專利名稱：一種大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種大口徑透鏡定位鎖緊機構，具體涉及一種大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構。
背景技術：
大口徑透鏡模塊(430mmX430mm)作為真空可控高通量大口徑光學聚焦與頻率轉換系統的核心組成部分，在系統運行過程中，當透鏡元件損傷或受到污染需要維護時，需要實現大口徑透鏡模塊的快速在線現場更換，使透鏡模塊光軸按照基準的要求指向，確保與在線基準的對接和透鏡模塊更換后的一致性。由于大口徑光學聚焦與頻率轉換系統中光學元件的排布比較密集，拆裝和維護空間受到很大限制，且對真空度、潔凈度要求較高，以往的做法是將大口徑光學聚焦于頻率轉換系統動用大型機械設備整體拆卸，費時費力，效率不高。目前尚無能夠實現大口徑透鏡的高精度在線快速定位鎖緊機構。
發明內容
本發明的目的是為了提供一種大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構，以解決技術中將大口徑光學聚焦于頻率轉換系統動用大型機械設備整體拆卸，費時費力，效率不高的問題，以及目前尚無能夠實現大口徑透鏡的高精度在線快速定位鎖緊機構的問題。本發明的技術方案是:一種大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構包括透鏡組件和透鏡移動框體組件；所述移動框體組件包括兩個透鏡移動框體側板、透鏡移動框體頂板、透鏡移動框體鑲合件、兩個聚焦透鏡導向板和透鏡移動框體底板，透鏡移動框體頂板和透鏡移動框體底板上下相對設置，透鏡移動框體頂板和透鏡移動框體底板左右兩側各通過一個透鏡移動框體側板連接，透鏡移動框體鑲合件連接在兩個透鏡移動框體側板的前端面上，透鏡移動框體頂板和透鏡移動框體底板兩者的相對面上各設置有一個聚焦透鏡導向板，兩個聚焦透鏡導向板上下對稱設置，且兩個聚焦透鏡導向板位于透鏡移動框體鑲合件的前側；所述透鏡組件包括透鏡定位鎖緊裝置和大口徑透鏡，所述透鏡定位鎖緊裝置包括楔形透鏡定位框、四個透鏡定位角、四個透鏡卡座、四個透鏡卡緊座板、第一透鏡組件拆裝導向軸承組和第二透鏡組件拆裝導向軸承組；楔形透鏡定位框的四個棱角處各設置有一個透鏡定位角，楔形透鏡定位框的每個斜邊上設置有兩個透鏡卡座，大口徑透鏡安裝在楔形透鏡定位框中，大口徑透鏡通過設置在透鏡卡座上的透鏡卡緊座板固定在楔形透鏡定位框中；楔形透鏡定位框的上側面上設置有第一透鏡組件拆裝導向軸承組，楔形透鏡定位框的下側面上設置有第二透鏡組件拆裝導向軸承組；第一透鏡組件拆裝導向軸承組和第二透鏡組件拆裝導向軸承組與移動框體組件接觸，透鏡組件以兩個聚焦透鏡導向板為導向插裝在移動框體組件內，且通過連接在移動框體組件上的透鏡鎖緊螺釘進行固定。
優選方案:第一透鏡組件拆裝導向軸承組包括多個第一導向軸承、多個第二導向軸承和多個第三導向軸承，多個第一導向軸承、多個第二導向軸承和多個第三導向軸承均布置在楔形透鏡定位框的上側面上，其中多個第一導向軸承用于與移動框體組件中的透鏡移動框體鑲合件的前端接觸表面摩擦導向，多個第二導向軸承用于與移動框體組件中透鏡移動框體頂板上的聚焦透鏡導向板后側接觸表面摩擦導向，多個第三導向軸承用于與移動框體組件中透鏡移動框體頂板下端接觸表面摩擦導向。優選方案:第一透鏡組件拆裝導向軸承組中的每個導向軸承均為深溝球軸承。優選方案:第二透鏡組件拆裝導向軸承組包括多個第四導向軸承、多個第五導向軸承和多個第六導向軸承，多個第四導向軸承、多個第五導向軸承和多個第六導向軸承均布置在楔形透鏡定位框的下側面上，其中多個第四導向軸承用于與移動框體組件中的透鏡移動框體鑲合件的前端接觸表面摩擦導向，多個第五導向軸承用于與移動框體組件中透鏡移動框體底板上的聚焦透鏡導向板后側接觸表面摩擦導向，多個第六導向軸承用于與移動框體組件中透鏡移動框體底板上端接觸表面摩擦導向。優選方案:第二透鏡組件拆裝導向軸承組中的每個導向軸承均為深溝球軸承。優選方案:一種大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構還包括透鏡定位拉桿，透鏡定位拉桿固定在移動框體組件中的透鏡移動框體鑲合件上，且透鏡定位拉桿通過內六角圓柱頭螺釘與透鏡組件連接。優選方案:一種大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構還包括彈性擋圈，彈性擋圈將內六角圓柱頭螺釘封在透鏡定位拉桿上的螺釘孔內。優選方案:透鏡移動框體鑲合件上設置孔，孔內設有三個凸臺，三個凸臺高于透鏡移動框體鑲合件，透鏡鎖緊螺釘與凸臺螺紋連接。透鏡移動框體組件內后，透鏡移動框體鑲合件上的與透鏡鎖緊螺釘配合的三個凸臺高于透鏡移動框體鑲合件，當楔形透鏡定位框插入移動框體組件內后，通過三個凸臺實現楔形透鏡定位框三點快速定位。本發明與現有技術相比具有以下效果:本發明的大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構的應用使得大口徑光學聚焦于頻率轉換系統無需動用大型設備，省時省力，運行效率高，實現了大口徑透鏡的高精度在線快速定位鎖緊。
圖1是本發明的移動框體組件的立體圖；圖2是本發明的移動框體組件的剖視圖；圖3是本發明的透鏡組件的顯示正面的立體圖；圖4是本發明的透鏡組件的顯示頂面的立體圖；圖5是本發明的透鏡組件的顯示底面的立體圖；圖6是圖4的a處放大圖；圖7是圖5的b處放大圖；圖8是本發明的大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構移除大口徑透鏡8后的立體圖；圖9是本發明的大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構的立體圖；圖10是本發明的大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構局部透視的立體圖(頂面局部透視);圖11是本發明的大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構局部透視的立體圖(底面局部透視);
圖12是圖10的c處放大圖；圖13是圖11的d處放大圖；圖14是圖8的e處放大圖；圖15是圖8的f 處放大圖。
具體實施例方式具體實施方式
一:結合圖1至圖9說明本實施方式，本實施方式的一種大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構包括透鏡組件和透鏡移動框體組件；所述移動框體組件包括兩個透鏡移動框體側板1、透鏡移動框體頂板2、透鏡移動框體鑲合件3、兩個聚焦透鏡導向板4和透鏡移動框體底板5，透鏡移動框體頂板2和透鏡移動框體底板5上下相對設置，透鏡移動框體頂板2和透鏡移動框體底板5左右兩側各通過一個透鏡移動框體側板I連接，透鏡移動框體頂板2、透鏡移動框體底板5和透鏡移動框體側板I圍合形成透鏡移動框體，透鏡移動框體鑲合件3連接在兩個透鏡移動框體側板I的前端面上，透鏡移動框體頂板2和透鏡移動框體底板5兩者的相對面上各設置有一個聚焦透鏡導向板4，兩個聚焦透鏡導向板4上下對稱設置，且兩個聚焦透鏡導向板4位于透鏡移動框體鑲合件3的前側；參見圖1和圖2 ;所述透鏡組件包括透鏡定位鎖緊裝置和大口徑透鏡8，所述透鏡定位鎖緊裝置包括楔形透鏡定位框6、四個透鏡定位角7、四個透鏡卡座9、四個透鏡卡緊座板10、第一透鏡組件拆裝導向軸承組和第二透鏡組件拆裝導向軸承組；楔形透鏡定位框6的四個棱角處各設置有一個透鏡定位角7，楔形透鏡定位框6的每個斜邊上設置有兩個透鏡卡座9，大口徑透鏡8安裝在楔形透鏡定位框6中，大口徑透鏡8通過設置在透鏡卡座9上的透鏡卡緊座板10固定在楔形透鏡定位框6中；參見圖3 ；楔形透鏡定位框6的上側面上設置有第一透鏡組件拆裝導向軸承組，楔形透鏡定位框6的下側面上設置有第二透鏡組件拆裝導向軸承組；參見圖3至圖7 ;第一透鏡組件拆裝導向軸承組和第二透鏡組件拆裝導向軸承組與移動框體組件接觸，透鏡組件以兩個聚焦透鏡導向板4為導向插裝在移動框體組件內，且通過連接在移動框體組件上的透鏡鎖緊螺釘進行固定；參見圖8和圖9，圖10和圖11。
具體實施方式
二:結合圖3、圖4、圖6、圖10和圖12說明本實施方式，本實施方式的第一透鏡組件拆裝導向軸承組包括多個第一導向軸承12、多個第二導向軸承13和多個第三導向軸承14,多個第一導向軸承12、多個第二導向軸承13和多個第三導向軸承14均布置在楔形透鏡定位框6的上側面上，其中多個第一導向軸承12用于與移動框體組件中的透鏡移動框體鑲合件3的前端接觸表面摩擦導向，多個第二導向軸承13用于與移動框體組件中透鏡移動框體頂板2上的聚焦透鏡導向板4后側接觸表面摩擦導向，多個第三導向軸承14用于與移動框體組件中透鏡移動框體頂板2下端接觸表面摩擦導向。如此設置，有利于降低大口徑透鏡組件拆裝時的摩擦阻力，將滑動摩擦轉變為滾動摩擦。多個第一導向軸承12的軸線在同一平面內。如此設置，實現了多個第一導向軸承12與移動框體組件中的透鏡移動框體鑲合件3的前端接觸表面同時接觸進行摩擦導向；多個第二導向軸承13的軸線在同一平面內。如此設置，實現了多個第二導向軸承13與移動框體組件中透鏡移動框體頂板2上的聚焦透鏡導向板4后側接觸表面同時接觸進行摩擦導向；多個第三導向軸承14的軸線在同一平面內。如此設置，實現了多個第三導向軸承14與移動框體組件中透鏡移動框體頂板2下端接觸表面同時接觸進行摩擦導向；其它組成和連接關系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三:結合圖3、圖4、圖6、圖10和圖12說明本實施方式，本實施方式的第一透鏡組件拆裝導向軸承組中的每個導向軸承均為深溝球軸承。其它組成和連接關系與具體實施方式
二相同。
具體實施方式
四:結合圖3、圖5、圖7、圖11和圖13說明本實施方式，本實施方式的第二透鏡組件拆裝導向軸承組包括多個第四導向軸承15、多個第五導向軸承16和多個第六導向軸承17,多個第四導向軸承15、多個第五導向軸承16和多個第六導向軸承17均布置在楔形透鏡定位框6的下側面上，其中多個第四導向軸承15用于與移動框體組件中的透鏡移動框體鑲合件3的前端接觸表面摩擦導向，多個第五導向軸承16用于與移動框體組件中透鏡移動框體底板5上的聚焦透鏡導向板4后側接觸表面摩擦導向，多個第六導向軸承17用于與移動框體組件中透鏡移動框體底板5上端接觸表面摩擦導向。如此設置，有利于降低大口徑透鏡組件拆裝時的摩擦阻力，將滑動摩擦轉變為滾動摩擦。多個第四導向軸承15的軸線在同一平面內；如此設置，多個第四導向軸承15與移動框體組件中的透鏡移動框體鑲合件3的前端接觸表面同時接觸進行摩擦導向；多個第五導向軸承16的軸線在同一平面內；如此設置，多個第五導向軸承16與移動框體組件中透鏡移動框體底板5上的聚焦透鏡導向板4后側接觸表面同時接觸進行摩擦導向；多個第六導向軸承17的軸線在同一平面內；如此設置，多個第六導向軸承17與移動框體組件中透鏡移動框體底板5上端接觸表面同時接觸進行摩擦導向。其它組成和連接關系與具體實施方式
一、二或三相同。
具體實施方式
五:結合圖3、圖5、圖7、圖11和圖13說明本實施方式，本實施方式的第二透鏡組件拆裝導向軸承組中的每個導向軸承可替換為深溝球軸承或滾輪等滾動體實現快速導向。其它組成和連接關系與具體實施方式
四相同。
具體實施方式
六:結合圖8和圖14說明本實施方式，本實施方式的一種大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構還包括透鏡定位拉桿19，透鏡定位拉桿19固定在移動框體組件中的透鏡移動框體鑲合件3上，且透鏡定位拉桿19通過內六角圓柱頭螺釘18與透鏡組件連接。如此設置，一方面用于透鏡組件通過位于楔形透鏡定位框6上的導向軸承沿著移動框體組件的聚焦透鏡導向板4插入定位框；另一方面用于當透鏡組件安裝好后，防止復位精度變化，通過透鏡定位拉桿19上的內六角圓柱頭螺釘18將透鏡組件預緊，使得透鏡組件與透鏡定位拉桿19緊密固定。其它組成和連接關系與具體實施方式
一、二、三、四或五相同。
具體實施方式
七:結合圖8和圖14說明本實施方式，本實施方式的一種大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構還包括彈性擋圈20，彈性擋圈20將內六角圓柱頭螺釘18封在透鏡定位拉桿19上的螺釘孔內。如此設置，用于當透鏡組件拆卸后，下次更換安裝時防止內六角圓柱頭螺釘18脫出，具體說防止內六角圓柱頭螺釘18脫出掉落對于真空可控高通量大口徑光學聚焦與頻率轉換系統特別重要，系統中含有上萬個零件且安裝空間局限于有限的空間內，難于發現和取出，此外系統中含有大量的光學元件，微小零件脫落會造成光學元件損傷。其它組成和連接關系與具體實施方式
六相同。
具體實施方式
八:結合圖8和圖15說明本實施方式，本實施方式的透鏡移動框體鑲合件3上設置孔，孔內設有三個凸臺3-1，三個凸臺3-1高于透鏡移動框體鑲合件3，透鏡鎖緊螺釘11與凸臺3-1螺紋連接。透鏡移動框體組件內后，透鏡移動框體鑲合件3上的與透鏡鎖緊螺釘配合的三個凸臺高于透鏡移動框體鑲合件3，當楔形透鏡定位框6插入移動框體組件內后，通過三個凸臺實現楔形透鏡定位框三點快速定位。本發明的透鏡組件安裝次序:從潔凈拆裝箱中取出透鏡組件，在百級潔凈裝配間，將大口徑透鏡8通過透鏡定位角7快速“一格準”安裝在楔形透鏡定位框6中，并通過透鏡卡座9和透鏡卡緊座板10完成固定，按照大口徑光學元件百級潔凈閉環拆裝方案，將透鏡組件沿著透鏡拆裝導向板4插入透鏡移動框體，通過透鏡定位拉桿19定位。鎖緊透鏡定位拉桿19上的內六角圓柱頭螺釘18。鎖緊透鏡鎖緊螺釘11。
權利要求
1.一種大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構，其特征在于:一種大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構包括透鏡組件和透鏡移動框體組件； 所述移動框體組件包括兩個透鏡移動框體側板(I)、透鏡移動框體頂板(2)、透鏡移動框體鑲合件(3)、兩個聚焦透鏡導向板(4)和透鏡移動框體底板(5)，透鏡移動框體頂板(2)和透鏡移動框體底板(5 )上下相對設置，透鏡移動框體頂板(2 )和透鏡移動框體底板(5 )左右兩側各通過一個透鏡移動框體側板(I)連接，透鏡移動框體鑲合件(3)連接在兩個透鏡移動框體側板(I)的前端面上，透鏡移動框體頂板(2)和透鏡移動框體底板(5)兩者的相對面上各設置有一個聚焦透鏡導向板(4)，兩個聚焦透鏡導向板(4)上下對稱設置，且兩個聚焦透鏡導向板(4)位于透鏡移動框體鑲合件(3)的前側； 所述透鏡組件包括透鏡定位鎖緊裝置和大口徑透鏡(8)，所述透鏡定位鎖緊裝置包括楔形透鏡定位框(6)、四個透鏡定位角(7)、四個透鏡卡座(9)、四個透鏡卡緊座板(10)、第一透鏡組件拆裝導向軸承組和第二透鏡組件拆裝導向軸承組；楔形透鏡定位框(6)的四個棱角處各設置有一個透鏡定位角(7)，楔形透鏡定位框(6)的每個斜邊上設置有兩個透鏡卡座(9 )，大口徑透 鏡(8 )安裝在楔形透鏡定位框(6 )中，大口徑透鏡(8 )通過設置在透鏡卡座(9)上的透鏡卡緊座板(10)固定在楔形透鏡定位框(6)中； 楔形透鏡定位框(6)的上側面上設置有第一透鏡組件拆裝導向軸承組，楔形透鏡定位框(6)的下側面上設置有第二透鏡組件拆裝導向軸承組； 第一透鏡組件拆裝導向軸承組和第二透鏡組件拆裝導向軸承組與移動框體組件接觸，透鏡組件以兩個聚焦透鏡導向板(4)為導向插裝在移動框體組件內，且通過連接在移動框體組件上的透鏡鎖緊螺釘進行固定。
2.根據權利要求1所述的一種大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構，其特征在于:第一透鏡組件拆裝導向軸承組包括多個第一導向軸承(12)、多個第二導向軸承(13)和多個第三導向軸承(14)，多個第一導向軸承(12)、多個第二導向軸承(13)和多個第三導向軸承(14)均布置在楔形透鏡定位框(6)的上側面上，其中多個第一導向軸承(12)用于與移動框體組件中的透鏡移動框體鑲合件(3)的前端接觸表面摩擦導向，多個第二導向軸承(13)用于與移動框體組件中透鏡移動框體頂板(2)上的聚焦透鏡導向板(4)后側接觸表面摩擦導向，多個第三導向軸承(14)用于與移動框體組件中透鏡移動框體頂板(2)下端接觸表面摩擦導向。
3.根據權利要求2所述的一種大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構，其特征在于:多個第一導向軸承(12)的軸線在同一平面內；多個第二導向軸承(13)的軸線在同一平面內；多個第三導向軸承(14)的軸線在同一平面內。
4.根據權利要求3所述的一種大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構，其特征在于:第一透鏡組件拆裝導向軸承組中的每個導向軸承均可替換為滾輪或深溝球軸承。
5.根據權利要求2所述的一種大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構，其特征在于:第二透鏡組件拆裝導向軸承組包括多個第四導向軸承(15)、多個第五導向軸承(16)和多個第六導向軸承(17),多個第四導向軸承(15)、多個第五導向軸承(16)和多個第六導向軸承(17)均布置在楔形透鏡定位框(6)的下側面上，其中多個第四導向軸承(15)用于與移動框體組件中的透鏡移動框體鑲合件(3)的前端接觸表面摩擦導向，多個第五導向軸承(16)用于與移動框體組件中透鏡移動框體底板(5)上的聚焦透鏡導向板(4)后側接觸表面摩擦導向，多個第六導向軸承(17)用于與移動框體組件中透鏡移動框體底板(5)上端接觸表面摩擦導向。
6.根據權利要求5所述的一種大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構，其特征在于:多個第四導向軸承(15)的軸線在同一平面內；多個第五導向軸承(16)的軸線在同一平面內；多個第六導向軸承(17)的軸線在同一平面內。
7.根據權利要求5所述的一種大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構，其特征在于:第二透鏡組件拆裝導向軸承組中的每個導向軸承均可替換為滾輪或深溝球軸承等滾動體實現快速導向。
8.根據權利要求1、2、3、4、5或6所述的一種大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構，其特征在于:一種大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構還包括透鏡定位拉桿(19)，透鏡定位拉桿(19)固定在移動框體組件中的透鏡移動框體鑲合件(3)上，且透鏡定位拉桿(19)通過內六角圓柱頭螺釘(18)與透鏡組件連接。
9.根據權利要求8所述的一種大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構，其特征在于:一種大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構還包括彈性擋圈(20)，彈性擋圈(20)將內六角圓柱頭螺釘(18)封在透鏡定位拉桿(19)上的螺釘孔內。
10.根據權利要求9所述的一種大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構，其特征在于:透鏡移動框體鑲合件(3)上設置孔，孔 內設有三個凸臺(3-1)，三個凸臺(3-1)高于透鏡移動框體鑲合件(3 )，透鏡鎖緊螺釘(11)與凸臺(3-1)螺紋連接。
全文摘要
一種大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊機構，它涉及一種透鏡定位鎖緊機構。本發明為了解決大口徑楔形透鏡在線快速更換，避免大口徑光學聚焦與頻率轉換系統動用大型機械設備整體拆卸，效率低的問題。透鏡移動框體頂板、底板和側板圍合形成透鏡移動框體，透鏡移動框體鑲合件連接在透鏡移動框體側板上，透鏡移動框體頂板和底板上設置有聚焦透鏡導向板，楔形透鏡定位框的棱角處設置有透鏡定位角，大口徑透鏡通過設置在透鏡卡座上的透鏡卡緊座板固定在楔形透鏡定位框中；楔形透鏡定位框的上下側面上設置有透鏡組件拆裝導向軸承組，透鏡組件拆裝導向軸承組與移動框體組件接觸，透鏡組件以聚焦透鏡導向板為導向插裝在移動框體組件內。本發明用于大口徑透鏡的在線拆裝快速定位鎖緊。
文檔編號G02B7/02GK103207436SQ201310156288
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月28日 優先權日2013年4月28日
發明者梁迎春, 于福利, 郭永博, 盧禮華, 張慶春 申請人:哈爾濱工業大學