一种复合式定心磨边机制造技术

本发明专利技术涉及一种复合式定心磨边机，该设备结合了机械定心原理与光学定心原理的一种新式的定心技术，可以实时在机械定心磨边机上通过显示器监控透镜球心的跳动大小，将球心的跳动大小调节到允许范围后进行磨外圆，因此扩展机械定心磨边机的加工范围，使定心系数差的透镜仍然可以在机械定心磨边机上加工。该设备包括传统的机械定心磨边机、紧凑型的反射式偏心仪及连接部分，偏心仪可以调节其横向和竖向位置，进而调节反光棱镜到透镜的距离，并使得偏心仪光轴对准机床主轴。该反射式定心磨边机极大地增加了机械定心磨边机的精度及加工范围，且操作性强、成本低，有效节约了资源，减少了企业成本，适合于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种复合式定心磨边机
本专利技术涉及光学镜片的机械定心磨边
，尤其涉及一种复合式定心磨边机。
技术介绍
光学镜头是各种光学成像系统的关键部件。光学镜头的质量优劣直接影响成像系统的性能好坏，甚至决定了成功与否。由于光学镜头在理论上必定存在各种像差缺陷，所以在光学镜头设计时往往采用较为复杂的不同形状不同材料的光学镜片组合，目的是校正光学镜头的各种像差，以期获得优质的成像质量。但设计完成到真正制造出来还有很多误差，在实际制造光学镜头的过程中难免会有各种零件制造误差、镜头装调误差等等。虽然光学镜头的镜片、镜筒、隔圈等影响光学成像质量的零件一般都有较高的公差要求，但即使如此，这些残留的公差还是会给整个镜头的成像质量带来影响。现代光学系统的质量要求越来越高，对于某些特殊高精尖用途而言，几个微米的镜片偏心量造成的光学系统质量退化是不可容忍的，因此镜片偏心的精确控制与调整工艺已经成为光学镜头制造技术的瓶颈。作为最主要的磨边工艺之一，机械定心是将被定心透镜放在一对同轴精度高、端面精确垂直于轴线的夹头之间，利用弹簧压力来实现定心的。使透镜整个表面与接头端面接触，这时透镜的两个表面的球心位于接头的轴线上，使透镜被夹紧的同时达到定心的目的。该定心方法加工尺寸精度高，效率高，操作方便，无论透镜外圆和端面平台尺寸都可以很精确的控制，但定心精度受到定心系数或定心角的影响较大，定心系数或定心角越大，定心精度越高，反之越低，若采用机械定心法，则定心前必须计算定心系数或定心角，以判断能否使用该种定心方法。如附图9所示，透镜的定心条件是，定心力P必须大于摩擦力F。如透镜的曲率半径R1＝R2＝R，总定心角用表示，而玻璃与夹头之间的摩擦系数为μ，则满足定心条件时而式中：R——透镜的曲率半径D'——夹头直径该式表示透镜两表面曲率半径相同时，采用机械法定心的条件。当R1≠R2时，那么则透镜的定心条件应满足双凸、双凹透镜取“+”号，弯月透镜取“-”号。用定心系数Z代替μ，另外，对于单面定心和很小，则可用和代替和所以一般玻璃透镜与夹头之间的摩擦系数μ＝0.15，则1)Z>0.15时，相当定心情况良好；2)Z＝0.10～0.15时，定心情况较差；3)Z＜0.15时，根本不能定心。如果透镜的中心偏差要求较高时，则选择定心角>20°为好。所以机械定心磨边机只适合于定心系数较大的透镜结构，而对于定心系数较小的透镜则定心精度较差。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术旨在提供一种低成本、操作性强、精度高、使用范围广的定心磨边设备。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种复合式定心磨边机，所述机械定心磨边机具有对称的且可夹持透镜的主轴，在所述主轴一侧设有与透镜在夹持状态下对应、且用于透镜侧边磨削的磨削砂轮，在与所述磨削砂轮对应的所述主轴另一侧设有用于透镜定心夹持的反射式光学定心系统。优选的，所述反射式光学系统包括依次连接的反射式偏心仪、连接筒、分光系统及摄影系统，在所述分光系统一侧设有物方系统，所述反射式偏心仪与所述主轴垂直，所述连接筒、分光系统及摄影系统与所述主轴平行。优选的，所述机械定心磨边机的床身上设有固定杆，在所述固定杆上上下可调节的设有固定板，所述分光系统水平滑动连接在所述固定板上、并同时整体将所述反射式光学系统进行支撑。优选的，所述反射式偏心仪与所述连接筒的连接端设有将所述反射式偏心仪以所述连接筒的轴心旋转、并使反射式偏心仪的端部脱离或接近所述主轴的摆动机构。优选的，所述反射式偏心仪内部沿所述主轴至所述摆动机构方向依次包括反光棱镜、可调焦物镜、平行光管物镜及90°光路转折棱镜，优选的，在所述可调焦物镜对应的所述反射式偏心仪筒壁上沿其长度方向开设有位移槽，在所述位移槽内穿设有与所述可调节物镜连接的位移螺钉。优选的，所述摄影系统包括CCD和显示器，所述物方系统包括分划板和照明系统。优选的，在所述主轴另一侧且与所述磨削砂轮对应设有用于平衡所述磨削砂轮的磨削力的平衡机构。优选的，所述平衡机构包括与所述磨削砂轮对应且可紧贴在透镜侧边的平衡轮，所述平衡轮与透镜接触压力始终与所述磨削砂轮的磨削压力相等。本专利技术的有益效果是：该反射式偏心仪设有反射棱镜系统，其可以反射透镜的顶点像和球心像，折叠光路，使在不改造机械磨边机机床的情况下加装偏心仪成为可能；反射棱镜系统还可以自身绕偏心仪光轴进行转动，进而对透镜球面反射像的位置进行调整。反射式偏心仪的调焦只是物镜沿着偏心仪的移动，极大的节约了空间、简化机构并提高可操作性。并同时由多个反射棱镜组成的光路传输路径，极大的缩短了光路的整体长度，减小对磨边机的占用空间。反射式偏心仪在通过透镜反射并对透镜定心后，通过摆动机构将反射式偏心仪整体脱离主轴与透镜的接触，解决对磨边工序造成的干涉影响。对于不同厚度及矢高的透镜，需要移动整体偏心仪使透镜和反射棱镜之间有一定的空间，因此该反射式偏心仪可以沿着所述定位板和定位杆的移动，范围覆盖到整个主轴夹持的空间范围。因此该反射式定心磨边机极大地增加了机械定心磨边机的精度及加工范围，且操作性强、成本低，有效节约了资源，减少了企业成本，适合于推广应用。在机械定心磨边机台上加装反射式光学系统后，能直观的看到偏心像进行调整，解决上述问题，其不受定心系数影响偏心精度，能实现边厚差较小的产品的磨边，具有较高的成品率和效率。附图说明图1为本专利技术反射式机械定心磨边机整体结构示意图。图2为本专利技术图1剖视图。图3为本专利技术反射式偏心仪翻转示意图。图4为本专利技术主轴、磨削砂轮、平衡机构整体结构示意图(未磨削状态)。图5为本专利技术图4结构的磨削平衡状态示意图。图6为本专利技术平衡轮结构整体示意图。图7为本专利技术平衡轮结构放大示意图。图8为本专利技术透镜与平衡轮接触局部示意图。图9为现有技术透镜的定心示意图。其中：1-反射式偏心仪；11-位移槽；101-摆动机构；1011-反光棱镜座；1012-可调焦物镜；1013-平行光管物镜；1014-90度光路转折棱镜；102-连接筒；103-物方系统；1031-分划板；1032-照明系统；104-分光系统；105-摄影系统；1051-CCD；1052-显示器；2-固定板；21-滑槽；3-固定杆；4-机械定心磨边机；402-第一主轴；403-第二主轴；5-反光棱镜；6-磨削砂轮；7-平衡轮；71-凹槽；71a-底面；71b-侧壁；8-支撑架；9-固定支架；10-待加工透镜；20-位移螺钉；30-伺服电机；40-丝杆。具体实施方式为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步的描述。参照附图1-8所示的一种复合式定心磨边机，所述机械定心磨边机4具有对称的且可夹持透镜的主轴，具体的，所述主轴包括提供旋转驱动的第一主轴(图中402所示)与夹持透镜的第二主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合式定心磨边机，所述机械定心磨边机具有对称的且可夹持透镜的主轴，在所述主轴一侧设有与透镜在夹持状态下对应、且用于透镜侧边磨削的磨削砂轮，在与所述磨削砂轮对应的所述主轴另一侧设有用于透镜定心夹持的反射式光学定心系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合式定心磨边机，所述机械定心磨边机具有对称的且可夹持透镜的主轴，在所述主轴一侧设有与透镜在夹持状态下对应、且用于透镜侧边磨削的磨削砂轮，在与所述磨削砂轮对应的所述主轴另一侧设有用于透镜定心夹持的反射式光学定心系统。


2.根据权利要求1所述的一种复合式定心磨边机，其特征在于：所述反射式光学系统包括依次连接的反射式偏心仪、连接筒、分光系统及摄影系统，在所述分光系统一侧设有物方系统，所述反射式偏心仪与所述主轴垂直，所述连接筒、分光系统及摄影系统与所述主轴平行。


3.根据权利要求2所述的一种复合式定心磨边机，其特征在于：所述机械定心磨边机的床身上设有固定杆，在所述固定杆上上下可调节的设有固定板，所述分光系统水平滑动连接在所述固定板上、并同时整体将所述反射式光学系统进行支撑。


4.根据权利要求3所述的一种复合式定心磨边机，其特征在于：所述反射式偏心仪与所述连接筒的连接端设有将所述反射式偏心仪以所述连接筒的轴心旋转、并使反射式偏心仪的端部脱离或接近所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翌，周金谷，马国顺，
申请(专利权)人：丹阳丹耀光学有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32