本发明专利技术公开了一种可自动装载大口径光学镜片的三维调整测量台，它主要由多工位平衡台、传送机构、三维调整机构组成，其中，三维调整机构中的传动台组件可以自动的将夹持有大口径光学镜片的工件架传送到调整测量台中心对准干涉系统，三维调整机构中的精密升降部件、俯仰调节组件以及旋转台组件可以方便的对大口径光学镜片的三维姿态进行调整，实现全自动的被测件测试前的装载对准工作。本发明专利技术各部件加工方便，工作稳定灵活，可靠性强，同时检测效率高，被测大口径光学镜片的高低调节范围达100mm～150mm，俯仰及水平旋转的调整精度可达0.02″，实现了流水线式的自动化检测要求。能广泛应用于大口径光学元件的自动装载和精密检测中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于大口径光学精密检测、实验装置，特别是一种可以自动装载大口径光学镜片的三维调整测量台。
技术介绍
在大型光学工程中，需要大量使用口径超过400mm的各种大口径光学镜片，如“神光”项目中要使用超过1万片O400mm以上的光学元件。这些大口径光学元件在使用前都必须通过干涉系统进行非常繁重的面形误差检测。考虑到大口径光学元件检测面形时温度及应力平衡时间较长，为了提高检测效率，现有方法如美国Zygo公司是采用一个多工位平衡台，它可以同时放置8件以上的光学元件，检测时，通过人工抬起被测大口径光学元件的工件架将其挂到一个三维调整架的承重挂钩上，并通过三维调整架上的手工调节装置实现对被测元件进行三维(即绕Y轴俯仰、绕X轴左右倾斜旋转、绕X轴的大范围转动、沿Y轴方向的大范围移动、沿X轴方向的上下移动)姿态检测。该检测装置的最大缺陷是无法做到对被测大口径光学元件的自动装载，费时费力，检测效率很低，并且其三维调整架都是靠手工调节没有电控调整装置，测量时稳定性较差，调节精度低，因此无法实现流水作业和自动测量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够实现自动装载被测大口径光学元件，并可实现三维姿态精密调整和流水线式的自动化检测要求的可自动装载大口径光学镜片的三维调整测量台。本专利技术目的是通过以下技术解决方案实现的可自动装载大口径光学镜片的三维调整测量台，它包括用于放置待测大口径光学镜片工件架的多工位平衡台和三维调整机构，其特征在于多工位平衡台和三维调整机构之间还有一个用于将待测大口径光学镜片输送至三维调整机构的传送机构；三维调整机构由传动台组件、俯仰调节组件及旋转台组件组成，其中传动台组件由传动台基座以及由电器控制的水平传送齿轮组和垂直传送齿轮组构成，传动台基座上上开有镜架槽，镜架槽底面开有相对于中心对称分布的水平轨道凹槽， 水平传送齿轮组分别安装在水平轨道凹槽中，垂直传送齿轮组安装在镜架槽的两内侧并垂直于底部水平轨道槽，安装水平传送齿轮组和垂直传送齿轮组后的镜架槽形状与标准大口径光学元件工件架底座外形相匹配，传动台基座上镜架槽左侧的槽口端面与旋转台组件的中心轴共线；俯仰调节组件由水平支撑板、支点基座、滚轮圆柱、斜面导台组成，水平支撑板的一端通过铰链轴与支点基座连接，另一端底面开有与传动台组件中水平传送齿轮组平行的圆柱槽，槽内镶嵌滚轮圆柱，滚轮圆柱的底部与斜面导台的斜面相切连接，滚轮圆柱在斜面导台的斜面上可上下滑动；旋转台组件由活动基板、旋转定位块、测量台基座、中心柱台、深沟轴承、活动环、固定环、止转环和微调蜗轮蜗杆组成，中心柱台位于活动基板和测量台基座之间，并与其下端面的测量台基座之间相对固定且共中心轴，中心柱台的外侧依次套有共中心的深沟轴承、活动环、固定环与止转环，深沟轴承分别与中心柱台和活动环之间相对固定，活动环与其上面的活动基板固定连接，固定环固定在测量台基座上，止转环可绕固定环自由旋转，微调蜗轮蜗杆穿过止转环上微调突起块的螺孔，使其球头置于旋转定位块上的半球滑槽内，并可通过微调蜗轮蜗杆的旋转使球头在旋转定位块上的半球滑槽内移动，旋转定位块设置于活动基板和测量台基座之间，并与活动基板固定连接；传动台组件中水平传送齿轮组的一端与传送机构的一端水平相切，传动台组件中传动台基座通过精密升降部件连接在俯仰调节组件中的水平支撑板上，并通过精密升降部件的旋动使传动台组件在俯仰调节组件上做上下升降运动，俯仰调节组件中的支点基座固定连接在旋转台组件的活动基板上，俯仰调节组件的斜面导台放置于旋转台组件活动基板上，并可在其上作垂直于水平传送齿轮组方向的水平移动。本专利技术是一种可以自动装载大口径光学镜片的三维调整测量台，它可以使大口径光学元件的工件架通过齿轮传输自动装载到测量台上，测试前，预先设定好三维调整测量台的中心测量位置，将待测的大口径光学镜片分别装载在工件架上，装有大口径光学镜片的多个工件架分别放置在多工位平衡台的各个工位上，并首先进行温度及应力平衡，然后由多工位平衡台上的传送皮带将携带有大口径光学镜片的工件架逐个传送到传送机构上， 再由传送机构上的传送皮带将大口径光学镜片架顺序送至三维调整机构中的传动台组件上，传动台组件的水平传送齿轮组和垂直传送齿轮组能自动咬合工件架，将大口径光学元件工件架传送到预定的三维调整机构的中心位置即测量位置。大口径光学镜片到位后，通过旋动三维调整机构中的精密升降部件可以使传动台组件带动其上面的大口径光学元件在俯仰调节组件上做上下升降运动，完成大口径光学元件的上下调节。大口径光学元件的俯仰调节是通过斜面倒台在旋转台组件中的活动基板上水平移动，使俯仰调节组件中的水平支撑板一端的滚轮圆柱在斜面倒台的斜面上滑动，并以另一端的铰链轴为旋转轴使水平支撑板进行旋转运动，带动其上的传动台组件跟着做俯仰运动，完成大口径光学元件的俯仰调节。大口径光学元件的水平旋转调节是通过旋转台组件绕其自身的中心线做垂直旋转运动，即通过深沟轴承使活动基板相对中心台柱和测量台基座进行旋转，带动活动基板上的俯仰调节组件和传动台组件都跟着旋转，由于传动台基座上镜架槽左侧的槽口端面与旋转台组件的中心轴共线，即使得与传动台基座上镜架槽左侧的槽口端面齐平的大口径光学元件的前表面做以其自身的中心线为轴的自转运动，从而完成传动台组件上的大口径光学元件的水平旋转调节，当需要对大口径光学元件的水平旋转进行微调时，首先用螺钉将止转环的箍紧块旋紧从而使止转环的圆周半径减小使其与固定环牢牢咬死，无法实现原有的自由转动，进而使与止转环相连的活动基板也无法实现原有的旋转，然后旋动微调涡轮蜗杆使其在止转环的微调突起块内做伸长运动，带动其球头在旋转定位块上的半球滑槽内做滑动，则旋转定位块就会绕着中心柱台中心做细小范围的转动，实现与其连接的活动基板及俯仰调节组件和传动台组件都跟着做细小范围的旋转，从而完成传动台组件上的大口径光学元件的水平旋转微调。通过三维调整机构对其上的大口径光学镜片的上下、俯仰、水平旋转方向的调整使其被测面的法线正好沿着干涉仪的光轴方向，即光学元件被测面正对干涉仪。依次循环操作，便可完成对大口径光学镜片的自动装载和三维调整，实现全自动被测件测试前的对准工作。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为1)本专利技术测量台是将待测大口径光学镜片通过电控转动的齿轮传输自动装载到测量台上，传送齿轮能自动咬合工件架，实现大口径光学元件自动传送装载到调整测量台中心并对准干涉系统，提高了检测的效率，节省了人工搬抬，实现了高效的流水检测；2)三维调整机构上设置的传动台组件、俯仰调节组件和旋转台组件能方便灵活地实现对大口径光学镜片的三维姿态调整，使其测量中心精密对准干涉系统中心，其高低调节范围达IOOmm 150mm，俯仰及水平旋转的调整精度可达 0.02，完全满足干涉测试的精度要求；3)本专利技术可方便的配以电器对三维姿态进行控制调整，在保证工作灵活性、稳定性和可靠性的同时，实现了流水线式的自动化检测要求，降低了成本。能广泛应用于大口径光学元件的自动装载和精密检测中。下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。附图说明 图1是根据本专利技术所述可自动装载大口径光学镜片的三维调整测量台的总体结构示意图。图2是本专利技术中三维调整机构结构示意图。图3是三维调整机构结构局部剖面示意本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种可自动装载大口径光学镜片的三维调整测量台，它包括用于放置待测大口径光学镜片工件架［５］的多工位平衡台［１］和三维调整机构［３］，其特征在于多工位平衡台［１］和三维调整机构［３］之间还有一个用于将待测大口径光学镜片输送至三维调整机构［３］的传送机构［２］；三维调整机构［３］由传动台组件［６］、俯仰调节组件［７］及旋转台组件［８］组成，其中传动台组件［６］由传动台基座［９］以及由电器控制的水平传送齿轮组［１０］和垂直传送齿轮组［１１］构成，传动台基座［９］上开有镜架槽，镜架槽底面开有相对于中心对称分布的水平轨道凹槽，水平传送齿轮组［１０］分别安装在水平轨道凹槽中，垂直传送齿轮组［１１］安装在镜架槽的两内侧并垂直于底部水平轨道槽，安装水平传送齿轮组［１０］和垂直传送齿轮组［１１］后的镜架槽形状与标准大口径光学元件工件架［５］底座外形相匹配，传动台基座［９］上镜架槽左侧的槽口端面与旋转台组件［８］的中心轴共线；俯仰调节组件［７］由水平支撑板［１３］、支点基座［１５］、滚轮圆柱［３０］、斜面导台［２９］组成，水平支撑板［１３］的一端通过铰链轴［１４］与支点基座［１５］连接，另一端底面开有与传动台组件［６］中水平传送齿轮组［１０］平行的圆柱槽，槽内镶嵌滚轮圆柱［３０］，滚轮圆柱［３０］的底部与斜面导台［２９］的斜面相切连接，滚轮圆柱［３０］在斜面导台［２９］的斜面上可上下滑动；旋转台组件［８］由活动基板［２８］、旋转定位块［２３］、测量台基座［２５］、中心柱台［１６］、深沟轴承［１８］、活动环［２０］、固定环［２１］、止转环［２２］和微调蜗轮蜗杆［２６］组成，中心柱台［１６］位于活动基板［２８］和测量台基座［２５］之间，并与其下端面的测量台基座［２５］之间相对固定且共中心轴，中心柱台［１６］的外侧依次套有共中心轴的深沟轴承［１８］、活动环［２０］、固定环［２１］与止转环［２２］，深沟轴承［１８］分别与中心柱台［１６］和活动环［２０］之间相对固定，活动环［２０］与其上面的活动基板［２８］固定连接，固定环［２１］固定在测量台基座［２５］上，止转环［２２］可绕固定环［２１］自由旋转，微调蜗轮蜗杆［２６］穿过止转环［２２］上微调突起块［２４］的螺孔，使其球头置于旋转定位块［２３］上的半球滑槽内，并可通过微调蜗轮蜗杆［２６］的旋转使球头在旋转定位块［２３］上的半球滑槽［３１］内移动，旋转定位块［２３］设置于活动基板［２８］和测量台基座［２５］之间，并与活动基板［２８］固定连接；传动台组件［６］中水平传送齿轮组［１０］的一端与传送机构［２］的一端水平相切，传动台组件［６］中传动台基座［９］通过精密升降部件［１２］连接在俯仰调节组件［７］中的水平支撑板［１３］上，并通过精密升降部件［１２］的旋动使传动台组件［６］在俯仰调节组件［７］上做上下升降运动，俯仰调节组件［７］中的支点基座［１５］固定连接在旋转台组件［８］的活动基板［２８］上，俯仰调节组件［７］的斜面导台［２９］放置于旋转台组件［８］中的活动基板［２８］上，并可在其上作垂直于水平传送齿轮组［１０］方向的水平移动。...
【技术特征摘要】
1.一种可自动装载大口径光学镜片的三维调整测量台，它包括用于放置待测大口径光学镜片工件架[5]的多工位平衡台[1]和三维调整机构[3]，其特征在于多工位平衡台[1] 和三维调整机构[3]之间还有一个用于将待测大口径光学镜片输送至三维调整机构[3]的传送机构[2]；三维调整机构[3]由传动台组件W]、俯仰调节组件[7]及旋转台组件[8] 组成，其中传动台组件W]由传动台基座[9]以及由电器控制的水平传送齿轮组[10]和垂直传送齿轮组[11]构成，传动台基座[9]上开有镜架槽，镜架槽底面开有相对于中心对称分布的水平轨道凹槽，水平传送齿轮组[10]分别安装在水平轨道凹槽中，垂直传送齿轮组 [11]安装在镜架槽的两内侧并垂直于底部水平轨道槽，安装水平传送齿轮组[10]和垂直传送齿轮组[11]后的镜架槽形状与标准大口径光学元件工件架[5]底座外形相匹配，传动台基座[9]上镜架槽左侧的槽口端面与旋转台组件[8]的中心轴共线；俯仰调节组件[7] 由水平支撑板[13]、支点基座[15]、滚轮圆柱[30]、斜面导台[29]组成，水平支撑板[13] 的一端通过铰链轴[14]与支点基座[15]连接，另一端底面开有与传动台组件W]中水平传送齿轮组[10]平行的圆柱槽，槽内镶嵌滚轮圆柱[30]，滚轮圆柱[30]的底部与斜面导台 [29]的斜面相切连接，滚轮圆柱[30]在斜面导台[29]的斜面上可上下滑动；旋转台组件 [8]由活动基板口8]、旋转定位块[23]、测量台基座[25]、中心柱台[16]、深沟轴承[18]、 活动环[20]、固定环[21]、止转环[22]和微调蜗轮蜗杆[26]组成，中心柱台[16]位于活动基板[28]和测量台基座[25]之间，并与其下端面的测量台基座[25]之间相对固定且共中心轴，中心柱台[16]的外侧依次套有共中心轴的深沟轴承[18]、活动环[20]、固定环[21] 与止转环[22]，深沟轴承[18]分别与中心柱台[16]和活动环[20]之间相对固定，活动环 [20]与其上面的活动基板[28]固定连接，固定环[21]固定在测量台基座[25]上，止转环 [22]可绕固定环[21...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈华，朱日宏，李建欣，陈磊，何勇，高志山，王青，郭仁慧，乌兰图雅，赵洪发，冯海友，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：84
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