包括底板侧轴（4）和侧轴套（5），所述侧轴套（5）的上端与上部悬杆（6）连接，所述侧轴套（5）的下端套设在底板侧轴（4）的外部，所述底板侧轴（4）的下端通过底板固定法兰（3）安装在底板（1）上。

5.如权利要求4所述的用于光学元件检测的自适应工装夹具，其特征在于：所述侧轴套（5）上方设置有调节手柄（7），所述调节手柄（7）的螺杆（71）依次穿过上部悬杆（6）的中心孔、侧轴套（5）的中心孔后与底板侧轴（4）的中心螺孔（41）螺纹连接。

6.如权利要求2或3所述的用于光学元件检测的自适应工装夹具，其特征在于：所述底板（1）上还设置有用于驱动元件垫块（2）转动的垫块旋转驱动装置，所述垫块旋转驱动装置与元件垫块（2）的侧面连接。

7.如权利要求1所述的用于光学元件检测的自适应工装夹具，其特征在于：所述悬杆卡块（9）上开设有T型槽（91），所述卡块锁紧旋钮（8）底部设置有卡接板（81），所述卡接板（81）位于T型槽（91）内，所述卡块锁紧旋钮（8）的螺纹杆（82）与上部悬杆（6）螺纹连接。