專利名稱：可自動裝載大口徑光學鏡片的三維調(diào)整測量臺的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于大口徑光學精密檢測、實驗裝置，特別是一種可以自動裝載大口徑光學鏡片的三維調(diào)整測量臺。
背景技術：
在大型光學工程中，需要大量使用口徑超過400mm的各種大口徑光學鏡片，如“神光”項目中要使用超過1萬片O400mm以上的光學元件。這些大口徑光學元件在使用前都必須通過干涉系統(tǒng)進行非常繁重的面形誤差檢測?？紤]到大口徑光學元件檢測面形時溫度及應力平衡時間較長，為了提高檢測效率，現(xiàn)有方法如美國Zygo公司是采用一個多工位平衡臺，它可以同時放置8件以上的光學元件，檢測時，通過人工抬起被測大口徑光學元件的工件架將其掛到一個三維調(diào)整架的承重掛鉤上，并通過三維調(diào)整架上的手工調(diào)節(jié)裝置實現(xiàn)對被測元件進行三維(即繞Y軸俯仰、繞X軸左右傾斜旋轉(zhuǎn)、繞X軸的大范圍轉(zhuǎn)動、沿Y軸方向的大范圍移動、沿X軸方向的上下移動)姿態(tài)檢測。該檢測裝置的最大缺陷是無法做到對被測大口徑光學元件的自動裝載，費時費力，檢測效率很低，并且其三維調(diào)整架都是靠手工調(diào)節(jié)沒有電控調(diào)整裝置，測量時穩(wěn)定性較差，調(diào)節(jié)精度低，因此無法實現(xiàn)流水作業(yè)和自動測量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動裝載被測大口徑光學元件，并可實現(xiàn)三維姿態(tài)精密調(diào)整和流水線式的自動化檢測要求的可自動裝載大口徑光學鏡片的三維調(diào)整測量臺。本發(fā)明目的是通過以下技術解決方案實現(xiàn)的可自動裝載大口徑光學鏡片的三維調(diào)整測量臺，它包括用于放置待測大口徑光學鏡片工件架的多工位平衡臺和三維調(diào)整機構，其特征在于多工位平衡臺和三維調(diào)整機構之間還有一個用于將待測大口徑光學鏡片輸送至三維調(diào)整機構的傳送機構；三維調(diào)整機構由傳動臺組件、俯仰調(diào)節(jié)組件及旋轉(zhuǎn)臺組件組成，其中傳動臺組件由傳動臺基座以及由電器控制的水平傳送齒輪組和垂直傳送齒輪組構成，傳動臺基座上上開有鏡架槽，鏡架槽底面開有相對于中心對稱分布的水平軌道凹槽， 水平傳送齒輪組分別安裝在水平軌道凹槽中，垂直傳送齒輪組安裝在鏡架槽的兩內(nèi)側(cè)并垂直于底部水平軌道槽，安裝水平傳送齒輪組和垂直傳送齒輪組后的鏡架槽形狀與標準大口徑光學元件工件架底座外形相匹配，傳動臺基座上鏡架槽左側(cè)的槽口端面與旋轉(zhuǎn)臺組件的中心軸共線；俯仰調(diào)節(jié)組件由水平支撐板、支點基座、滾輪圓柱、斜面導臺組成，水平支撐板的一端通過鉸鏈軸與支點基座連接，另一端底面開有與傳動臺組件中水平傳送齒輪組平行的圓柱槽，槽內(nèi)鑲嵌滾輪圓柱，滾輪圓柱的底部與斜面導臺的斜面相切連接，滾輪圓柱在斜面導臺的斜面上可上下滑動；旋轉(zhuǎn)臺組件由活動基板、旋轉(zhuǎn)定位塊、測量臺基座、中心柱臺、深溝軸承、活動環(huán)、固定環(huán)、止轉(zhuǎn)環(huán)和微調(diào)蝸輪蝸桿組成，中心柱臺位于活動基板和測量臺基座之間，并與其下端面的測量臺基座之間相對固定且共中心軸，中心柱臺的外側(cè)依次套有共中心的深溝軸承、活動環(huán)、固定環(huán)與止轉(zhuǎn)環(huán)，深溝軸承分別與中心柱臺和活動環(huán)之間相對固定，活動環(huán)與其上面的活動基板固定連接，固定環(huán)固定在測量臺基座上，止轉(zhuǎn)環(huán)可繞固定環(huán)自由旋轉(zhuǎn)，微調(diào)蝸輪蝸桿穿過止轉(zhuǎn)環(huán)上微調(diào)突起塊的螺孔，使其球頭置于旋轉(zhuǎn)定位塊上的半球滑槽內(nèi)，并可通過微調(diào)蝸輪蝸桿的旋轉(zhuǎn)使球頭在旋轉(zhuǎn)定位塊上的半球滑槽內(nèi)移動，旋轉(zhuǎn)定位塊設置于活動基板和測量臺基座之間，并與活動基板固定連接；傳動臺組件中水平傳送齒輪組的一端與傳送機構的一端水平相切，傳動臺組件中傳動臺基座通過精密升降部件連接在俯仰調(diào)節(jié)組件中的水平支撐板上，并通過精密升降部件的旋動使傳動臺組件在俯仰調(diào)節(jié)組件上做上下升降運動，俯仰調(diào)節(jié)組件中的支點基座固定連接在旋轉(zhuǎn)臺組件的活動基板上，俯仰調(diào)節(jié)組件的斜面導臺放置于旋轉(zhuǎn)臺組件活動基板上，并可在其上作垂直于水平傳送齒輪組方向的水平移動。本發(fā)明是一種可以自動裝載大口徑光學鏡片的三維調(diào)整測量臺，它可以使大口徑光學元件的工件架通過齒輪傳輸自動裝載到測量臺上，測試前，預先設定好三維調(diào)整測量臺的中心測量位置，將待測的大口徑光學鏡片分別裝載在工件架上，裝有大口徑光學鏡片的多個工件架分別放置在多工位平衡臺的各個工位上，并首先進行溫度及應力平衡，然后由多工位平衡臺上的傳送皮帶將攜帶有大口徑光學鏡片的工件架逐個傳送到傳送機構上， 再由傳送機構上的傳送皮帶將大口徑光學鏡片架順序送至三維調(diào)整機構中的傳動臺組件上，傳動臺組件的水平傳送齒輪組和垂直傳送齒輪組能自動咬合工件架，將大口徑光學元件工件架傳送到預定的三維調(diào)整機構的中心位置即測量位置。大口徑光學鏡片到位后，通過旋動三維調(diào)整機構中的精密升降部件可以使傳動臺組件帶動其上面的大口徑光學元件在俯仰調(diào)節(jié)組件上做上下升降運動，完成大口徑光學元件的上下調(diào)節(jié)。大口徑光學元件的俯仰調(diào)節(jié)是通過斜面倒臺在旋轉(zhuǎn)臺組件中的活動基板上水平移動，使俯仰調(diào)節(jié)組件中的水平支撐板一端的滾輪圓柱在斜面倒臺的斜面上滑動，并以另一端的鉸鏈軸為旋轉(zhuǎn)軸使水平支撐板進行旋轉(zhuǎn)運動，帶動其上的傳動臺組件跟著做俯仰運動，完成大口徑光學元件的俯仰調(diào)節(jié)。大口徑光學元件的水平旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)是通過旋轉(zhuǎn)臺組件繞其自身的中心線做垂直旋轉(zhuǎn)運動，即通過深溝軸承使活動基板相對中心臺柱和測量臺基座進行旋轉(zhuǎn)，帶動活動基板上的俯仰調(diào)節(jié)組件和傳動臺組件都跟著旋轉(zhuǎn)，由于傳動臺基座上鏡架槽左側(cè)的槽口端面與旋轉(zhuǎn)臺組件的中心軸共線，即使得與傳動臺基座上鏡架槽左側(cè)的槽口端面齊平的大口徑光學元件的前表面做以其自身的中心線為軸的自轉(zhuǎn)運動，從而完成傳動臺組件上的大口徑光學元件的水平旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，當需要對大口徑光學元件的水平旋轉(zhuǎn)進行微調(diào)時，首先用螺釘將止轉(zhuǎn)環(huán)的箍緊塊旋緊從而使止轉(zhuǎn)環(huán)的圓周半徑減小使其與固定環(huán)牢牢咬死，無法實現(xiàn)原有的自由轉(zhuǎn)動，進而使與止轉(zhuǎn)環(huán)相連的活動基板也無法實現(xiàn)原有的旋轉(zhuǎn)，然后旋動微調(diào)渦輪蝸桿使其在止轉(zhuǎn)環(huán)的微調(diào)突起塊內(nèi)做伸長運動，帶動其球頭在旋轉(zhuǎn)定位塊上的半球滑槽內(nèi)做滑動，則旋轉(zhuǎn)定位塊就會繞著中心柱臺中心做細小范圍的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)與其連接的活動基板及俯仰調(diào)節(jié)組件和傳動臺組件都跟著做細小范圍的旋轉(zhuǎn)，從而完成傳動臺組件上的大口徑光學元件的水平旋轉(zhuǎn)微調(diào)。通過三維調(diào)整機構對其上的大口徑光學鏡片的上下、俯仰、水平旋轉(zhuǎn)方向的調(diào)整使其被測面的法線正好沿著干涉儀的光軸方向，即光學元件被測面正對干涉儀。依次循環(huán)操作，便可完成對大口徑光學鏡片的自動裝載和三維調(diào)整，實現(xiàn)全自動被測件測試前的對準工作。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其顯著優(yōu)點為1)本發(fā)明測量臺是將待測大口徑光學鏡片通過電控轉(zhuǎn)動的齒輪傳輸自動裝載到測量臺上，傳送齒輪能自動咬合工件架，實現(xiàn)大口徑光學元件自動傳送裝載到調(diào)整測量臺中心并對準干涉系統(tǒng)，提高了檢測的效率，節(jié)省了人工搬抬，實現(xiàn)了高效的流水檢測；2)三維調(diào)整機構上設置的傳動臺組件、俯仰調(diào)節(jié)組件和旋轉(zhuǎn)臺組件能方便靈活地實現(xiàn)對大口徑光學鏡片的三維姿態(tài)調(diào)整，使其測量中心精密對準干涉系統(tǒng)中心，其高低調(diào)節(jié)范圍達IOOmm 150mm，俯仰及水平旋轉(zhuǎn)的調(diào)整精度可達 0.02"，完全滿足干涉測試的精度要求；3)本發(fā)明可方便的配以電器對三維姿態(tài)進行控制調(diào)整，在保證工作靈活性、穩(wěn)定性和可靠性的同時，實現(xiàn)了流水線式的自動化檢測要求，降低了成本。能廣泛應用于大口徑光學元件的自動裝載和精密檢測中。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。


圖1是根據(jù)本發(fā)明所述可自動裝載大口徑光學鏡片的三維調(diào)整測量臺的總體結(jié)構示意圖。圖2是本發(fā)明中三維調(diào)整機構結(jié)構示意圖。圖3是三維調(diào)整機構結(jié)構局部剖面示意圖。圖4是三維調(diào)整機構結(jié)構俯視圖。圖5是旋轉(zhuǎn)臺組件中止轉(zhuǎn)環(huán)22結(jié)構形狀示意圖。圖6是旋轉(zhuǎn)臺組件中水平旋轉(zhuǎn)微調(diào)部件結(jié)構示意圖。圖7是精密升降部件12結(jié)構示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體結(jié)構作進一步詳細描述。參見圖1，根據(jù)本發(fā)明制作的可自動裝載大口徑光學鏡片的三維調(diào)整測量臺，它主要是由多工位平衡臺1、傳送機構2、三維調(diào)整機構3組成，多工位平衡臺1上設置多個大口徑光學鏡片工件架5，三維調(diào)整機構3通過傳送機構2與多工位平衡臺1連接，三維調(diào)整機構3的光學元件被測面正對干涉儀4。參見圖2、圖3，三維調(diào)整機構3由能自動傳送裝載大口徑光學元件的傳動臺組件6、俯仰調(diào)節(jié)組件7以及旋轉(zhuǎn)臺組件8組成；其中傳動臺組件 6由傳動臺基座9、水平傳送齒輪組10、垂直傳送齒輪組11組成；俯仰調(diào)節(jié)組件7由水平支撐板13、支點基座15、滾輪圓柱30和斜面導臺29組成；旋轉(zhuǎn)臺組件8由活動基板28、旋轉(zhuǎn)定位塊23、測量臺基座25、中心柱臺16、深溝軸承18、內(nèi)活動環(huán)20、固定環(huán)21、止轉(zhuǎn)環(huán)22和微調(diào)蝸輪蝸桿26組成。上述傳動臺組件6中，傳動臺基座9上開有鏡架槽，鏡架槽底面開有相對于中心對稱分布的水平軌道凹槽，水平傳送齒輪組10分別安裝在水平軌道凹槽中，垂直傳送齒輪組 11安裝在鏡架槽的兩內(nèi)側(cè)并垂直于底部水平軌道槽，安裝水平傳送齒輪組10和垂直傳送齒輪組11后的鏡架槽形狀與標準大口徑光學元件工件架5底座外形相匹配，，其開口可以自由的使大口徑光學元件工件架5滑入傳動臺基座9上。傳動臺基座9上鏡架槽左側(cè)的槽口端面應與旋轉(zhuǎn)臺組件8的中心軸共線，以保證對測試臺上大口徑光學元件進行水平旋轉(zhuǎn)時是以鏡片前表面為旋轉(zhuǎn)中心，即保證被測大口徑光學元件是自轉(zhuǎn)。傳動臺組件6是在傳動臺基座9的兩邊通過精密升降部件12與俯仰調(diào)節(jié)組件7中的水平支撐板13連接；參見圖7，連接傳動臺基座9和水平支撐板13的精密升降部件12是由螺釘33和兩個螺母34構成，螺釘33穿過傳動臺基座9的連接孔后固定在水平支撐板13上，兩個螺母34分別旋接在傳動臺基座9上下端面的螺釘33上。當旋動上下螺母34時，由于螺釘33固定不動，故螺母34推動傳動臺基座9沿螺釘33上下移動，實現(xiàn)對其上大口徑光學鏡片的上下調(diào)節(jié)，本例上下調(diào)節(jié)距離為150mm。水平支撐板13的一端通過一個鉸鏈軸14與支點基座15鉸接， 支點基座15再通過螺釘32與旋轉(zhuǎn)臺組件8中的活動基板觀連接，水平支撐板13的另一端底面開有與傳動臺組件6中水平傳送齒輪組10平行的圓柱槽，槽內(nèi)鑲嵌滾輪圓柱30，滾輪圓柱30的底部與斜面導臺四的斜面相切連接，滾輪圓柱30可在斜面導臺四斜面上下滑動，滾輪圓柱30底部與斜面導臺四的斜面相切位置通常是滑動至斜面導臺四中心時， 使傳動組件6上的大口徑光學鏡片位于垂直于水平位置，斜面導臺四的斜面角度可根據(jù)俯仰調(diào)節(jié)范圍需要設定；斜面導臺四放置于在旋轉(zhuǎn)臺組件8中的活動基板觀上，并可在活動基板觀上通過手動或電控作水平方向移動，實現(xiàn)對大口徑光學鏡片的俯仰調(diào)節(jié)功能。旋轉(zhuǎn)臺組件8的中心柱臺16位于活動基板觀和測量臺基座25之間，并與其下端面的測量臺基座25之間相對固定且共中心軸，中心柱臺16的外側(cè)依次套有共中心軸的深溝軸承18、活動環(huán)20、固定環(huán)21以及止轉(zhuǎn)環(huán)22，深溝軸承18與中心柱臺16的相對固定是通過深溝軸承18頂部的旋接在中心柱臺16上端的一個內(nèi)壓緊環(huán)17的壓緊作用與中心柱臺16下的臺階壓緊固定，深溝軸承18與活動環(huán)20的相對固定是通過一個旋接在活動環(huán)20 上端的外壓緊環(huán)19的壓緊作用使深溝軸承18與活動環(huán)20下的臺階壓緊固定?；顒迎h(huán)20 通過螺釘32與其上面的活動基板觀固定連接，固定環(huán)21通過螺釘35固定在測量臺基座 25上。參見圖5，止轉(zhuǎn)環(huán)22上帶有微調(diào)突起塊M和箍緊塊27，微調(diào)突起塊M上開有螺孔， 止轉(zhuǎn)環(huán)22可繞固定環(huán)21自由旋轉(zhuǎn)；微調(diào)蝸輪蝸桿沈穿過止轉(zhuǎn)環(huán)22上微調(diào)突起塊M的螺孔，使其球頭置于旋轉(zhuǎn)定位塊23上的半球滑槽內(nèi)，并可通過微調(diào)蝸輪蝸桿沈的旋轉(zhuǎn)使球頭在旋轉(zhuǎn)定位塊M上的半球滑槽內(nèi)移動，見圖6所示；旋轉(zhuǎn)定位塊M固定連接在活動基板觀下。傳動臺組件6中水平傳送齒輪組10的一端與傳送機構2的一端水平相切，本發(fā)明測量臺的操作均可由電器控制器控制。如圖1所示多個大口徑光學鏡片工件架5放置在多工位平衡臺1上進行溫度及應力平衡，測量時多工位平衡臺1上的傳送皮帶將大口徑光學鏡片工件架5傳送到傳送機構2，再由傳送機構2上的傳送皮帶將大口徑光學鏡片工件架5 傳送至三維調(diào)整機構3，這時電器控制器就控制水平傳送齒輪組10和垂直傳送齒輪組11進行傳動將被測光學元件工件架5帶入到三維調(diào)整機構3。在傳送之前，電器控制器根據(jù)輸入的工件架參數(shù)分析出要傳送的工件架的總長度。當工件架一接觸到水平傳送齒輪組10的第一齒輪時，位于齒輪下方的壓力傳感器給電器控制器發(fā)送起始信號，然后電器控制器根據(jù)齒輪的直徑、傳動比和工件架的長度計算出水平傳送齒輪組10和垂直傳送齒輪組11需要轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，準確的將被測光學元件工件架5傳輸并停置在三維調(diào)整機構3中心位置。由于被測光學元件工件架5的總重量通常超過100公斤，所以需要水平傳送和側(cè)方位垂直傳送兩者結(jié)合來分配動力使工件架輕松裝載到三維調(diào)整機構3上。另外，檢測人員可以通過電器控制來精密控制水平傳送齒輪組10和垂直傳送齒輪組11的轉(zhuǎn)動，將被測光學元件工件架5移動到所需的任意檢測位置，實現(xiàn)沿水平傳送齒輪組10方向的大范圍移動的三維調(diào)整要求。
俯仰調(diào)節(jié)組件7通過斜面導臺29沿活動基板28左右滑動實現(xiàn)水平支撐板13繞鉸鏈軸14為中心的旋轉(zhuǎn)，從而完成被測光學元件工件架5的俯仰調(diào)節(jié)。當俯仰調(diào)節(jié)組件7 中的滾輪圓柱30位于斜面導臺29斜面中心時，則水平支撐板13位于水平位置即被測光學元件工件架位于垂直于底座位置其法線為干涉系統(tǒng)光軸方向。當滾輪圓柱30沿著斜面導臺29斜面向上滾動時，則被測光學元件工件架5向下俯視即其法線與干涉系統(tǒng)光軸成負角度。反之，當滾輪圓柱30沿著斜面導臺29斜面向下滾動時，則被測光學元件工件架5向上仰視即其法線與干涉系統(tǒng)光軸成正角度。本例斜面導臺29的坡度為16度，它左右移動范圍為士55. 75mm，則水平支撐板13可以繞著鉸鏈軸14做士5. 31°的旋轉(zhuǎn)調(diào)整。本例斜面導臺29可與高精密的傳動電機相連，其位移分辨率為0. 058um，則俯仰調(diào)節(jié)的角度分辨率為0. 02"，這就可以將被測件與干涉系統(tǒng)標準鏡產(chǎn)生的干涉圖調(diào)整到0條紋狀態(tài)下測試， 滿足干涉測試精度要求，并且能滿足電動控制俯仰調(diào)節(jié)的要求。
旋轉(zhuǎn)臺組件8中的活動環(huán)20由于深溝軸承18的旋轉(zhuǎn)帶動是可以繞著中心柱臺16 的中心軸做水平旋轉(zhuǎn)的。并且活動基板28是通過螺釘與活動環(huán)20固定連接的，則活動基板 28由于活動環(huán)20的帶動也能繞著中心柱臺16的中心軸做水平旋轉(zhuǎn)的。傳動臺組件6的鏡架槽左側(cè)端面在旋轉(zhuǎn)臺組件8的中心軸上，并且傳動臺組件6通過俯仰調(diào)節(jié)組件7與活動基板28固定連接。當活動基板28繞著中心柱臺16的中心軸做水平旋轉(zhuǎn)時，傳動臺組件6 就以其鏡架槽的左端面為旋轉(zhuǎn)中心做轉(zhuǎn)動，此時傳動臺組件6的鏡架槽的左端面就是被測光學元件的前表面，意味著被測光學元件就以其前表面的中心軸為旋轉(zhuǎn)中心做轉(zhuǎn)動。當把被測件轉(zhuǎn)動到檢測位置時，只要如圖5所示將止轉(zhuǎn)環(huán)22上的箍緊塊27用螺釘擰緊，則止轉(zhuǎn)環(huán)22就會由于箍緊塊27的作用被牢牢的壓緊到固定環(huán)21上，不能自由轉(zhuǎn)動。此時由于止轉(zhuǎn)環(huán)22的微調(diào)突起塊24是通過微調(diào)蝸輪蝸桿26與活動基板28上的旋轉(zhuǎn)定位塊23連接在一起的，止轉(zhuǎn)環(huán)22的不能自由轉(zhuǎn)動使得旋轉(zhuǎn)定位塊23也無法大范圍的轉(zhuǎn)動也就導致活動基板28及其上面的被測件都停止了大范圍的水平旋轉(zhuǎn)。通過以上這樣的方式實現(xiàn)被測件水平的大范圍轉(zhuǎn)動的調(diào)整要求，即完成了被測件水平旋轉(zhuǎn)的粗調(diào)。被測大口徑光學元件工件架的水平旋轉(zhuǎn)微調(diào)是通過微調(diào)蝸輪蝸桿26的球頭在蝸桿的螺旋作用下在旋轉(zhuǎn)定位塊23上的半球滑槽內(nèi)做沿著水平傳送齒輪組10方向的自由滑動來實現(xiàn)的。如圖6所示，旋轉(zhuǎn)定位塊23上有個3/4球狀的滑槽31，微調(diào)蝸輪蝸桿26的球頭放置在這個滑槽31內(nèi)。當止轉(zhuǎn)環(huán)22被螺釘箍緊后，整個被測件都無法做大范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)動了，這時只要通過步進電機控制微調(diào)蝸輪蝸桿26在止轉(zhuǎn)環(huán)22的微調(diào)突起塊24內(nèi)旋動， 由于止轉(zhuǎn)環(huán)22的微調(diào)突起塊24已經(jīng)被固定則微調(diào)蝸輪蝸桿26就會做前進或倒退運動，即微調(diào)蝸輪蝸桿26的球頭在旋轉(zhuǎn)定位塊23上的滑槽31內(nèi)做推動或拉回運動。這時旋轉(zhuǎn)定位塊23由于微調(diào)蝸輪蝸桿26的球頭的推動或拉回就會繞著中心柱臺16的中心軸做微量的水平旋轉(zhuǎn)，即被測大口徑光學元件工件架5繞柱臺中心水平旋轉(zhuǎn)的微調(diào)。微調(diào)蝸輪蝸桿 26推動旋轉(zhuǎn)定位塊23繞著中心柱臺16的中心軸旋轉(zhuǎn)的分辨率為0. 02"，它是由蝸桿的行程分辨率決定，可以滿足干涉系統(tǒng)0條紋測試的要求，整個調(diào)整的角度范圍為士5°。整個被測件水平旋轉(zhuǎn)微調(diào)過程可以由電器自動控制完成。上述組件中，可將俯仰調(diào)節(jié)組件7與一個精密傳動電機相連來實現(xiàn)俯仰的電控調(diào)整；將旋轉(zhuǎn)臺組件8與一個精密傳動齒輪電機相連來實現(xiàn)工件架在水平面精密細微旋轉(zhuǎn)的電控調(diào)整。
權利要求
1.一種可自動裝載大口徑光學鏡片的三維調(diào)整測量臺，它包括用于放置待測大口徑光學鏡片工件架[5]的多工位平衡臺[1]和三維調(diào)整機構[3]，其特征在于多工位平衡臺[1] 和三維調(diào)整機構[3]之間還有一個用于將待測大口徑光學鏡片輸送至三維調(diào)整機構[3]的傳送機構[2]；三維調(diào)整機構[3]由傳動臺組件W]、俯仰調(diào)節(jié)組件[7]及旋轉(zhuǎn)臺組件[8] 組成，其中傳動臺組件W]由傳動臺基座[9]以及由電器控制的水平傳送齒輪組[10]和垂直傳送齒輪組[11]構成，傳動臺基座[9]上開有鏡架槽，鏡架槽底面開有相對于中心對稱分布的水平軌道凹槽，水平傳送齒輪組[10]分別安裝在水平軌道凹槽中，垂直傳送齒輪組 [11]安裝在鏡架槽的兩內(nèi)側(cè)并垂直于底部水平軌道槽，安裝水平傳送齒輪組[10]和垂直傳送齒輪組[11]后的鏡架槽形狀與標準大口徑光學元件工件架[5]底座外形相匹配，傳動臺基座[9]上鏡架槽左側(cè)的槽口端面與旋轉(zhuǎn)臺組件[8]的中心軸共線；俯仰調(diào)節(jié)組件[7] 由水平支撐板[13]、支點基座[15]、滾輪圓柱[30]、斜面導臺[29]組成，水平支撐板[13] 的一端通過鉸鏈軸[14]與支點基座[15]連接，另一端底面開有與傳動臺組件W]中水平傳送齒輪組[10]平行的圓柱槽，槽內(nèi)鑲嵌滾輪圓柱[30]，滾輪圓柱[30]的底部與斜面導臺 [29]的斜面相切連接，滾輪圓柱[30]在斜面導臺[29]的斜面上可上下滑動；旋轉(zhuǎn)臺組件 [8]由活動基板口8]、旋轉(zhuǎn)定位塊[23]、測量臺基座[25]、中心柱臺[16]、深溝軸承[18]、 活動環(huán)[20]、固定環(huán)[21]、止轉(zhuǎn)環(huán)[22]和微調(diào)蝸輪蝸桿[26]組成，中心柱臺[16]位于活動基板[28]和測量臺基座[25]之間，并與其下端面的測量臺基座[25]之間相對固定且共中心軸，中心柱臺[16]的外側(cè)依次套有共中心軸的深溝軸承[18]、活動環(huán)[20]、固定環(huán)[21] 與止轉(zhuǎn)環(huán)[22]，深溝軸承[18]分別與中心柱臺[16]和活動環(huán)[20]之間相對固定，活動環(huán) [20]與其上面的活動基板[28]固定連接，固定環(huán)[21]固定在測量臺基座[25]上，止轉(zhuǎn)環(huán) [22]可繞固定環(huán)[21]自由旋轉(zhuǎn)，微調(diào)蝸輪蝸桿[26]穿過止轉(zhuǎn)環(huán)[22]上微調(diào)突起塊[24] 的螺孔，使其球頭置于旋轉(zhuǎn)定位塊[23]上的半球滑槽內(nèi)，并可通過微調(diào)蝸輪蝸桿[26]的旋轉(zhuǎn)使球頭在旋轉(zhuǎn)定位塊[23]上的半球滑槽[31]內(nèi)移動，旋轉(zhuǎn)定位塊[23]設置于活動基板 [28]和測量臺基座[25]之間，并與活動基板[28]固定連接；傳動臺組件W]中水平傳送齒輪組[10]的一端與傳送機構[2]的一端水平相切，傳動臺組件W]中傳動臺基座[9]通過精密升降部件[12]連接在俯仰調(diào)節(jié)組件[7]中的水平支撐板[13]上，并通過精密升降部件[12]的旋動使傳動臺組件[6]在俯仰調(diào)節(jié)組件[7]上做上下升降運動，俯仰調(diào)節(jié)組件 [7]中的支點基座[15]固定連接在旋轉(zhuǎn)臺組件[8]的活動基板[28]上，俯仰調(diào)節(jié)組件[7] 的斜面導臺[29]放置于旋轉(zhuǎn)臺組件[8]中的活動基板[28]上，并可在其上作垂直于水平傳送齒輪組[10]方向的水平移動。
2.根據(jù)權利要求1所述的可自動裝載大口徑光學鏡片的三維調(diào)整測量臺，其特征在于上述連接傳動臺基座[9]和水平支撐板[13]的精密升降部件[12]是由螺釘[33]和兩個螺母[34]構成，螺釘[33]穿過傳動臺基座[9]的連接孔后固定在水平支撐板[13]上，兩個螺母[34]分別旋接在傳動臺基座[9]上下端面的螺釘[33]上。
3.根據(jù)權利要求1所述的可自動裝載大口徑光學鏡片的三維調(diào)整測量臺，其特征在于旋轉(zhuǎn)臺組件[8]中深溝軸承[18]與中心柱臺[16]的相對固定是通過深溝軸承[18]頂部的旋接在中心柱臺[16]上端的一個內(nèi)壓緊環(huán)[17]的壓緊作用與中心柱臺[16]下的臺階壓緊固定，深溝軸承[18]與活動環(huán)[20]的相對固定是通過一個旋接在活動環(huán)[20]上端的外壓緊環(huán)[19]的壓緊作用使深溝軸承[18]與活動環(huán)[20]下的臺階壓緊固定。
4.根據(jù)權利要求1所述的可自動裝載大口徑光學鏡片的三維調(diào)整測量臺，其特征在于俯仰調(diào)節(jié)組件[7]中的滾輪圓柱[30]位于斜面導臺[29]斜面中心時，則水平支撐板[13] 是位于水平位置，即被測光學元件工件架[5]位于垂直于底座位置，其法線為干涉儀[4]光軸方向。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可自動裝載大口徑光學鏡片的三維調(diào)整測量臺，它主要由多工位平衡臺、傳送機構、三維調(diào)整機構組成，其中，三維調(diào)整機構中的傳動臺組件可以自動的將夾持有大口徑光學鏡片的工件架傳送到調(diào)整測量臺中心對準干涉系統(tǒng)，三維調(diào)整機構中的精密升降部件、俯仰調(diào)節(jié)組件以及旋轉(zhuǎn)臺組件可以方便的對大口徑光學鏡片的三維姿態(tài)進行調(diào)整，實現(xiàn)全自動的被測件測試前的裝載對準工作。本發(fā)明各部件加工方便，工作穩(wěn)定靈活，可靠性強，同時檢測效率高，被測大口徑光學鏡片的高低調(diào)節(jié)范圍達100mm～150mm，俯仰及水平旋轉(zhuǎn)的調(diào)整精度可達0.02″，實現(xiàn)了流水線式的自動化檢測要求。能廣泛應用于大口徑光學元件的自動裝載和精密檢測中。
文檔編號G01M11/04GK102175434SQ20111004521
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權日2011年2月25日
發(fā)明者烏蘭圖雅, 何勇, 馮海友, 朱日宏, 李建欣, 沈華, 王青, 趙洪發(fā), 郭仁慧, 陳磊, 高志山 申請人:南京理工大學