CN213615786U - 一种透镜抛光装置及其系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光学冷加工领域，具体涉及一种透镜抛光装置及其系统。包括第一抛光盘，具有容纳槽和贯穿所述第一抛光盘的第一通孔；内齿轮，位于所述第一通孔内；行星轮，具有贯穿所述行星轮的第二通孔，待加工透镜零件可活动地位于所述第二通孔内，所述行星轮位于所述容纳槽内，所述行星轮与所述内齿轮齿轮啮合，并且与所述容纳槽的侧壁抵接。待加工透镜零件可活动地位于第二通孔内，内齿轮带动行星轮转动，从而带动第二通孔内的待加工透镜零件转动，待加工透镜零件与第一抛光盘发生相互摩擦，进而对待加工透镜零件进行抛光，该装置可对超半球透镜进行抛光。

Description

一种透镜抛光装置及其系统

技术领域

本实用新型涉及光学冷加工领域，具体涉及一种透镜抛光装置及其系统。

背景技术

光学冷加工的最基本的三个工序为铣磨、精磨、抛光，这三个工序是影响光学零件生产效率的最主要的工序，它也是衡量一个国家光学加工发展水平的重要标志之一。因此，光学零件加工技术的变革与发展主要围绕这些工序进行的。近三十年来，光学零件生产的工艺水平有了很大的飞跃，打破了传统的古典加工工艺,基本上实现了铣磨、精磨自动化和抛光高速化，但是任何一种新的工艺及设备都不可能是尽善尽美，这促使人们不断追求、不断探索、不断发展。

目前，光学透镜高速抛光大多是采用准球心弧线摆动成型法的加工机床。这种机床虽然工件受力较均匀，加工效率较高，但加工不同曲率半径的零件，必须更换与工件相同近似半径的金刚石磨具或抛光磨具，加工精度最高能达到三道干涉环。因此，准球心成型法仅适用于中等精度透镜的大批量生产，不适合加工小曲率半径的零件，也无法完成超半球透镜的抛光。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中不能对超半球透镜进行抛光的缺陷，从而提供一种透镜抛光装置，包括第一抛光盘，具有容纳槽和贯穿所述第一抛光盘的第一通孔；

内齿轮，位于所述第一通孔内；

行星轮，具有贯穿所述行星轮的第二通孔，待加工透镜零件可活动地位于所述第二通孔内，所述行星轮位于所述容纳槽内，所述行星轮与所述内齿轮齿轮啮合，并且与所述容纳槽的侧壁抵接。

进一步地，所述容纳槽开口侧具有第二抛光盘，所述第二抛光盘覆盖在所述行星轮上。

进一步地，所述第二抛光盘位于所述容纳槽内，所述行星轮的厚度小于所述待加工透镜零件的直径。

进一步地，所述第二抛光盘的上方具有配重块，以增加所述第二抛光盘对所述待加工透镜零件的压力。

进一步地，所述第一抛光盘和第二抛光盘靠近所述行星轮的一侧贴有聚氨酯。

进一步地，所述第一抛光盘与第一驱动器连接，所述内齿轮与第二驱动器连接。

进一步地，所述行星轮为多个，多个所述行星轮均匀分布在所述内齿轮的外边缘。

本发明另一方面还提供了一种透镜抛光系统，包括上述透镜抛光装置；控制单元与所述透镜抛光装置连接。

进一步地，还包括铣磨装置，所述铣磨装置与所述控制单元连接。

进一步地，所述铣磨装置包括主轴以及与所述主轴固定连接的磨盘，所述磨盘外边缘具有阻挡部，所述主轴与第三驱动器连接。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的透镜抛光装置，待加工透镜零件可活动地位于第二通孔内，内齿轮带动行星轮转动，从而带动第二通孔内的待加工透镜零件转动，待加工透镜零件与第一抛光盘发生相互摩擦，进而对待加工透镜零件进行抛光，该装置可对超半球透镜进行抛光。

2.本实用新型提供的透镜抛光系统，包括透镜抛光装置，透镜抛光装置可对超半球透镜进行抛光，采用一体设计，省去传统光学冷加工精磨工序，使玻璃抛光更加省时，既可以实现去除光学零件表面毛刺，又可以提高光学零件表面光洁度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型透镜抛光装置的剖视图；

图2为本实用新型透镜抛光装置的俯视图；

图3为经抛光装置处理后，透镜表面与抛光盘的接触轨迹图；

图4为本实用新型透镜抛光系统的结构示意图；

图5为本实用新型透镜抛光系统中的铣磨装置的结构示意图；

图6为本实用新型透镜抛光系统中铣磨装置上透镜的自转分解图；

图7为本实用新型透镜抛光系统中铣磨装置上透镜在磨盘上的滚动结构示意图；

图8为本实用新型透镜抛光系统中铣磨装置上透镜在磨盘上的自传结构示意图；

图9为本实用新型透镜抛光系统中铣磨装置上透镜的滑动分解图；

图10为本实用新型透镜抛光系统中铣磨装置上透镜的另一滑动分解图。

附图标记说明：

100、抛光装置；101、内齿轮；102、第一抛光盘；103、第二通孔； 104、行星轮；105、第二抛光盘；106、配重块；200、铣磨装置；201、磨盘；202、主轴；203、透镜；204、自转轴；2041、第一方向；2042、第二方向；205、滚动方向；206、自转方向；207、线滑动方向；208、回转滑动方向；300、控制单元。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实用新型提供了一种透镜抛光装置，如图1和图2所示，透镜抛光装置100可用于加工超半球透镜零件，以材质为玻璃的球体为例，透镜抛光装置100包括第一抛光盘102和行星轮104，第一抛光盘102具有容纳槽，行星轮104位于容纳槽内，行星轮104上具有第二通孔103，第二通孔103 的横截面可以为圆、正方行等结构，待加工透镜零件可活动地放置在第二通孔103内，行星轮104转动从而带动待加工透镜零件转动，待加工透镜零件与第一抛光盘102发生摩擦，进而可对待加工透镜零件进行抛光。

第一抛光盘102上具有贯穿第一抛光盘102的第一通孔，第一通孔内设置有内齿轮101，优选地，第一通孔与内齿轮101共中心轴。行星轮104 位于内齿轮101与容纳槽侧壁之间，内齿轮101与行星轮104齿轮啮合，行星轮104与容纳槽的侧壁抵接，也可以与容纳槽的侧壁齿轮啮合。第一抛光盘102与第一驱动器(未示出)连接，内齿轮101与第二驱动器(未示出)连接，第一驱动器和第二驱动器可以为旋转电机、液压机等，第一驱动器带动第一盘光盘102转动，第二驱动器带动内齿轮101转动。当然，也可以只设置第二驱动器或者只设置第一驱动器，只要能让行星轮104与第一抛光盘102上发生相对滑动就行。

如图1所示，容纳槽开口侧具有第二抛光盘105，第二抛光盘105覆盖在行星轮104上，并位于容纳槽内，行星轮104的厚度小于待加工透镜零件的直径，以便当待加工透镜零件位于第二通孔103内时，第二抛光盘105 可与待加工透镜零件表面发生摩擦。为了加快第二抛光盘105对待加工透镜零件的抛光速度，在第二抛光盘105上方设置配重块106，以增加第二抛光盘105对待加工透镜零件的压力，从而加快抛光速度。

如图1所示，第一抛光盘102和第二抛光盘105与待加工透镜零件接触的那侧的表面贴有聚氨酯(未示出)，聚氨酯可对待加工透镜零件进行抛光处理，行星轮104由电木材料制成，将铣磨后的透镜放置在第二通孔103 内，内齿轮101带动行星轮104转动，铣磨后的透镜在行星轮104内部转动与行星轮104对修，行星轮104在抛光前半程防止零件相互碰撞，防止零件光洁度不良，后半程中行星轮104起整理零件表面面型的作用。同时，为了给第一磨盘102、第二磨盘105在运转过程中降温，可以通过水泵将水喷洒在第一磨盘102和第二磨盘105上。

如图2所示，为了同时对多个透镜进行抛光处理，可设置多个行星轮 104，行星轮104上设置多个第二通孔103，多个行星轮104均匀分布在内齿轮101的外边缘。

如图3所示，该图示出了经透镜抛光装置抛光后，透镜表面与抛光盘接触的轨迹。整个透镜抛光装置运行的过程中，透镜在行星轮104与第一磨盘102、第二磨盘105的共同作用下做行星运动，透镜在自转的同时发生公转，并与行星轮、第一磨盘102、第二磨盘105发生相对滑动，这使透镜与第一磨盘102、第二磨盘105的接触点轨迹可以遍布球体零件表面，通过调节转速和压力，可以使透镜表面达到最佳抛光面型，该装置可以使透镜表面面型可达亚斯0.4以下，充分满足光学需求。该透镜抛光装置100不仅适用于玻璃材质的透镜，还适用陶瓷、金属、晶体等材质的透镜。

实施例2

本实用新型还提供了一种透镜抛光系统，如图4所示，包括实施例1 中的透镜抛光装置100，透镜抛光装置100与控制单元300连接，控制单元 300与透镜抛光装置100中的驱动器连接，以此来控制内齿轮101和行星轮 104的转动。

目前，国内外用于透镜粗磨的铣磨机，是利用几何形状不确定的刀刃完成加工的工艺。使用由许多不规则分布的磨粒组成的刀具去除玻璃，刀具与工件是可变接触。将磨粒黏结在一起形成刀具的切削刃，磨粒可以是天然或人造磨料，每个颗粒包含有大量刀刃，磨粒刃口轨迹包络面成型球面，这种方法称为范成法。这种方法虽然可用同一磨轮加工不同曲率半径的零件，但它的缺点是加工不同口径的零件需要更换相应口径的磨粒。而且由于磨轮口径不能太大，必须通过增加主轴转速提高线速度。高速旋转的磨轮动平衡不好，会产生较大的振动，致使工件表面出现细密振纹。为此，对磨轮轴系精度要求较高。另外，由于磨轮角度调整误差较大，铣磨工件的面形精度不高，特别是加工半球以及超半球的零件，这对铣磨机摆角范围要求较大，常规铣磨机无法完成超半球零件的铣磨。

如图5所示，透镜抛光系统还包括铣磨装置200，铣磨装置200包括主轴202以及与主轴202固定连接的磨盘201，主轴202与第三驱动器(未示出)连接，磨盘201的磨耗度为600目，当然并不局限于磨耗度为600目的磨盘，可根据不同材质的透镜，替换或者扩展磨盘201使铣磨装置的应用范围更广。

如图4和图5所示，第三驱动器与控制单元300连接，控制单元300 可通过第三驱动器调节磨盘与水平地面成角度，优选地，磨盘与水平地面的角度为45°～60°。将待加工的透镜203放入到磨盘201上，通过第三驱动器驱动磨盘201转动，使得待加工的透镜203在自重和摩擦力的作用下在磨盘201表面滚动，在滚动的同时发生相对滑动。为了批量铣磨透镜203，可将多个透镜203同时放置在磨盘201上，为了避免透镜203从磨盘 201上掉落，可在磨盘201的外边缘设置有阻挡部(未示出)。经过铣磨装置200粗成型的透镜，放入到透镜抛光装置100中进行抛光处理。该铣磨装置200可大大提高研磨效率，充分解决传统铣磨机单片铣磨、效率低的问题。此外该装置还可以铣磨超半球、全球透镜，这更是传统铣磨机无法做到的。通过铣磨装置加工过的毛坯球圆度可达0.01。

如图7所示，该图示出了透镜203沿着滚动方向205在磨盘201上滚动。透镜203与磨盘201的滑动可分解成线滑动和回转滑动，如图9所示，该图示出了透镜203沿着线滑动方向207在磨盘201上滑动，如图10所示，该图示出了透镜203沿着回转滑动方向208滑动。通过控制单元300控制磨盘201的转速以及与水平面的角度，可保证透镜203的线滑动与回转滑动相等，以保证铣磨出来的透镜为球体。如图6和图8所示，其示出了透镜203自转和自转的的分解，透镜203绕着自转轴204发生自转，该自转可分解成第一方向2041和第二方向2042方向上的转动。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种透镜抛光装置，其特征在于，包括：

第一抛光盘(102)，具有容纳槽和贯穿所述第一抛光盘(102)的第一通孔；

内齿轮(101)，位于所述第一通孔内；

行星轮(104)，具有贯穿所述行星轮(104)的第二通孔(103)，待加工透镜零件可活动地位于所述第二通孔(103)内，所述行星轮(104)位于所述容纳槽内，所述行星轮(104)与所述内齿轮(101)齿轮啮合，并且与所述容纳槽的侧壁抵接。

2.如权利要求1所述的透镜抛光装置，其特征在于，所述容纳槽开口侧具有第二抛光盘(105)，所述第二抛光盘(105)覆盖在所述行星轮(104)上。

3.如权利要求2所述的透镜抛光装置，其特征在于，所述第二抛光盘(105)位于所述容纳槽内，所述行星轮(104)的厚度小于所述待加工透镜零件的直径。

4.如权利要求2所述的透镜抛光装置，其特征在于，所述第二抛光盘(105)的上方具有配重块(106)，以增加所述第二抛光盘(105)对所述待加工透镜零件的压力。

5.如权利要求2所述的透镜抛光装置，其特征在于，所述第一抛光盘(102)和第二抛光盘(105)靠近所述行星轮(104)的一侧贴有聚氨酯。

6.如权利要求1-5任一所述的透镜抛光装置，其特征在于，所述第一抛光盘(102)与第一驱动器连接，所述内齿轮(101)与第二驱动器连接。

7.如权利要求6所述的透镜抛光装置，其特征在于，所述行星轮(104)为多个，多个所述行星轮(104)均匀分布在所述内齿轮(101)的外边缘。

8.一种透镜抛光系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-7任一项所述的透镜抛光装置(100)；

控制单元(300)，与所述透镜抛光装置(100)连接。

9.如权利要求8所述的透镜抛光系统，其特征在于，还包括铣磨装置(200)，所述铣磨装置(200)与所述控制单元(300)连接。

10.如权利要求9所述的透镜抛光系统，其特征在于，所述铣磨装置(200)包括主轴(202)以及与所述主轴(202)固定连接的磨盘(201)，所述磨盘(201)外边缘具有阻挡部，所述主轴(202)与第三驱动器连接。

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