专利名称：一种大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种大口径透镜定位锁紧机构，具体涉及一种大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构。
背景技术：
大口径透镜模块(430mmX430mm)作为真空可控高通量大口径光学聚焦与频率转换系统的核心组成部分，在系统运行过程中，当透镜元件损伤或受到污染需要维护时，需要实现大口径透镜模块的快速在线现场更换，使透镜模块光轴按照基准的要求指向，确保与在线基准的对接和透镜模块更换后的一致性。由于大口径光学聚焦与频率转换系统中光学元件的排布比较密集，拆装和维护空间受到很大限制，且对真空度、洁净度要求较高，以往的做法是将大口径光学聚焦于频率转换系统动用大型机械设备整体拆卸，费时费力，效率不高。目前尚无能够实现大口径透镜的高精度在线快速定位锁紧机构。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构，以解决技术中将大口径光学聚焦于频率转换系统动用大型机械设备整体拆卸，费时费力，效率不高的问题，以及目前尚无能够实现大口径透镜的高精度在线快速定位锁紧机构的问题。本发明的技术方案是:一种大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构包括透镜组件和透镜移动框体组件；所述移动框体组件包括两个透镜移动框体侧板、透镜移动框体顶板、透镜移动框体镶合件、两个聚焦透镜导向板和透镜移动框体底板，透镜移动框体顶板和透镜移动框体底板上下相对设置，透镜移动框体顶板和透镜移动框体底板左右两侧各通过一个透镜移动框体侧板连接，透镜移动框体镶合件连接在两个透镜移动框体侧板的前端面上，透镜移动框体顶板和透镜移动框体底板两者的相对面上各设置有一个聚焦透镜导向板，两个聚焦透镜导向板上下对称设置，且两个聚焦透镜导向板位于透镜移动框体镶合件的前侧；所述透镜组件包括透镜定位锁紧装置和大口径透镜，所述透镜定位锁紧装置包括楔形透镜定位框、四个透镜定位角、四个透镜卡座、四个透镜卡紧座板、第一透镜组件拆装导向轴承组和第二透镜组件拆装导向轴承组；楔形透镜定位框的四个棱角处各设置有一个透镜定位角，楔形透镜定位框的每个斜边上设置有两个透镜卡座，大口径透镜安装在楔形透镜定位框中，大口径透镜通过设置在透镜卡座上的透镜卡紧座板固定在楔形透镜定位框中；楔形透镜定位框的上侧面上设置有第一透镜组件拆装导向轴承组，楔形透镜定位框的下侧面上设置有第二透镜组件拆装导向轴承组；第一透镜组件拆装导向轴承组和第二透镜组件拆装导向轴承组与移动框体组件接触，透镜组件以两个聚焦透镜导向板为导向插装在移动框体组件内，且通过连接在移动框体组件上的透镜锁紧螺钉进行固定。
优选方案:第一透镜组件拆装导向轴承组包括多个第一导向轴承、多个第二导向轴承和多个第三导向轴承，多个第一导向轴承、多个第二导向轴承和多个第三导向轴承均布置在楔形透镜定位框的上侧面上，其中多个第一导向轴承用于与移动框体组件中的透镜移动框体镶合件的前端接触表面摩擦导向，多个第二导向轴承用于与移动框体组件中透镜移动框体顶板上的聚焦透镜导向板后侧接触表面摩擦导向，多个第三导向轴承用于与移动框体组件中透镜移动框体顶板下端接触表面摩擦导向。优选方案:第一透镜组件拆装导向轴承组中的每个导向轴承均为深沟球轴承。优选方案:第二透镜组件拆装导向轴承组包括多个第四导向轴承、多个第五导向轴承和多个第六导向轴承，多个第四导向轴承、多个第五导向轴承和多个第六导向轴承均布置在楔形透镜定位框的下侧面上，其中多个第四导向轴承用于与移动框体组件中的透镜移动框体镶合件的前端接触表面摩擦导向，多个第五导向轴承用于与移动框体组件中透镜移动框体底板上的聚焦透镜导向板后侧接触表面摩擦导向，多个第六导向轴承用于与移动框体组件中透镜移动框体底板上端接触表面摩擦导向。优选方案:第二透镜组件拆装导向轴承组中的每个导向轴承均为深沟球轴承。优选方案:一种大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构还包括透镜定位拉杆，透镜定位拉杆固定在移动框体组件中的透镜移动框体镶合件上，且透镜定位拉杆通过内六角圆柱头螺钉与透镜组件连接。优选方案:一种大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构还包括弹性挡圈，弹性挡圈将内六角圆柱头螺钉封在透镜定位拉杆上的螺钉孔内。优选方案:透镜移动框体镶合件上设置孔，孔内设有三个凸台，三个凸台高于透镜移动框体镶合件，透镜锁紧螺钉与凸台螺纹连接。透镜移动框体组件内后，透镜移动框体镶合件上的与透镜锁紧螺钉配合的三个凸台高于透镜移动框体镶合件，当楔形透镜定位框插入移动框体组件内后，通过三个凸台实现楔形透镜定位框三点快速定位。本发明与现有技术相比具有以下效果:本发明的大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构的应用使得大口径光学聚焦于频率转换系统无需动用大型设备，省时省力，运行效率高，实现了大口径透镜的高精度在线快速定位锁紧。
图1是本发明的移动框体组件的立体图；图2是本发明的移动框体组件的剖视图；图3是本发明的透镜组件的显示正面的立体图；图4是本发明的透镜组件的显示顶面的立体图；图5是本发明的透镜组件的显示底面的立体图；图6是图4的a处放大图；图7是图5的b处放大图；图8是本发明的大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构移除大口径透镜8后的立体图；图9是本发明的大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构的立体图；图10是本发明的大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构局部透视的立体图(顶面局部透视);图11是本发明的大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构局部透视的立体图(底面局部透视);
图12是图10的c处放大图；图13是图11的d处放大图；图14是图8的e处放大图；图15是图8的f 处放大图。
具体实施例方式具体实施方式
一:结合图1至图9说明本实施方式，本实施方式的一种大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构包括透镜组件和透镜移动框体组件；所述移动框体组件包括两个透镜移动框体侧板1、透镜移动框体顶板2、透镜移动框体镶合件3、两个聚焦透镜导向板4和透镜移动框体底板5，透镜移动框体顶板2和透镜移动框体底板5上下相对设置，透镜移动框体顶板2和透镜移动框体底板5左右两侧各通过一个透镜移动框体侧板I连接，透镜移动框体顶板2、透镜移动框体底板5和透镜移动框体侧板I围合形成透镜移动框体，透镜移动框体镶合件3连接在两个透镜移动框体侧板I的前端面上，透镜移动框体顶板2和透镜移动框体底板5两者的相对面上各设置有一个聚焦透镜导向板4，两个聚焦透镜导向板4上下对称设置，且两个聚焦透镜导向板4位于透镜移动框体镶合件3的前侧；参见图1和图2 ;所述透镜组件包括透镜定位锁紧装置和大口径透镜8，所述透镜定位锁紧装置包括楔形透镜定位框6、四个透镜定位角7、四个透镜卡座9、四个透镜卡紧座板10、第一透镜组件拆装导向轴承组和第二透镜组件拆装导向轴承组；楔形透镜定位框6的四个棱角处各设置有一个透镜定位角7，楔形透镜定位框6的每个斜边上设置有两个透镜卡座9，大口径透镜8安装在楔形透镜定位框6中，大口径透镜8通过设置在透镜卡座9上的透镜卡紧座板10固定在楔形透镜定位框6中；参见图3 ；楔形透镜定位框6的上侧面上设置有第一透镜组件拆装导向轴承组，楔形透镜定位框6的下侧面上设置有第二透镜组件拆装导向轴承组；参见图3至图7 ;第一透镜组件拆装导向轴承组和第二透镜组件拆装导向轴承组与移动框体组件接触，透镜组件以两个聚焦透镜导向板4为导向插装在移动框体组件内，且通过连接在移动框体组件上的透镜锁紧螺钉进行固定；参见图8和图9，图10和图11。
具体实施方式
二:结合图3、图4、图6、图10和图12说明本实施方式，本实施方式的第一透镜组件拆装导向轴承组包括多个第一导向轴承12、多个第二导向轴承13和多个第三导向轴承14,多个第一导向轴承12、多个第二导向轴承13和多个第三导向轴承14均布置在楔形透镜定位框6的上侧面上，其中多个第一导向轴承12用于与移动框体组件中的透镜移动框体镶合件3的前端接触表面摩擦导向，多个第二导向轴承13用于与移动框体组件中透镜移动框体顶板2上的聚焦透镜导向板4后侧接触表面摩擦导向，多个第三导向轴承14用于与移动框体组件中透镜移动框体顶板2下端接触表面摩擦导向。如此设置，有利于降低大口径透镜组件拆装时的摩擦阻力，将滑动摩擦转变为滚动摩擦。多个第一导向轴承12的轴线在同一平面内。如此设置，实现了多个第一导向轴承12与移动框体组件中的透镜移动框体镶合件3的前端接触表面同时接触进行摩擦导向；多个第二导向轴承13的轴线在同一平面内。如此设置，实现了多个第二导向轴承13与移动框体组件中透镜移动框体顶板2上的聚焦透镜导向板4后侧接触表面同时接触进行摩擦导向；多个第三导向轴承14的轴线在同一平面内。如此设置，实现了多个第三导向轴承14与移动框体组件中透镜移动框体顶板2下端接触表面同时接触进行摩擦导向；其它组成和连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三:结合图3、图4、图6、图10和图12说明本实施方式，本实施方式的第一透镜组件拆装导向轴承组中的每个导向轴承均为深沟球轴承。其它组成和连接关系与具体实施方式
二相同。
具体实施方式
四:结合图3、图5、图7、图11和图13说明本实施方式，本实施方式的第二透镜组件拆装导向轴承组包括多个第四导向轴承15、多个第五导向轴承16和多个第六导向轴承17,多个第四导向轴承15、多个第五导向轴承16和多个第六导向轴承17均布置在楔形透镜定位框6的下侧面上，其中多个第四导向轴承15用于与移动框体组件中的透镜移动框体镶合件3的前端接触表面摩擦导向，多个第五导向轴承16用于与移动框体组件中透镜移动框体底板5上的聚焦透镜导向板4后侧接触表面摩擦导向，多个第六导向轴承17用于与移动框体组件中透镜移动框体底板5上端接触表面摩擦导向。如此设置，有利于降低大口径透镜组件拆装时的摩擦阻力，将滑动摩擦转变为滚动摩擦。多个第四导向轴承15的轴线在同一平面内；如此设置，多个第四导向轴承15与移动框体组件中的透镜移动框体镶合件3的前端接触表面同时接触进行摩擦导向；多个第五导向轴承16的轴线在同一平面内；如此设置，多个第五导向轴承16与移动框体组件中透镜移动框体底板5上的聚焦透镜导向板4后侧接触表面同时接触进行摩擦导向；多个第六导向轴承17的轴线在同一平面内；如此设置，多个第六导向轴承17与移动框体组件中透镜移动框体底板5上端接触表面同时接触进行摩擦导向。其它组成和连接关系与具体实施方式
一、二或三相同。
具体实施方式
五:结合图3、图5、图7、图11和图13说明本实施方式，本实施方式的第二透镜组件拆装导向轴承组中的每个导向轴承可替换为深沟球轴承或滚轮等滚动体实现快速导向。其它组成和连接关系与具体实施方式
四相同。
具体实施方式
六:结合图8和图14说明本实施方式，本实施方式的一种大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构还包括透镜定位拉杆19，透镜定位拉杆19固定在移动框体组件中的透镜移动框体镶合件3上，且透镜定位拉杆19通过内六角圆柱头螺钉18与透镜组件连接。如此设置，一方面用于透镜组件通过位于楔形透镜定位框6上的导向轴承沿着移动框体组件的聚焦透镜导向板4插入定位框；另一方面用于当透镜组件安装好后，防止复位精度变化，通过透镜定位拉杆19上的内六角圆柱头螺钉18将透镜组件预紧，使得透镜组件与透镜定位拉杆19紧密固定。其它组成和连接关系与具体实施方式
一、二、三、四或五相同。
具体实施方式
七:结合图8和图14说明本实施方式，本实施方式的一种大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构还包括弹性挡圈20，弹性挡圈20将内六角圆柱头螺钉18封在透镜定位拉杆19上的螺钉孔内。如此设置，用于当透镜组件拆卸后，下次更换安装时防止内六角圆柱头螺钉18脱出，具体说防止内六角圆柱头螺钉18脱出掉落对于真空可控高通量大口径光学聚焦与频率转换系统特别重要，系统中含有上万个零件且安装空间局限于有限的空间内，难于发现和取出，此外系统中含有大量的光学元件，微小零件脱落会造成光学元件损伤。其它组成和连接关系与具体实施方式
六相同。
具体实施方式
八:结合图8和图15说明本实施方式，本实施方式的透镜移动框体镶合件3上设置孔，孔内设有三个凸台3-1，三个凸台3-1高于透镜移动框体镶合件3，透镜锁紧螺钉11与凸台3-1螺纹连接。透镜移动框体组件内后，透镜移动框体镶合件3上的与透镜锁紧螺钉配合的三个凸台高于透镜移动框体镶合件3，当楔形透镜定位框6插入移动框体组件内后，通过三个凸台实现楔形透镜定位框三点快速定位。本发明的透镜组件安装次序:从洁净拆装箱中取出透镜组件，在百级洁净装配间，将大口径透镜8通过透镜定位角7快速“一格准”安装在楔形透镜定位框6中，并通过透镜卡座9和透镜卡紧座板10完成固定，按照大口径光学元件百级洁净闭环拆装方案，将透镜组件沿着透镜拆装导向板4插入透镜移动框体，通过透镜定位拉杆19定位。锁紧透镜定位拉杆19上的内六角圆柱头螺钉18。锁紧透镜锁紧螺钉11。
权利要求
1.一种大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构，其特征在于:一种大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构包括透镜组件和透镜移动框体组件； 所述移动框体组件包括两个透镜移动框体侧板(I)、透镜移动框体顶板(2)、透镜移动框体镶合件(3)、两个聚焦透镜导向板(4)和透镜移动框体底板(5)，透镜移动框体顶板(2)和透镜移动框体底板(5 )上下相对设置，透镜移动框体顶板(2 )和透镜移动框体底板(5 )左右两侧各通过一个透镜移动框体侧板(I)连接，透镜移动框体镶合件(3)连接在两个透镜移动框体侧板(I)的前端面上，透镜移动框体顶板(2)和透镜移动框体底板(5)两者的相对面上各设置有一个聚焦透镜导向板(4)，两个聚焦透镜导向板(4)上下对称设置，且两个聚焦透镜导向板(4)位于透镜移动框体镶合件(3)的前侧； 所述透镜组件包括透镜定位锁紧装置和大口径透镜(8)，所述透镜定位锁紧装置包括楔形透镜定位框(6)、四个透镜定位角(7)、四个透镜卡座(9)、四个透镜卡紧座板(10)、第一透镜组件拆装导向轴承组和第二透镜组件拆装导向轴承组；楔形透镜定位框(6)的四个棱角处各设置有一个透镜定位角(7)，楔形透镜定位框(6)的每个斜边上设置有两个透镜卡座(9 )，大口径透 镜(8 )安装在楔形透镜定位框(6 )中，大口径透镜(8 )通过设置在透镜卡座(9)上的透镜卡紧座板(10)固定在楔形透镜定位框(6)中； 楔形透镜定位框(6)的上侧面上设置有第一透镜组件拆装导向轴承组，楔形透镜定位框(6)的下侧面上设置有第二透镜组件拆装导向轴承组； 第一透镜组件拆装导向轴承组和第二透镜组件拆装导向轴承组与移动框体组件接触，透镜组件以两个聚焦透镜导向板(4)为导向插装在移动框体组件内，且通过连接在移动框体组件上的透镜锁紧螺钉进行固定。
2.根据权利要求1所述的一种大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构，其特征在于:第一透镜组件拆装导向轴承组包括多个第一导向轴承(12)、多个第二导向轴承(13)和多个第三导向轴承(14)，多个第一导向轴承(12)、多个第二导向轴承(13)和多个第三导向轴承(14)均布置在楔形透镜定位框(6)的上侧面上，其中多个第一导向轴承(12)用于与移动框体组件中的透镜移动框体镶合件(3)的前端接触表面摩擦导向，多个第二导向轴承(13)用于与移动框体组件中透镜移动框体顶板(2)上的聚焦透镜导向板(4)后侧接触表面摩擦导向，多个第三导向轴承(14)用于与移动框体组件中透镜移动框体顶板(2)下端接触表面摩擦导向。
3.根据权利要求2所述的一种大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构，其特征在于:多个第一导向轴承(12)的轴线在同一平面内；多个第二导向轴承(13)的轴线在同一平面内；多个第三导向轴承(14)的轴线在同一平面内。
4.根据权利要求3所述的一种大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构，其特征在于:第一透镜组件拆装导向轴承组中的每个导向轴承均可替换为滚轮或深沟球轴承。
5.根据权利要求2所述的一种大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构，其特征在于:第二透镜组件拆装导向轴承组包括多个第四导向轴承(15)、多个第五导向轴承(16)和多个第六导向轴承(17),多个第四导向轴承(15)、多个第五导向轴承(16)和多个第六导向轴承(17)均布置在楔形透镜定位框(6)的下侧面上，其中多个第四导向轴承(15)用于与移动框体组件中的透镜移动框体镶合件(3)的前端接触表面摩擦导向，多个第五导向轴承(16)用于与移动框体组件中透镜移动框体底板(5)上的聚焦透镜导向板(4)后侧接触表面摩擦导向，多个第六导向轴承(17)用于与移动框体组件中透镜移动框体底板(5)上端接触表面摩擦导向。
6.根据权利要求5所述的一种大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构，其特征在于:多个第四导向轴承(15)的轴线在同一平面内；多个第五导向轴承(16)的轴线在同一平面内；多个第六导向轴承(17)的轴线在同一平面内。
7.根据权利要求5所述的一种大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构，其特征在于:第二透镜组件拆装导向轴承组中的每个导向轴承均可替换为滚轮或深沟球轴承等滚动体实现快速导向。
8.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的一种大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构，其特征在于:一种大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构还包括透镜定位拉杆(19)，透镜定位拉杆(19)固定在移动框体组件中的透镜移动框体镶合件(3)上，且透镜定位拉杆(19)通过内六角圆柱头螺钉(18)与透镜组件连接。
9.根据权利要求8所述的一种大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构，其特征在于:一种大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构还包括弹性挡圈(20)，弹性挡圈(20)将内六角圆柱头螺钉(18)封在透镜定位拉杆(19)上的螺钉孔内。
10.根据权利要求9所述的一种大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构，其特征在于:透镜移动框体镶合件(3)上设置孔，孔 内设有三个凸台(3-1)，三个凸台(3-1)高于透镜移动框体镶合件(3 )，透镜锁紧螺钉(11)与凸台(3-1)螺纹连接。
全文摘要
一种大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧机构，它涉及一种透镜定位锁紧机构。本发明为了解决大口径楔形透镜在线快速更换，避免大口径光学聚焦与频率转换系统动用大型机械设备整体拆卸，效率低的问题。透镜移动框体顶板、底板和侧板围合形成透镜移动框体，透镜移动框体镶合件连接在透镜移动框体侧板上，透镜移动框体顶板和底板上设置有聚焦透镜导向板，楔形透镜定位框的棱角处设置有透镜定位角，大口径透镜通过设置在透镜卡座上的透镜卡紧座板固定在楔形透镜定位框中；楔形透镜定位框的上下侧面上设置有透镜组件拆装导向轴承组，透镜组件拆装导向轴承组与移动框体组件接触，透镜组件以聚焦透镜导向板为导向插装在移动框体组件内。本发明用于大口径透镜的在线拆装快速定位锁紧。
文档编号G02B7/02GK103207436SQ201310156288
公开日2013年7月17日 申请日期2013年4月28日 优先权日2013年4月28日
发明者梁迎春, 于福利, 郭永博, 卢礼华, 张庆春 申请人:哈尔滨工业大学