Устройство для центрирования линз

 

Изобретение относится к технологии оптического приборостроения и может быть использовано в производстве оптических деталей и узлов, а также при сборке оптических систем. Устройство позволяет повысить точность и надежность центрирования. Достижение указанных свойств обеспечивается вакуумной фиксацией одного из узлов 3 или 4 качания или смещения в процессе выставления другого, а также одновременной фиксацией обоих узлов при вращении для предотвращения их сдвига. Конструкция распределителя позволяет осуществлять подвод и переключение потоков вакуума и атмосферного воздуха для фиксации и расфиксации узлов 3 и 4 качания и смещения при неподвижном и вращающемся шпинделе 2.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ !ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 С 01 M 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4289116/24-10 (22) 24.07.87 (46) 07.10.90. Бюл. У 37 (72) И.Н.Власенко, B.Þ.Moùåíèêoâ, П.В.Джурко и Э.C.Àðoäü (53) 535.818(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1455235, кл. G Ol В.27/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРИРОВАНИЯ

ЛИНЗ (57) Изобретение относится к гехнологии оптического приборостроения и может быть использовано в призводстве оптических деталей и узлов, а также при сборке оптических систем„

„„9U„„1597654 А ) 2

Устройство позволяет повысгть точность и надежность центрирования. Достижение указанных свойств обеспечивается вакуумной фиксацией одного из узлов 3 или 4 качания или смещения в процессе выставления другого, а также одновременной фиксацией обоих узлов при вращении для предотвращения их сдвига. Конструкция распределителя позволяет осуществлять подвод и пе- реключение потоков вакуума и атмосферного воздуха для фиксации и расфиксации узлов 3 и 4 качания и смещения при неподвижном и вращающемся шпинделе 2, 2 ил. 1597654

Изобретение относится к технологии оптического приборостроения и может быть использовано в производстве оптических деталей и узлов, а также при сборке оптических систем., Цель изобретения — повьппение точ-, ности центрирования и надежности работы устройства эа счет обеспечения фиксации узлов качания и смещения.

На фиг.1 и 2 изображено устройство для центрирования линз.

Устройство содержит патрон 1, установленный на шпинделе 2, узел 3 качания, узел 4 смещения, опорную вогнуто-выпуклую линзу 5, автоколлимационный микроскоп б с позицноннорегистрирующей системой 7 и проекционным объективом 8, установленный с возможностью перемещения вдоль оси 20 шпинделя 2, и центрируемую линзу 9.

Опорная линза 5 вмонтиронана в узел 4 смещения и обращена вогнутой понерхностью к автоколлимационному микроскопу 6. Узел 4 смещения, узел 25

3 качания и патрон 1 связаны со шпинделем 2. Позиционно-регистрирующая система 7 выполнена в виде позиционно-чувствительного фотоприемного устройства. ЗО

Оправа центрируемой линзы 9 базируется соосно оптической оси опорной линзы 5 на посадочные поверхности узла 4 смещения, например, торец 10 и цилиндрическое, гнездо 11, которые могут быть обработаны методом алмазного точения после выставления центров кривизны опорной линзы 5 на ось шпинделя обрабатывающего станка.

Поверхности узла 3 качания сопря- 40 жены одна с поверхностью патрона 1, а вторая — с поверхностью узла 4 смещения. Одна из сопряженных поверхностей патрона 1 и узла 3 качания, а также узла качания и узла 4 смещения содержат канавки 12 и 13, подключенные через распределитель 14 к вакуумной системе 15, На фиг.1 показано выполнение канавок 12 и 13 на поверхностях узла

3 качания, сопряженных с патроном 1 и узлом 4 смещения. Шпиндель 2 снабжен датчиком узла поворота, выполненным, например, в виде фотоэлектрической системы 16 и установленным на шпинделе 2 диска 17.. Шпиндель 2, автоколлимационный микроскоп 6 и распреДелитель 14, установлены на общем основании 18.

Управляемый делитель 19 частоты и блок 20 выделения и обработки сигналов устроены аналогично описанным в известном устройстве. Информационный вход блока 20 выделения и обработки сигналов подключен к выходу позиционно чувствительной регистри-. рующей системы 7. Выход счетных импульсов датчика 16 угла поворота подключен к счетному входу управляемого делителя 19 частоты, выход которого связан с первым входом требования прерывания блока 20 выделения и обработки сигналов, второй вход требования прерывания которого подключен к импульсному выходу "Начало оборота" датчика 16 угла поворота, а вход за- дания управляемого делителя 19 частоты соединен с выходом блока 20 выделения и обработки сигналон .

Устройство работает следующим образом.

Перед установкой центрируемой линзы 9 узлы качания 3 и смешения 4, патрона 1 приводятся в исходное положение, Для этого измеряют радиальные координаты центра кривизны одной из поверхностей опорной линзы 5, Измерение координат проводят следующим образом.

Лнтоколлимационный микроскоп 6 с позиционно-регистрирующей системой

7 наводится на антоколлимационную точку контролируемой поверхности линзы 5. При этом объектив 8 устанавливается н положение наибольшей чунствительности автоколлимационного микроскопа 6.

Распределитель 14 подключает канавки 12 и 13 к вакуумной сети 15, при . этом происходит фиксация узлов качания 3 и смещения 4. Шпиндель 2 приводится во вращение. Блок 20 выделения и обработки сигналов по импульсам с датчика 16 узла поворота и с управляемого делителя 19 частоты и по сигналам с позиционно-регистрирующей системы 7 производит расчет значений радиальных координат Х и Y центра кри виэны измеряемой поверхности линзы

5 аналогично расчету в известном устройстве.

Далее так же измеряют координаты центра кривизны другой поверхности линзы 5. Описанные вьппе измерения производят на низкой скорости вращения шпинделя 2, обеспечивающей отсутствие влияния дисбаланса системы вра1597654

5 щающихся частей на биение оси шпинде-ля 2. По известному. положению в сис теме координат шпинделя 2 центра качания узла 3 качания и измеренному положению координат Х и Y центров кривизны поверхностей опорной линзы

5 устранением в любой последовательности эаклона и смещения производится вынедение оптической оси опорной линзы 5 на ocb вращения шпинделя, Для устранения эаклона распределитель 14, управляемый вручную или, автоматически, соединяет канавки 12 с атмосферой, расфиксируя узел 3 качания относительно патрона 1, и одновременно coåäèíÿåò канавки 13 с вакуумной сетью 15, фиксируя узел 4 смещения относительно узла 3 качания, после .чего произнодится выставление 20 узла 3 качания.

Для устранения смещения распределитель 14 соединяет с атмосферой канавки 13, расфиксируя узел 4 смещения, и одновременно соединяет с вакуумной 25 сетью 15 кананки 12, фиксируя узел 3 качания относительно патрона 1, после чего производится выставлеиие узла

4 смещения.

Первоначально при помощи узла 3 30 качания (или узла смещения 4) опорная линза 5 выставляется в промежуточную позицию с контролем по смещению центра кривизны одной из ее поверхностей, рассчитанному так м образом, что затем при помощи узла 4 смещения (или узла 3 качания) производится ее окончательное выставление. После этого распределитель 14 снова подключает одновременно канавки 12 и 13 к ва- щ куумной сети 15, фиксируя узлы качания 3 и смещения 4.

Затем производится балансировка системы вращающихся частей для уменьшения влияния дисбаланса на биение оси 45 вращения шпинделя 2 при рабочих скоростях центрирования линзы 9. Эту операцию производят периодически и при настройке и аттестации устройства, . Далее на узел 4 смещения устанавлива- 50 ется центрируемая линза 9 по базовым элементам, обеспечивающим соосность оправы центрируемой линзы 9 с оптической осью опорной линзы 5.

Измерение радиальных координат центров кривизны поверхностей центрнруемой линзы 9 и eh выставление на ось вращения шпинделя 2 производится аналогично одноименным операциям, выполняемым на опорной линзе 5.

Распределитель (фиг.2) содержит нал 21, связанный со шпинделем 2 сильфонной муфтой 22 и с приводом шпинделя 23 ременной передачей 24, и плунжер 25. Вал 21 .установлен в аэростатических опорах корпуса 26 и имеет осевое отверстие с двумя расточками 27 и 28, связанными соответственно с канавками 12 и 13. Плунжер 25 входит одним концом в осевое отверстие вала 21 и имеет на нем два радиальных отверстия 29 и 30, сообщающихся с входным каналом 31.

Другой конец плунжера 25 с отверстием канала 31 вращается на подшипниках 32 относительно поводка 33 и имеет радиальное (например, щелевое) уплотнение 34. Поводок 33 подключен к вакуумной сети 15 удерживается от проворота и перемещается вдоль оси вместе с плунжером 25 при помощи управляемого вручную нли автоматически привода 35. В плунжере 25 имеется канал 36, вход которого связан с атмосферой, а выход расположен между отверстиями 29 и 30. Корпус 26, приводы 23 и 35 установлены на общем основании 18, Распределитель работает следующим образом.

Перед началом вращения шпинделя

2 привац 35 через понодок 33 устанавливает плунжер 25 в среднее положение, прн котором отверстие 29 выходит в расточку 27, а отверстие 30 выходит в расточку 28. При этом происходят одновременная подача вакуума и канавки 12 и 13 и фиксация узлов качания 3 и смещения 4. Привод 23 передает вращение на шпиндель 2.

Затем происходит остановка привода

23, привод 35 в зависимости от необходимости выставления либо узла качания 3, либо узла смещения 4 перемещает плунжер 25 вправо или влево, При установке плунжера 25 в правое положение отверстие 29 перекрывается, а расточка 27 соединяется с атмосферой через канал 36, тем самым расфиксируя узел 3 качания. При этом отверстие 30 продолжает оставаться от- крытым и вакуум поступает в канавки

13, фиксируя узел 4 смещения, Производится выставление узла 3 качания„

При установке плунжера 25 в левое по пожение перекрь!нается отнерстие 30, !

597654 расточка 28 соединяется с атмосферой и узел 4 смещения расфиксируется. Од-! новременно подается вакуум через отверстие 29 в расточку 27 и канавки

12, тем самым осуществляется фиксация узла 3 качания. Производится выставление узла 4 смещения. После окончательного выставления обоих узлов 3 и 4 плунжер снова занимает

f0 среднее положение для подачи вакуума в канавки 12 и 13 и осуществления фиксации узлов.

Предлагаемое устройство центрирования позволяет ".îâûñèòü точность и надежность центрирования. Достижение указанных свойств обеспечивается вакуумной фиксацией одного из узлов (качания или смещения) в процессе выставления другого, а также одновременной фиксацией обоих узлов при вращении для предотвращения их сдвига.

Конструкция распределителя позволяет осущ™ествлять подвод и переклю- 25 чение потоков вакуума и атмосферного воздуха для фиксации и расфиксации узлов качания 3 и смещения 4 при неподвижном и вращающемся шпинделе 2.

Кроме того, использование снльфонной 30 муфты 22 и аэростатических опор корпуса 26 для вала 21 позволяет эффективно гасить вибрации, возникающие при работе привода 23.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для центрирования линз, содержащее основание, установленные на нем шпиндель и с возможностью перемещения вдоль оси шпинделя автоколлимационный микроскоп а поззщионночувствительной регистрирующей системой,.патрон с узлами качания и смещения и базовыми элементами для крепления центрируемой линзы, блок выде-. ления и обработки сигналов, информационный вход которого подключен к выходу позиционно-чувствительной регистрирующей системы, а также вогнуто-выпуклую линзу, установленную вогнутой поверхностью в сторону автоколлимационного микроскопа в узле смещения патрона, управляемый делитель частоты и датчик угла поворота, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности центрирования и надежности работы устройства эа счет обеспечения фиксации узлов качания и смещения, в него дополнительно введен распределитель, выполненный в виде кинематически связанного со шпинделем вала с осевым отверстием, в котором выполнены полости, связанные с канавками, выполненными на сопряженных поверхностях патрона и узла качания, а также узла качания и узла смещения, и плунжера, связанного одним концом с валом через его осевое отверстие, а другим — с дополнительно введенным поводком, взаимодействующим с вакуумной сетью и приводом плунжера.

1597654

Составитель T Гатилина

Техред Л, Ол я вы к Корректор С.Черни

Редактор Е.Папп

Заказ 3045

Тираж 438

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, iK — 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101