一种镜组倾斜角度快速定量修研装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种镜组倾斜角度快速定量修研装置及方法，解决现有对平面镜组凸台研磨方法易造成底面不平整，研磨效率较低、检测较为繁琐的问题。该装置包括工作平台及设在工作平台上的测试单元和研磨单元；测试单元包括标准角度块、设在工作平台上的基准底板和显示器、设在基准底板上的自准直测微光管；显示器与自准直测微光管连接，标准角度块的角度与标准研磨平面组中平面镜与底板要求夹角相同；研磨单元包括研磨平台、滑动底板及N个定位螺杆；研磨平台设置在工作平台上；滑动底板通过滑动组件设置在研磨平台上；N个定位螺杆分别穿设在滑动底板N个压紧螺纹孔中，且N个定位螺杆下端的定位柱分别伸入待研磨平面镜组底板上表面的N个固定孔中。

【技术实现步骤摘要】
一种镜组倾斜角度快速定量修研装置及方法
本专利技术涉及一种镜组修研装置及方法，具体涉及一种镜组倾斜角度快速定量修研装置及方法。
技术介绍
在复杂光学系统设计中，通常会涉及到使用大量平面镜组和镜头进行多种角度的光路折转和成像。而各个平面镜组和镜头的姿态调整在整个复杂光学系统中相当重要，决定着光路指向性的精度以及成像质量，直接影响到后续光路的各项指标精度。平面镜组和镜头方位倾斜角度一般通过旋转镜组调试即可满足要求，而俯仰倾斜角度的调整，为了高稳定性和较低成本，一般通过直接修研出较高的角度值来满足要求。尤其是在镜组大批量应用时，俯仰角度的研磨效率和精度，对整套复杂光学系统的装调效率影响极为重大。如图1和图2所示，以平面镜组01为例，其结构包括镜座06和平面镜02，镜座06包括固连为一体的底板03和镜框04，平面镜02安装在镜框04上，光学设计要求平面镜02的反射面与底板03的夹角为90°±10″，但是，现有结构设计要求和安装方法一般很难保证如此高精度的角度要求，需要通过研磨底板03下表面凸台05，以保证平面镜02的反射面和底板03夹角达到90°±10″的要求。在平面镜组大批量安装使用的情况下，平面镜的角度研磨精度和效率严重影响着项目进度。目前，对于平面镜组01凸台的研磨采用传统手工研磨的方法，由于手工研磨，研磨效率较低；以及每个凸台均为手动操作，每个凸台研磨时的人手压力不同，容易造成底板凸台面不平整，进而导致平面镜组变形等问题；另外现有平面镜组的凸台每研磨一次，需要检测平面镜02和底板03的角度值(即研磨质量)是否满足要求，检测过程通常采用将平面镜组安装在其待工作系统中，检测该待工作系统的工作情况获取研磨质量；通常平面镜组凸台需要反复研磨多次，则平面镜组需要安装和拆卸于其待工作系统中多次，使得研磨质量的检测较为繁琐，影响平面镜组的研磨效率，进而影响了镜组的使用效率和产品精度。
技术实现思路
为了解决现有对平面镜组凸台的研磨方法容易造成底面不平整，以及研磨效率较低、研磨质量检测较为繁琐的技术问题，本专利技术提供了一种镜组倾斜角度快速定量修研装置及方法。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案是：一种镜组倾斜角度快速定量修研装置，其特殊之处在于：包括工作平台以及设置在工作平台上的测试单元和研磨单元；所述测试单元包括标准角度块、设置在工作平台上的基准底板和显示器、设置在基准底板上的自准直测微光管；显示器与自准直测微光管连接，用于显示自准直测微光管的中心十字像和经反射回的自准像，并获得待研磨平面镜组与自准直测微光管的俯仰角度误差；所述标准角度块的角度与待研磨平面组中平面镜的反射面与底板的要求夹角相同；所述研磨单元包括研磨平台、滑动底板及N个定位螺杆，N等于待研磨平面镜组底板上凸台的数量；所述研磨平台设置在工作平台上；所述滑动底板通过滑动组件设置在研磨平台上，滑动组件用于给滑动底板在研磨平台上的往复直线运动提供导向作用；所述滑动底板的一端开设有N个压紧螺纹孔，N个压紧螺纹孔的位置与待研磨平面镜组上凸台位置一一对应；每个定位螺杆的下端面均设有定位柱，且定位柱的外径小于定位螺杆的外径；N个定位螺杆分别穿设在N个压紧螺纹孔中，且N个定位螺杆下端的定位柱分别伸入待研磨平面镜组底板上表面的N个固定孔中，N个固定孔固定孔分别位于N个凸台的正上方。进一步地，所述滑动组件包括平行设置在研磨平台上的至少2个直线导轨和设置在直线导轨上的滑块；所述滑动底板安装在滑块上。进一步地，所述研磨单元还包括顶紧螺钉；所述滑动底板设有压紧螺纹孔的一端设有与待研磨平面镜组镜框相适配的凹槽，凹槽槽壁上设有顶紧螺纹孔，所述顶紧螺钉穿过顶紧螺纹孔顶紧在镜框的侧面，用于待研磨平面镜组与滑动底板的固定，且待研磨平面镜组底板的凸台与研磨平台接触。进一步地，所述研磨单元还包括用于驱动滑动底板运动的驱动组件。进一步地，所述滑动底板上设有把手。进一步地，所述研磨单元还包括用于转动定位螺杆的力矩扳手。进一步地，所述力矩扳手上设有刻度。进一步地，所述定位螺杆与定位柱为圆弧过渡连接。同时，本专利技术提供了一种镜组倾斜角度快速定量修研方法，采用上述镜组倾斜角度快速定量修研装置，其特殊之处在于，包括以下步骤：1)将标准角度块放置在基准底板上，调整标准角度块的位置，使标准角度块的反射面与自准直测微光管方位方向对准；2)调整自准直测微光管的俯仰，使自准直测微光管与标准角度块的反射面方位俯仰自准，使显示器中心十字像与经标准角度块反射面反射回的自准像重合，对自准直测微光管进行固定；3)取下标准角度块，将待研磨平面镜组放置在基准底板上，调整待研磨平面镜组的位置，使待研磨平面镜组镜框上的平面镜与自准直测微光管方位方向对准，通过显示器读出中心十字像与经待研磨平面镜组上平面镜反射回的自准像误差，得到待研磨平面镜组和自准直测微光管的俯仰角度误差，并确定误差方向；4)取下待研磨平面镜组并置于研磨平台上，且待研磨平面镜组的底板位于研磨平台和滑动底板之间，将定位螺杆穿过滑动底板的压紧螺纹孔，同时定位螺杆的定位柱伸入待研磨平面镜组底板上表面的固定孔中；5)根据步骤3)的俯仰角度误差和误差方向，调节不同定位螺杆的力矩，具体如下：若显示器中显示经待研磨平面镜组镜框上平面镜反射回的自准像位于显示器中心十字像上方，则根据步骤3)的俯仰角度误差，旋紧定位螺杆贴合固定孔固定孔压紧待研磨平面镜组底板，且远离镜框的定位螺杆力矩大于靠近镜框的定位螺杆力矩，使得待研磨平面镜组远离镜框的凸台受力大于靠近镜框的凸台受力；若显示器中显示经待研磨平面镜组上平面镜反射回的自准像位于显示器中心十字像下方，则根据步骤3)的俯仰角度误差，旋紧定位螺杆贴合固定孔压紧待研磨平面镜组的底板，且靠近镜框的定位螺杆力矩大于远离镜框的定位螺杆力矩，使得待研磨平面镜组靠近镜框的凸台受力大于远离镜框的凸台受力；6)驱动滑动底板往复移动，使待研磨平面镜组的底板上凸台在研磨平台上研磨；7)研磨完成后，取下待研磨平面镜组并放置于基准底板上，调整待研磨平面镜组的位置，使待研磨平面镜组的平面镜与自准直测微光管方位方向对准，判断显示器中心十字像与经待研磨平面镜组上平面镜反射回的自准像是否重合，若重合，则待研磨平面镜组研磨结束；若不重合，显示器读出俯仰角度误差以及确定误差方向，执行步骤4)至6)，直至显示器中心十字像与经待研磨平面镜组上平面镜反射回的自准像重合。与现有技术相比，本专利技术的优点是：1、本专利技术修研装置及方法通过校准角度块调整准自准直测微光管相对基准底板的俯仰角度(即自准直测微光管的校准)，调整完成后将待研磨平面镜组放置在测试单元的基准底板上，获得待研磨平面镜组与自准直测微光管的俯仰角度误差及误差方向；然后将待研磨平面镜组安装在研磨单元上，并根据俯仰角度误差和误差方向，调整滑动底板两端定位螺杆的力矩大小不同，使凸台较高位置受力大于凸台较低位置，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镜组倾斜角度快速定量修研装置，其特征在于：包括工作平台(1)以及设置在工作平台(1)上的测试单元和研磨单元；/n所述测试单元包括标准角度块(3)、设置在工作平台(1)上的基准底板(5)和显示器(2)、设置在基准底板(5)上的自准直测微光管(4)；显示器(2)与自准直测微光管(4)连接，用于显示自准直测微光管(4)的中心十字像和经反射回的自准像；所述标准角度块(3)的角度与待研磨平面组(01)中平面镜(02)的反射面与底板(03)的要求夹角相同；/n所述研磨单元包括研磨平台(6)、滑动底板(9)及N个定位螺杆(11)，N等于待研磨平面镜组(01)上凸台(05)的数量；/n所述研磨平台(6)设置在工作平台(1)上；/n所述滑动底板(9)通过滑动组件设置在研磨平台(6)上，滑动组件用于给滑动底板(9)在研磨平台(6)上的往复直线运动提供导向作用；/n所述滑动底板(9)的一端开设有N个压紧螺纹孔，N个压紧螺纹孔的位置与待研磨平面镜组(01)上凸台(05)位置一一对应；/n每个定位螺杆(11)的下端面均设有定位柱(111)，且定位柱(111)的外径小于定位螺杆(11)的外径；/nN个定位螺杆(11)分别穿设在N个压紧螺纹孔中，且N个定位螺杆(11)下端的定位柱(111)分别伸入待研磨平面镜组(01)底板(03)上表面的N个固定孔中，N个固定孔分别位于N个凸台(05)的正上方。/n...

【技术特征摘要】
1.一种镜组倾斜角度快速定量修研装置，其特征在于：包括工作平台(1)以及设置在工作平台(1)上的测试单元和研磨单元；
所述测试单元包括标准角度块(3)、设置在工作平台(1)上的基准底板(5)和显示器(2)、设置在基准底板(5)上的自准直测微光管(4)；显示器(2)与自准直测微光管(4)连接，用于显示自准直测微光管(4)的中心十字像和经反射回的自准像；所述标准角度块(3)的角度与待研磨平面组(01)中平面镜(02)的反射面与底板(03)的要求夹角相同；
所述研磨单元包括研磨平台(6)、滑动底板(9)及N个定位螺杆(11)，N等于待研磨平面镜组(01)上凸台(05)的数量；
所述研磨平台(6)设置在工作平台(1)上；
所述滑动底板(9)通过滑动组件设置在研磨平台(6)上，滑动组件用于给滑动底板(9)在研磨平台(6)上的往复直线运动提供导向作用；
所述滑动底板(9)的一端开设有N个压紧螺纹孔，N个压紧螺纹孔的位置与待研磨平面镜组(01)上凸台(05)位置一一对应；
每个定位螺杆(11)的下端面均设有定位柱(111)，且定位柱(111)的外径小于定位螺杆(11)的外径；
N个定位螺杆(11)分别穿设在N个压紧螺纹孔中，且N个定位螺杆(11)下端的定位柱(111)分别伸入待研磨平面镜组(01)底板(03)上表面的N个固定孔中，N个固定孔分别位于N个凸台(05)的正上方。


2.根据权利要求1所述镜组倾斜角度快速定量修研装置，其特征在于：所述滑动组件包括平行设置在研磨平台(6)上的至少2个直线导轨(7)和设置在直线导轨(7)上的滑块(8)；
所述滑动底板(9)安装在滑块(8)上。


3.根据权利要求2所述镜组倾斜角度快速定量修研装置，其特征在于：所述研磨单元还包括顶紧螺钉(12)；
所述滑动底板(9)设有压紧螺纹孔的一端设有与待研磨平面镜组(01)镜框(04)相适配的凹槽，凹槽槽壁上设有顶紧螺纹孔，所述顶紧螺钉(12)穿过顶紧螺纹孔顶紧在镜框(04)的侧面，用于待研磨平面镜组(01)与滑动底板(9)的固定，且待研磨平面镜组(01)底板(03)的凸台(05)与研磨平台(6)接触。


4.根据权利要求3所述镜组倾斜角度快速定量修研装置，其特征在于：所述研磨单元还包括用于驱动滑动底板(9)运动的驱动组件。


5.根据权利要求3所述镜组倾斜角度快速定量修研装置，其特征在于：所述滑动底板(9)上设有把手(10)。


6.根据权利要求1至5任一所述镜组倾斜角度快速定量修研装置，其特征在于：所述研磨单元还包括用于转动定位螺杆(11)的力矩扳手(13)。


7.根据权利要求6所述镜组倾斜角度快速定量修研装置，其特征在于：所述力矩扳手(13)上设有刻度。


8.根据权利要求7所述镜组倾斜角度快速定量修研装置，其特征在于：所述定位螺杆(11)与定位柱(111)为圆弧过渡连接。


9.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑祥柯，康世发，何磊，李硕，贾鑫，杨宾宏，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61