CN219967413U - 透镜定心磨边工装 - Google Patents

Abstract

一种透镜定心磨边工装包括第一夹具和第二夹具，第一夹具具有第一夹头，第一夹头具有第一轴线、第一平端面和第一外曲面，第一平端面垂直于第一轴线，第一外曲面从第一平端面的外周缘径向向外且轴向背离第一平端面延伸，第一平端面用于抵靠平镜、平凸镜或平凹镜时透镜的平面，第一外曲面用于沿第一轴线抵靠平凹镜或凹凸镜时透镜的凹面；第二夹具具有第二夹头，第二夹头具有第二轴线、第二平端面和第二内曲面，第二平端面垂直于第二轴线，第二内曲面从第二平端面的内周缘径向向内且轴向背离第二平端面延伸，第二平端面用于抵靠平镜、平凸镜或平凹镜时透镜的平面，第二内曲面用于沿第二轴线抵靠平凸镜或凹凸镜时透镜的凸面。

Description

透镜定心磨边工装

技术领域

本公开涉及光学镜片领域，更具体地涉及一种透镜定心磨边工装。

背景技术

在诸如锗、硫系玻璃、硒化锌、硫化硒等红外光学晶体作为透镜的产品中，磨边加工是重要的一道工序。常规定心磨边使用两个圆柱端头作为夹具进行镜片夹持，这种夹具适合于透镜为平镜(即镜片的两面均为平面)类型。但是对于具有凹面和/或凸面的透镜，前述夹具就难以通用。

于2021年3月30日授权公告的中国实用新型专利申请授权公告号CN212824432U公开了一种磨边夹具，其采用了左夹持部和右夹持部，左夹持部包括第一定位件，第一固定件的内凹弧线与凸凹透镜的凸面相适配，右夹持部包括第二固定件，第二固定件由竖向件和横向件组成，所述竖向件和横向件的外凸弧线与凸凹透镜的凹面相适配。该文献的左夹持部和右夹持部尽管适用于镜片为单一类型的凹凸镜的情况，但是无法适用透镜为平镜、平凹镜或平凸镜的情况，进而无法提高夹具对所处理的透镜的通用性，进而增加定心磨边时的磨边夹具的设备成本。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的问题，本公开的目的在于提供一种透镜定心磨边工装，其对透镜为平镜、平凹镜、平凸镜或凹凸镜时均能进行夹持固定以提高透镜定心磨边工装对所定心磨边的透镜的通用性。

由此，一种透镜定心磨边工装包括第一夹具和第二夹具，第一夹具具有第一夹头，第一夹头具有第一轴线、第一平端面和第一外曲面，第一平端面垂直于第一轴线，第一外曲面从第一平端面的外周缘径向向外且轴向背离第一平端面延伸，第一平端面用于抵靠透镜为平镜、平凸镜或平凹镜时透镜的对应一侧的平面，第一外曲面用于沿第一轴线抵靠透镜为平凹镜或凹凸镜时透镜的一侧的凹面；第二夹具具有第二夹头，第二夹头具有第二轴线、第二平端面和第二内曲面，第二平端面垂直于第二轴线，第二内曲面从第二平端面的内周缘径向向内且轴向背离第二平端面延伸，第二平端面用于抵靠透镜为平镜、平凸镜或平凹镜时透镜的对应一侧的平面，第二内曲面用于沿第二轴线抵靠透镜为平凸镜或凹凸镜时透镜的一侧的凸面。

本公开的有益效果如下：在本公开的透镜定心磨边工装中，通过第一平端面用于抵靠透镜为平镜、平凸镜或平凹镜时透镜的对应一侧的平面、第一外曲面用于沿第一轴线抵靠透镜为平凹镜或凹凸镜时透镜的一侧的凹面、第二平端面用于抵靠透镜为平镜、平凸镜或平凹镜时透镜的对应一侧的平面、第二内曲面用于沿第二轴线抵靠透镜为平凸镜或凹凸镜时透镜的一侧的凸面，具体地，当透镜为平镜时，第一平端面和第二平端面的组合实现对为平镜的透镜夹持；当透镜为平凹镜时，通过第一外曲面和第二平端面的组合实现对为平凹镜的透镜夹持；当透镜为平凸镜时，通过第一平端面和第二内曲面的组合实现对为平凸镜的透镜夹持；当透镜为凹凸镜时，通过第一外曲面和第二内曲面的组合实现对为凹凸镜的透镜夹持，由此，能够使得第一夹具和第二夹具配合来夹持透镜为平镜、平凸镜、平凹镜或凹透镜四种类型的透镜，从而提高了透镜定心磨边工装对所定心磨边的透镜的通用性，进而降低了透镜定心磨边时的透镜定心磨边工装的设备成本。

附图说明

图1是根据本公开的透镜定心磨边工装的工作状态示意图。

图2是图1的分解图。

图3是与图2对应的剖视图。

图4是与图1对应的剖视图。

图5是图4的圆圈部分的放大图。

图6是根据本公开的透镜定心磨边工装的第一夹具的立体图。

图7是图6的另一角度观察的立体图。

图8是图6的剖视图。

图9是图8的圆圈部分的放大图。

图10是根据本公开的透镜定心磨边工装的第二夹具的立体图。

图11是图10的另一角度观察的立体图。

图12是图10的剖视图。

图13是图12的圆圈部分的放大图。

图14是透镜为凹凸镜时的立体图。

图15是图14的另一角度观察的立体图。

其中，附图标记说明如下：

1000透镜定心磨边工装 200第二夹具

100第一夹具 21第二夹头

11第一夹头 211第二轴线

111第一轴线 212第二平端面

112第一平端面 213第二内曲面

113第一外曲面 214第二延伸面

114第一延伸面 215第二外周面

115第一外周面 216第二内周面

116第一内周面 217第二中空部

117第一中空部 22第二连接件

12第一连接件 221第二内螺纹

121第一内螺纹 23第二中间件

13第一中间件 300透镜

具体实施方式

附图示出本公开的实施例，且将理解的是，所公开的实施例仅仅是本公开的示例，本公开可以以各种形式实施，因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制，而是仅作为权利要求的基础且作为表示性的基础用于教导本领域普通技术人员以各种方式实施本公开。

参照图1至图5，根据本公开的透镜定心磨边工装1000包括第一夹具100和第二夹具200。

第一夹具100具有第一夹头11，第一夹头11具有第一轴线111、第一平端面112和第一外曲面113，第一平端面112垂直于第一轴线111，第一外曲面113从第一平端面112的外周缘径向向外且轴向背离第一平端面112延伸，第一平端面112用于抵靠透镜300为平镜、平凸镜或平凹镜时透镜300的对应一侧的平面，第一外曲面113用于沿第一轴线111抵靠透镜300为平凹镜或凹凸镜时透镜300的一侧的凹面。

第二夹具200具有第二夹头21，第二夹头21具有第二轴线211、第二平端面212和第二内曲面213，第二平端面212垂直于第二轴线211，第二内曲面213从第二平端面212的内周缘径向向内且轴向背离第二平端面212延伸，第二平端面212用于抵靠透镜300为平镜、平凸镜或平凹镜时透镜300的对应一侧的平面，第二内曲面213用于沿第二轴线211抵靠透镜300为平凸镜或凹凸镜时透镜300的一侧的凸面。

在本公开的透镜定心磨边工装1000中，通过第一平端面112用于抵靠透镜300为平镜、平凸镜或平凹镜时透镜300的对应一侧的平面、第一外曲面113用于沿第一轴线111抵靠透镜300为平凹镜或凹凸镜时透镜300的一侧的凹面、第二平端面212用于抵靠透镜300为平镜、平凸镜或平凹镜时透镜300的对应一侧的平面、第二内曲面213用于沿第二轴线211抵靠透镜300为平凸镜或凹凸镜时透镜300的一侧的凸面，具体地，当透镜300为平镜时，第一平端面112和第二平端面212的组合实现对为平镜的透镜300夹持；当透镜300为平凹镜时，通过第一外曲面113和第二平端面212的组合实现对为平凹镜的透镜300夹持；当透镜300为平凸镜时，通过第一平端面112和第二内曲面213的组合实现对为平凸镜的透镜300夹持；当透镜300为凹凸镜时，通过第一外曲面113和第二内曲面213的组合实现对为凹凸镜的透镜300夹持，由此，能够使得第一夹具100和第二夹具200配合来夹持透镜300为平镜、平凸镜、平凹镜或凹透镜四种类型的透镜，从而提高了透镜定心磨边工装1000对所定心磨边的透镜的通用性，进而降低了透镜定心磨边时的透镜定心磨边工装1000的设备成本。

参照图5至图9，第一夹头11还具有第一延伸面114和第一外周面115，第一延伸面114从第一外曲面113的外周边缘沿第一外曲面113的外周边缘的切线方向延伸到第一外周面115。通过第一外周面115的设置并结合第一外曲面113，便于从市场上商购常规的圆柱端头(或圆筒端头)夹具进行局部加工，即可实现第一夹头11从第一外周面115到第一延伸面114和第一外曲面113的成型，无需单独设计并制造第一夹头11。

在一示例中，第一延伸面114为45度锥面且锥面的斜面大小为C0.2。

在一示例中，如图5和图9所示，第一外曲面113为第一平端面112和第一延伸面114之间的倒圆面。采用倒圆面能够非常好地适应透镜的凹面的各种曲率形状，提高了夹持的通用性。

此外，第一外曲面113和第一延伸面114的制造过程中，可以用1500#以上细砂纸，配合清洗剂研磨第一外曲面113和第一延伸面114(甚至第一平端面112)，直到去处边缘毛刺，防止损坏透镜300。

参照图5，在一示例中，第一外周面115的直径设置为比透镜300为平凹镜或凹凸镜面时透镜300的凹面的直径小0.2-0.3mm、比透镜300为平镜或平凸镜时透镜300的平面的外周面小0.2-0.3mm。由此，第一夹头11不会对定心磨边时的磨边工具造成干涉，也不会在透镜300为平凹镜或凹凸镜时第一夹头11的第一外周面115会出现超出透镜300的凹面的直径的部分而使得夹持无法进行或夹持效果降低。第一外周面115的直径的具体时可以依据前述透镜300的尺寸来确定。

如图5、图6、图8和图9所示，第一夹头11还具有第一内周面116，第一内周面116围成沿第一轴线111贯通第一夹头11的第一中空部117。由此能够降低第一夹头11的重量，进而降低第一夹头11的第一轴线111偏心的概率。此外，也便于从市场上商购常规的圆筒端头夹具进行二次加工来制备第一夹头11，无需单独设计并制造第一夹头11。

在一示例中，第一夹头11的壁厚为1mm。由此，防止壁厚太厚导致第一夹头11过重、第一夹头11的第一轴线111容易偏心。当第一夹头11的壁厚为1mm、第一外周面115的直径设置为比透镜300为平凹镜或凹凸镜面时透镜300的凹面的直径小0.2-0.3mm、比透镜300为平镜或平凸镜时透镜300的平面的外周面小0.2-0.3mm、第一延伸面114为45度锥面且锥面的斜面大小为C0.2以及第一外曲面113为第一平端面112和第一延伸面114之间的倒圆面组合在一起时，能够对于透镜300涉及凹面的情况第一夹头11的偏心控制在0.01mm左右，极大地提高了定心磨边的精度(例如控制ETV(Edge Thickness Variation，边缘厚度偏差))。此外，第一夹头11的偏心可以在第一夹头11制作完成后用样品的透镜进行定心磨边加工来检测第一夹头11的第一轴线111与磨边机的主轴与透镜300的几何轴的同轴度以及第一夹头11的第一平端面112与磨边机的主轴与透镜300的几何轴的垂直度是否满足要求。

第一夹头11的长度可以依据需要(例如挠度)来确定。在一示例中，第一夹头11的长度与第一外周面115的直径之比为1.5:1。

如图6至图9所示，在一示例中，第一夹具100还包括第一连接件12，第一连接件12的一端固定连接于第一夹头11，第一连接件12的另一端用于连接于磨边机的主轴或磨边机的与主轴相对的能够旋转和平移的运动机构。

如图6至图9所示，在一示例中，第一夹具100还包括第一中间件13，第一连接件12的所述另一端具有第一内螺纹121，第一内螺纹121用于螺纹连接于磨边机的主轴或磨边机的与主轴相对的能够旋转和平移的运动机构；第一中间件13为板状，第一中间件13将第一连接件12和第一夹头11固定连接。

在一示例中，第一夹具100为一体成型的单件，由此提高了第一夹具100为的整体强度。进一步地，第一夹具100为黄铜夹具，利用黄铜的导热性能好、耐磨且变形小，能够确保定心磨边过程中第一夹具100的夹持的稳定性和第一夹具100使用寿命。

参照图5和13，在一示例中，第二夹头21还具有第二延伸面214和第二内周面216，第二延伸面214从第二内曲面213的内周边缘沿第二内曲面213的内周边缘的切线方向延伸到第二内周面216。通过第二延伸面214和第二内周面216的设置并结合第二内曲面213，便于从市场上商购常规的圆筒端头夹具进行局部加工，即可实现第二夹头21从第二平端面212到第二内曲面213、第二延伸面214和第二内周面216的成型，无需单独设计并制造第二夹头21。

在一示例中，第二延伸面214为45度锥面且锥面的斜面大小为C0.2。

在一示例中，如图5和图13所示，第二内曲面213为第二平端面212和第二延伸面214之间的倒圆面。采用倒圆面能够非常好地适应透镜的凸面的各种曲率形状，提高了夹持的通用性。

此外，第二内曲面213和第二延伸面214的制造过程中，可以用1500#以上细砂纸，配合清洗剂研磨第二内曲面213和第二延伸面214(甚至第二平端面212和第二内周面216)，直到去处边缘毛刺，防止损坏透镜300。

如图5和图12所示，在一示例中，第二内周面216围成沿第二轴线211贯通第二夹头21的第二中空部217。由此能够降低第二夹头21的重量，进而降低第二夹头21的第二轴线211偏心的概率。

如图5、图10、图12和图13所示，第二夹头21还具有第二外周面215，第二外周面215的直径设置为比透镜300为平凸镜或凹凸镜面时透镜300的凸面的直径小0.2-0.3mm、比透镜300为平镜或平凹镜时透镜300的平面的外周面小0.2-0.3mm。由此，第二夹头21不会对定心磨边时的磨边工具造成干涉，也不会在透镜300为平凸镜或凹凸镜时第二夹头21的第二外周面215会出现超出透镜300的凸面的直径的部分而使得夹持无法进行或夹持效果降低。第二外周面215的直径的具体时可以依据前述透镜300的尺寸来确定。

在一示例中，第二夹头21的壁厚为1mm。由此便于加工第二延伸面214时不干涉刀具，防止壁厚太厚铣刀无法铣出第二延伸面214，导致第二夹头21过重、第二夹头21的第二轴线211容易偏心。当第二夹头21的壁厚为1mm、第二外周面215的直径设置为比透镜300为平凸镜或凹凸镜面时透镜300的凸面的直径小0.2-0.3mm、比透镜300为平镜或平凹镜时透镜300的平面的外周面小0.2-0.3mm、第二延伸面214为45度锥面且锥面的斜面大小为C0.2、第二内曲面213为第二平端面212和第二延伸面214之间的倒圆面组合在一起时，能够对于透镜300涉及凸面的情况第二夹头21的偏心控制在0.01mm左右，极大地提高了定心磨边的精度(例如控制ETV)。此外，第二夹头21的偏心可以在第二夹头21制作完成后用样品的透镜进行定心磨边加工来检测第二夹头21的第二轴线211与磨边机的主轴与透镜300的几何轴的同轴度以及第二夹头21的第二平端面212与磨边机的主轴与透镜300的几何轴的垂直度是否满足要求。

第二夹头21的长度可以依据需要(例如挠度)来确定。在一示例中，第二夹头21的长度与第二外周面215的直径之比为1.5:1。

如图10至图12所示，在一示例中，第二夹具200还包括第二连接件22，第二连接件22的一端固定连接于第二夹头21，第二连接件22的另一端用于连接于磨边机的与主轴相对的能够旋转和平移的运动机构或磨边机的主轴。即第二连接件22与第一连接件12中的一个连接于磨边机的主轴和运动机构中的一个，第二连接件22与第一连接件12中的另一个连接于磨边机的主轴和运动机构中的另一个。

如图10至图12所示，在一示例中，第二夹具200还包括第二中间件23，第二连接件22的所述另一端具有第二内螺纹221，第二内螺纹221用于螺纹连接于磨边机的与主轴相对的能够旋转和平移的运动机构或磨边机的主轴；第二中间件23为板状，第二中间件23将第二连接件22和第二夹头21固定连接。

在一示例中，第二夹具200为一体成型的单件，由此提高了第二夹具200为的整体强度。进一步地，第二夹具200为黄铜夹具，利用黄铜的导热性能好、耐磨且变形小，能够确保定心磨边过程中第二夹具200的夹持的稳定性和第二夹具200使用寿命。

注意的是，透镜的材质可以但不限于锗、硫系玻璃、硒化锌、硫化硒。

采用上面详细的说明描述多个示范性实施例，但本文不意欲限制到明确公开的组合。因此，除非另有说明，本文所公开的各种特征可以组合在一起而形成出于简明目的而未示出的多个另外组合。

Claims (9)

1.一种透镜定心磨边工装，其特征在于，包括第一夹具(100)和第二夹具(200)，

第一夹具(100)具有第一夹头(11)，第一夹头(11)具有第一轴线(111)、第一平端面(112)和第一外曲面(113)，第一平端面(112)垂直于第一轴线(111)，第一外曲面(113)从第一平端面(112)的外周缘径向向外且轴向背离第一平端面(112)延伸，第一平端面(112)用于抵靠透镜(300)为平镜、平凸镜或平凹镜时透镜(300)的对应一侧的平面，第一外曲面(113)用于沿第一轴线(111)抵靠透镜(300)为平凹镜或凹凸镜时透镜(300)的一侧的凹面；

第二夹具(200)具有第二夹头(21)，第二夹头(21)具有第二轴线(211)、第二平端面(212)和第二内曲面(213)，第二平端面(212)垂直于第二轴线(211)，第二内曲面(213)从第二平端面(212)的内周缘径向向内且轴向背离第二平端面(212)延伸，第二平端面(212)用于抵靠透镜(300)为平镜、平凸镜或平凹镜时透镜(300)的对应一侧的平面，第二内曲面(213)用于沿第二轴线(211)抵靠透镜(300)为平凸镜或凹凸镜时透镜(300)的一侧的凸面。

2.根据权利要求1所述的透镜定心磨边工装，其特征在于，

第一夹头(11)还具有第一延伸面(114)和第一外周面(115)，第一延伸面(114)从第一外曲面(113)的外周边缘沿第一外曲面(113)的外周边缘的切线方向延伸到第一外周面(115)。

3.根据权利要求2所述的透镜定心磨边工装，其特征在于，

第一延伸面(114)为45度锥面且锥面的斜面大小为C0.2；和/或

第一外曲面(113)为第一平端面(112)和第一延伸面(114)之间的倒圆面；和/或

第一外周面(115)的直径设置为比透镜(300)为平凹镜或凹凸镜面时透镜(300)的凹面的直径小0.2-0.3mm、比透镜(300)为平镜或平凸镜时透镜(300)的平面的外周面小0.2-0.3mm。

4.根据权利要求1所述的透镜定心磨边工装，其特征在于，

第一夹头(11)还具有第一内周面(116)，第一内周面(116)围成沿第一轴线(111)贯通第一夹头(11)的第一中空部(117)；

第一夹头(11)的壁厚为1mm。

5.根据权利要求1所述的透镜定心磨边工装，其特征在于，

第二夹头(21)还具有第二延伸面(214)和第二内周面(216)，第二延伸面(214)从第二内曲面(213)的内周边缘沿第二内曲面(213)的内周边缘的切线方向延伸到第二内周面(216)。

6.根据权利要求5所述的透镜定心磨边工装，其特征在于，

第二延伸面(214)为45度锥面且锥面的斜面大小为C0.2；和/或

第二内曲面(213)为第二平端面(212)和第二延伸面(214)之间的倒圆面；和/或

第二夹头(21)还具有第二外周面(215)，第二外周面(215)的直径设置为比透镜(300)为平凸镜或凹凸镜面时透镜(300)的凸面的直径小0.2-0.3mm、比透镜(300)为平镜或平凹镜时透镜(300)的平面的外周面小0.2-0.3mm。

7.根据权利要求5所述的透镜定心磨边工装，其特征在于，

第二内周面(216)围成沿第二轴线(211)贯通第二夹头(21)的第二中空部(217)；

第二夹头(21)的壁厚为1mm。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的透镜定心磨边工装，其特征在于，

第一夹具(100)为一体成型的单件；第二夹具(200)为一体成型的单件。

9.根据权利要求8所述的透镜定心磨边工装，其特征在于，

第一夹具(100)为黄铜夹具，第二夹具(200)为黄铜夹具。