CN209371982U - 毛面方体光学玻璃快速准确测角装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种毛面方体光学玻璃快速准确测角装置，其包括水平平板、竖直支撑、调平机构、千分表；所述水平平板与竖直支撑的下端连接，且水平平板的上表面与竖直支撑的内侧呈直角；所述调平机构包括水平调平单元和竖直调平单元，所述水平调平单元置于水平平板上，所述竖直调平单元置于竖直支撑下部；所述千分表置于竖直支撑上部，从外向内侧安设。本实用新型测量准确、快速，且不会划伤玻璃。

Description

毛面方体光学玻璃快速准确测角装置

技术领域

本实用新型属于光学冷加工测量领域，具体涉及一种毛面方体光学玻璃快速准确测角装置。

背景技术

毛面方体光学玻璃在侧面精磨过程中，需要对侧面与基准面间的直角进行测量并根据测量结果对角度予以修正。毛面玻璃角度的测试方法通常有两种：第一种是直接用万能角尺进行测量；第二种为准直光管测量，是在毛玻璃表面沾上一块薄平面反射镜，然后用对比式测量仪进行角度检测。第一种方法虽然测量直接快速，但万能角尺精度只能达到分量级，与精磨阶段角度要求差距较大。第二种方法需要保证毛玻璃与薄平面反射镜间无间隙，而且需要薄平面反射镜的平行差优于1微米；实际测量时，薄平面反射镜需要反复与毛玻璃分离及粘接，容易划伤玻璃，薄平面反射镜与毛玻璃方体间的间隙无法得到有效控制，易引入测量误差，影响测量准确性；而且测角时间较长。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种毛面方体光学玻璃快速准确测角装置，该装置测量准确、快速，且不会划伤玻璃。

本实用新型采用的技术方案是：

一种毛面方体光学玻璃快速准确测角装置，其包括水平平板、竖直支撑、调平机构、千分表；

所述水平平板与竖直支撑的下端连接，且水平平板的上表面与竖直支撑的内侧呈直角；

所述调平机构包括水平调平单元和竖直调平单元，所述水平调平单元置于水平平板上，所述竖直调平单元置于竖直支撑下部；

所述千分表置于竖直支撑上。

按上述方案，所述水平调平单元包括3个红宝石顶针，3个红宝石顶针形成等腰三角形；所述竖直调平单元包括2个水平设置的红宝石顶针；水平平板上的三个红宝石顶针的针头应处于同一水平面并且与竖直支撑上的两个红宝石顶针的针头形成的平面的角度为90°±2″。

按上述方案，所述水平平板通过固定件与竖直支撑的下端连接，水平平板在固定件的支撑下与竖直支撑连接，构成一个直角结构。

按上述方案，所述固定件包括依次连接的竖直板、斜板、水平板。

按上述方案，所述千分表通过固定螺杆固定在竖直支撑上。

按上述方案，所述竖直支撑的顶部设有螺纹孔；所述竖直支撑上设有横向孔，该横向孔与螺纹孔相连通；所述千分表穿过横向孔后，由固定螺杆固定。

按上述方案，所述千分表的表头为塑料圆弧型表头；表头自由可动。

按上述方案，所述水平平板、竖直支撑以及红宝石顶针的底柱均采用高碳钢材料制成，使水平平板、竖直支撑以及红宝石顶针的底柱在室温环境下具有很小热膨胀系数，及高强度和高刚度的特性，以便保证测试过程中水平平板、竖直支撑以及红宝石顶针的变形量小，进而确保测量的准确性。

按上述方案，所述红宝石顶针的针头中的红宝石表面光洁，不会对玻璃表面产生划伤。

本实用新型的有益效果在于：

1）测量准确。5个红宝石顶针及千分表表头组成两个相互垂直的理想直角面，被测直角边与理想直角的竖直边间的平行度偏差，由千分表读出，再根据千分表表头与竖直支撑上红宝石顶针上的红宝石间的距离算出被测直角边与理想直角的角度偏差。相比用万能角尺测量，这种方法精度可以达到秒级，测量结果更加准确；相对于准直光管测量，这种方法引入的测量误差明显较小，测量结果更准确。

2）测量方便快速。相对准直光管测量，本装置明减小了测量空间要求，测量方法简单，能够大大提高工作效率，节省时间。

3）便于校准。通过调节红宝石顶针位置，可以及时方便地进行校准操作。

4）不易划伤玻璃。测量时与玻璃接触的红宝石顶针的针头表面光洁，能够防止在玻璃表面形成划痕，不影响玻璃表面质量。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型毛面方体光学玻璃快速准确测角装置的结构示意图；

图2是测量示意图；

其中：1、水平平板，2、固定件，3、千分表，4、竖直支撑，5、固定螺杆，6、红宝石顶针，7、毛面方体光学玻璃。

具体实施方式

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。

参见图1和图2，一种毛面方体光学玻璃快速准确测角装置，其包括水平平板1、竖直支撑4、千分表3、5个红宝石顶针6。水平平板1与竖直支撑4的下端连接，使水平平板1的上表面与竖直支撑4的内侧形成直角；为了确保连接的稳定性，可通过固定件2将水平平板1、竖直支撑4固定在一起。千分表3安设在竖直支撑的上部；为了方便安设千分表及方便表头移动，可在竖直支撑4的顶部设螺纹孔，在竖直支撑4上设有横向孔，该横向孔与螺纹孔相连通，千分表3穿过横向孔后，固定螺杆5穿过螺纹孔对千分表进行固定。3个红宝石顶针6构成水平调平单元，安设在水平平板1上；为了方便测量，3个红宝石顶针形成等腰三角形；2个红宝石顶针6构成竖直调平单元，安设在竖直支撑4下部；水平平板上的三个红宝石顶针的针头应处于同一水平面并且与竖直支撑上的两个红宝石顶针的针头形成的平面的角度为90°±2″。

为了更好的固定水平平板1与竖直支撑4，所述固定件2包括依次连接的竖直板、斜板、水平板，竖直板与竖直支撑4连接，水平板与水平平板1连接。

为了确保测量的准确性及划伤毛面方体光学玻璃7，千分表3的表头采用塑料圆弧型表头，红宝石顶针6的针头中的红宝石表面光洁。

为了确保测量的准确性，水平平板1、竖直支撑4以及红宝石顶针6的底柱均采用高碳钢材料制成。

对毛面方体光学玻璃7进行直角角度测量时，将本毛面方体光学玻璃快速准确测角装置放置在水平平台上，将毛面方体光学玻璃7已经加工好的基准面平放在水平平板1上的3个红宝石顶针6上，推动毛面方体光学玻璃7使毛面方体光学玻璃7被加工面与竖直支撑4上的2个红宝石顶针6接触，保证毛面方体光学玻璃7基准面不离开水平平板1上的三个红宝石顶针6的针头，千分表3表盘显示示数即为被测直角边与理想直角的竖直边间的平行度偏差，通过简单计算即可得到被侧面与基准面间的角度。

误差分析:

1）用千分表3表头测量毛面方体光学玻璃7平行度偏差时，由于毛面方体光学玻璃7二维受限，只能在Y方向上平移，如图2所示，若毛面方体光学玻璃7精磨后与Z平行方向面形成超差，会存在Δ1的误差（不妨假设表头接触毛面方体光学玻璃7的位置是整个毛面方体光学玻璃7的最低点）。计算Δ1=Nλ/2，式中N是指毛面方体光学玻璃7待测面整面光圈数，通常要求毛面方体光学玻璃7面形不多于3个光圈（低光圈）；式中λ为白光波长，λ≈550nm。因此Δ1=3×550nm/2=0.875um，由此算得角度偏差Δα=arctan（Δ1/h）=0.875um/70mm=2.6″，式中h为千分表3表头与竖直支撑4上的红宝石顶针6的针头（基准点）之间的距离。同理，若毛面方体光学玻璃7精磨后与Y轴平行方向面形成超差，也会产生Δ2的误差，Δ1与Δ2同时发生时，采用数值大的值作为最大误差。这种误差不可避免，只能通过控制精磨过程面形来减小误差。因此工艺要求精磨后的毛面方体光学玻璃7面形不多于3个光圈（低光圈），减小误差同时保证这种误差能在后续抛光过程中能够快速的被消除。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种毛面方体光学玻璃快速准确测角装置，其特征在于：包括水平平板、竖直支撑、调平机构、千分表；

所述水平平板与竖直支撑的下端连接，且水平平板的上表面与竖直支撑的内侧呈直角；

所述调平机构包括水平调平单元和竖直调平单元，所述水平调平单元置于水平平板上，所述竖直调平单元置于竖直支撑下部；

所述千分表置于竖直支撑上。

2.根据权利要求1所述的毛面方体光学玻璃快速准确测角装置，其特征在于：所述水平调平单元包括3个红宝石顶针，3个红宝石顶针形成等腰三角形，且三个红宝石顶针的针头处于同一水平面；所述竖直调平单元包括2个水平设置的红宝石顶针。

3.根据权利要求1所述的毛面方体光学玻璃快速准确测角装置，其特征在于：所述水平平板通过固定件与竖直支撑的下端连接。

4.根据权利要求3所述的毛面方体光学玻璃快速准确测角装置，其特征在于：所述固定件包括依次连接的竖直板、斜板、水平板。

5.根据权利要求1所述的毛面方体光学玻璃快速准确测角装置，其特征在于：所述千分表通过固定螺杆固定在竖直支撑上。

6.根据权利要求5所述的毛面方体光学玻璃快速准确测角装置，其特征在于：所述竖直支撑的顶部设有螺纹孔；所述竖直支撑上设有横向孔，该横向孔与螺纹孔相连通；所述千分表穿过横向孔后，由固定螺杆固定。

7.根据权利要求2所述的毛面方体光学玻璃快速准确测角装置，其特征在于：所述水平平板、竖直支撑以及红宝石顶针的底柱均采用高碳钢材料制成。