一种镜片固定装置的制作方法

1.本实用新型涉及光学镜片安装技术领域，尤其涉及一种镜片固定装置。


背景技术：

2.随着人们对光学领域探索的逐步加深，越来越多的光学设备应用于工业生产中，如激光切割机、光刻机等。在光学生产设备中，往往需要根据光的物理特性，通过添加各种镜片改变光束传播途径以满足各种需求，进一步利用光束能量实现工业生产的目的。然而现有的镜片固定方式中通常含有螺纹连接、转动结构等，在镜片的拆装过程中这些结构经常会因摩擦产生粉尘导致镜片污染，进而影响光束能量分布情况，最终导致光学仪器设备无法正常使用。此外，现有的镜片固定方式也难以保证镜片与光束的同轴度，这将直接导致实际光束中心偏离理论光束中心，严重影响设备的加工精度，甚至出现安全隐患，造成重大经济损失。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种镜片固定装置，既能保证镜片与光束的同轴度，实现镜片的自定心调整，又在镜片的安装与调整过程中不产生摩擦粉尘，并且结构简单、安装牢固。
4.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种镜片固定装置，包括：
6.基座，所述基座呈环状，包括：
7.第一安装台阶，所述第一安装台阶设置于所述基座的第一内壁上，所述第一安装台阶用于支撑镜片；
8.多个球孔，多个所述球孔沿所述基座的周向间隔均匀设置于所述基座上，所述球孔贯穿所述第一内壁；
9.多个调整球，所述调整球卡接于所述球孔内，所述调整球能抵接所述镜片的上底面的边；以及
10.弹性件，所述弹性件卡接于所述基座上，并抵接所述调整球，所述弹性件被配置为向所述调整球施加压力。
11.作为本实用新型的一种优选结构，所述基座还包括第一固定槽，所述第一固定槽环设于所述基座的第一外壁上，并沿所述第一外壁的周向延伸；所述弹性件卡接于所述第一固定槽内，并环绕所述第一固定槽。
12.作为本实用新型的一种优选结构，还包括紧固环，所述紧固环套设于所述第一外壁上，并抵接所述弹性件。
13.作为本实用新型的一种优选结构，所述紧固环包括第二固定槽，所述第二固定槽环设于所述紧固环的内壁上，所述第二固定槽对应所述第一固定槽，所述第二固定槽用于卡接所述弹性件。
14.作为本实用新型的一种优选结构，所述紧固环还包括引导部，所述引导部设置于所述紧固环的内壁端部。
15.作为本实用新型的一种优选结构，所述基座还包括第二安装台阶，所述第二安装台阶设置于所述第一外壁上，所述第二安装台阶抵接所述紧固环的端面。
16.作为本实用新型的一种优选结构，所述球孔设置有挡圈，所述挡圈连接于所述第一内壁上，所述挡圈的孔径小于所述调整球的直径。
17.作为本实用新型的一种优选结构，还包括多个柱塞外壳，所述柱塞外壳设置于所述球孔内，所述弹性件和所述调整球卡接于所述柱塞外壳内。
18.作为本实用新型的一种优选结构，所述柱塞外壳包括凸台，所述第一内壁上设置有止挡凹槽，所述凸台卡接所述止挡凹槽。
19.作为本实用新型的一种优选结构，所述调整球的下球面抵接所述镜片的所述上底面的边线。
20.本实用新型的有益效果：本实用新型所提供的镜片固定装置，在基座上设置有沿周向间隔均匀分布的多个调整球及套装在调整球外的弹性件，当镜片放置于基座内壁的第一安装台阶上时，弹性件通过自身弹力向多个调整球施加大小相等的压力，多个调整球同时向内运动挤压镜片的上底面的边。由于调整球沿周向均布且施加在镜片上的作用力大小相同，故能使得镜片实现径向自定心，有效保证了镜片与光束的同轴度，另外调整球同时将镜片压接于基座中的第一台阶上，实现轴向固定。镜片的调整与安装过程没有明显的摩擦，不会出现粉尘污染镜片，清洁干净，结构简单，稳定可靠。
附图说明
21.图1是本实用新型实施例一提供的镜片固定装置的结构示意图；
22.图2是本实用新型实施例一提供的镜片固定装置的结构剖视图；
23.图3是本实用新型实施例一提供的基座的结构示意图；
24.图4是本实用新型实施例一提供的基座的结构剖视图；
25.图5是图4中a部分的局部放大示意图；
26.图6是本实用新型实施例一提供的紧固环的结构剖视图；
27.图7是本实用新型实施例二提供的镜片固定装置的结构剖视图；
28.图8是本实用新型实施例三提供的镜片固定装置的结构剖视图；
29.图9是本实用新型实施例四提供的镜片固定装置的结构剖视图；
30.图10是本实用新型实施例四提供的基座的结构示意图。
31.图中：
32.1、基座；11、第一安装台阶；111、固定面；12、第一内壁；121、止挡凹槽；13、第一固定槽；14、球孔；141、挡圈；15、第二安装台阶；16、第一外壁；17、柱塞外壳；171、凸台；
33.2、调整球；
34.3、弹性件；
35.4、紧固环；41、第二固定槽；42、引导部；
36.100、镜片；101、上底面；102、下底面。
具体实施方式
37.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步地详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
38.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
40.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
41.实施例一
42.如图1
‑
图6所示，本实用新型实施例提供一种镜片固定装置，包括基座1、多个调整球2和弹性件3。基座1呈圆环状，包括第一安装台阶11和第一固定槽13；第一安装台阶11连接于基座1的第一内壁12上，第一安装台阶11用于支撑镜片100。第一固定槽13环设于基座1的第一外壁16上，并沿第一外壁16的圆周方向延伸，第一固定槽13设置有多个球孔14，多个球孔14沿第一固定槽13的圆周方向间隔均匀设置，球孔14贯穿第一内壁12。多个调整球2卡接于球孔14内，调整球2能抵接镜片100的上底面101的边。优选地，基座1的外形由镜片100的外形决定，在本实用新型实施例中，镜片100为圆形镜片，故基座1呈圆环状；在其它实施例中，基座1也可以呈方环状或者其他形状，并不以本实施例为限。在本实用新型实施例中，第一固定槽13设置有四个球孔14，四个球孔14沿第一固定槽13的圆周间隔均匀设置；相应地，设置有四个调整球2，每个调整球2分别卡接于一个球孔14内，在其他实施例中，根据镜片100的结构及外形尺寸的不同，也可以设置其他数量的球孔14和调整球2，并不以本实施例为限。弹性件3设置于第一固定槽13内，并抵接调整球2。在本实施例中，弹性件3采用弹性圈。当镜片100放置于第一安装台阶11上时，弹性件3通过自身弹力向沿第一固定槽13周向间隔均匀设置的多个调整球2施加大小相等的压力，且每个调整球2施加在压镜片100的上底面101的作用力大小相同，该作用力能分解为径向压力和轴向压力两个方向，轴向压力用于将镜片100固定于第一安装台阶11上，径向压力用于镜片100的自定心调整，使得镜片100与基座1实现固定与自定心调整；只要保证基座1与光束的同轴，即确保了镜片100与光束的同轴度。镜片100的调整与安装过程没有明显的摩擦，不会出现粉尘污染镜片的现象，结构简单且清洁性好；优选地，调整球2的材料为不锈钢，不锈钢珠具有较好的耐腐蚀性能，清洁
卫生，对镜片100的压接可靠。
43.进一步地，镜片固定装置还包括紧固环4，紧固环4套设于第一外壁16，并抵接弹性件3。紧固环4还包括第二固定槽41和引导部42；第二固定槽41环设于紧固环4的内壁上，第二固定槽41对应第一固定槽13，第二固定槽41用于卡接弹性件3，防止紧固环4在非受外力状态下脱离基座1。引导部42设置于紧固环4的内壁端部。紧固环4包覆于弹性件3的外侧，一方面增加了弹性件3与调整球2的抵接可靠性，使得弹性件3处于挤压状态，防止弹性件3从调整球2上滑脱；另一方面有效避免了弹性件3被其他零部件损坏，确保镜片固定装置的可靠性。引导部42为一个斜面，设置于紧固环4的内壁端部，当把紧固环4套装在第一外壁16上时，引导部42有利于引导紧固环4的安装，更为省力方便。
44.进一步地，基座1还包括第二安装台阶15，第二安装台阶15设置于第一外壁16，第二安装台阶15抵接紧固环4的端面，第二安装台阶15为紧固环4提供支撑。
45.进一步地，第一安装台阶11包括固定面111，固定面111抵接镜片100的下底面102。在本实用新型实施例中，镜片100为平面镜，因此，将固定面111设置为平面，便于抵接镜片100的下底面102，对于镜片100的固定更为可靠。在其他实施例中，根据镜片100的结构不同，也可以设置其他形状的固定面111，并不以本实施例为限。
46.进一步地，球孔14设置有挡圈141，挡圈141连接于第一内壁12上，挡圈141的孔径小于调整球2的直径。在没有将镜片100安装在第一安装台阶11上时，挡圈141能避免调整球2从球孔14内向基座1的第一内壁12掉落，使得调整球2始终设置在球孔14内。
47.进一步地，调整球2的下球面抵接上底面101的边。优选地，球孔14的位置根据镜片100的厚度设计，使得卡接在球孔14内的调整球2始终通过下球面抵接镜片100的上底面101的边，也即，调整球2的重心位于镜片100的上底面101上方，从而保证调整球2对镜片100的有效压接，将镜片100固定在第一安装台阶11上。优选地，球孔14的轴向与基座1的径向具有夹角，也即，球孔14的轴向沿基座1的径向方向倾斜设置。球孔14的轴向沿基座1的径向方向向下倾斜设置，如此，可利用调整球2的自重使得调整球2与挡圈141贴合，便于调整球2的安装。
48.实施例二
49.如图7所示，在本实用新型实施例中，镜片固定装置具有和实施例一相同的调整球2、弹性件3和基本相同的基座1，用于固定的镜片100为凸透镜，镜片100的上底面101和下底面102均为弧面。本实用新型实施例与实施例一的不同之处在于，第一安装台阶11的固定面111为弧形面，弧形的固定面111抵接凸透镜的下底面102，使得镜片100的固定更为可靠。
50.实施例三
51.如图8所示，在本实用新型实施例中，镜片固定装置具有和实施例一相同的调整球2、弹性件3和基本相同的基座1，用于固定的镜片100为楔形镜，楔形镜片100的上底面101为斜面，下底面102为平面。本实用新型实施例与实施例一的不同之处在于，第一固定槽13设置有两个球孔14，两个球孔14沿第一固定槽13的圆周间隔均匀设置，即两个球孔14相对于第一固定槽13的中心对称设置；相应地，设置有两个调整球2，每个调整球2分别卡接于一个球孔14内，调整球2的下球面抵接镜片100的上底面101的边，通过两个调整球2即可实现楔形镜片100的自定心调整，并将楔形镜片100固定在第一安装台阶11上。
52.实施例四
53.如图9、图10所示，在本实用新型实施例中，镜片固定装置具有和实施例一基本相同的基座1和调整球2，用于固定的镜片100可以为与实施例一中相同的平面镜，或者与实施例二中相同的凸透镜，或者与实施例三中相同的楔形镜；本实用新型实施例与实施例一的不同之处在于，镜片固定装置还包括多个柱塞外壳17，弹性件3为压缩弹簧。柱塞外壳17设置于球孔14内，弹性件3和调整球2卡接于柱塞外壳17内，弹性件3、调整球2和柱塞外壳17共同组成球头柱塞。当安装镜片100时，调整球2受到压力，可以沿柱塞外壳17的轴向向压缩弹性件3的方向移动；当外力撤去时，在弹性件3的作用下，调整球2会自动复位，调整球2的下球面抵接镜片100的上底面101的边线，故调整球2对镜片100的作用力可以分解为径向推力和轴向压紧力。由于球头柱塞沿基座1的轴周向间隔均匀分布，故各个方向的径向推力使得镜片100与基座1能够实现自定心，轴向压紧力使得镜片100贴紧第一安装台阶11，防止镜片100松动。本实用新型实施例的部件结构简单，而且清洁无摩擦、稳定可靠。
54.进一步地，柱塞外壳17包括凸台171，第一内壁12上设置有止挡凹槽121，凸台171卡接止挡凹槽121，防止柱塞外壳17径向窜动。
55.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。