一种光学镜组压圈拆卸装置及镜片拆卸方法与流程

本发明涉及光学精密器械领域，具体涉及一种防止镜面划伤的光学镜组压圈拆卸装置及镜片拆卸方法。

背景技术：

光学镜头通常由多个镜组构成，为保证光学镜头具有优良的成像质量，在装调过程中，除保证各镜组光轴一致性外，还必须保证每个镜组中透镜的微应力装配，透镜的微应力装配是光学镜头装配中一个重要环节，同时也是一个难点。

如图2所示的镜组结构，其中透镜11与镜座13采用间隙配合，装配时首先将透镜11装入镜座13，再旋入压圈14。为保证光学透镜的微应力装配，同时使其能够适应振动、冲击等工况，在旋入压圈14之前会在压圈14外螺纹上涂少许硅胶防松，然后再由镜座13外圆胶孔注入硅胶以固定镜片。即便如此，常常还会因装配应力与光学精加工引起透镜面形的变差，最终会导致整个镜头成像质量变差。此时，唯一的办法就是将面形变差的透镜11拆除，重新进行微应力装配。透镜11拆卸的第一步为压圈14的拆卸，如前所述，透镜组的压圈14旋入镜座13之前外螺纹上涂有硅胶，此时要旋出压圈14必须要施加足够大的力矩(尤其是口径大于100毫米的镜片)，这一过程极易造成镜片镜面的划伤。

目前采用的镜组拆卸方法有二种，第一种是采用普通无定位压圈扳手进行镜组拆卸，拆卸时扳手卡入压圈卡槽中，在旋出压圈过程中，扳手极易脱出卡槽造成光学镜面的划伤；第二种方法是采用机械加工进行破坏性拆除，如采用车床、铣床将镜组压圈车掉或切断，这种方法以破坏机械零件结构为代价，一方面加工中产生的切屑容易划伤镜面，油污会造成镜面污染，另一方面机械结构零件破损必须重新加工，拖延了生产进度增加了生产成本。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有压圈拆除方法易造成光学镜面划伤、污染以及生产成本增加的问题，提供一种可避免镜面划伤的光学镜组压圈拆卸装置及镜片拆卸方法。

本发明具体的技术方案为：

一种光学镜组压圈拆卸装置，包括镜组定位组件和可调距扳手组件；所述镜组定位组件包括中心定位轴、镜组定位套、螺母、第二隔套和第一隔套；所述可调距扳手组件包括压圈扳手手柄、压圈扳手直杆、多组压圈扳手臂座和多组压圈扳手扭杆；所述镜组定位套套装在镜座的外侧，且通过限位装置实现镜组定位套与镜座的周向限位；所述镜组定位套的上端设置有横梁，所述中心定位轴的下端设置有定位圆柱，所述定位圆柱与横梁上的定位孔配合，实现定位圆柱与镜组定位套的同轴安装；所述中心定位轴的下端与横梁固定连接，所述中心定位轴依次由下向上依次套装有第一隔套、第二隔套、压圈扳手直杆和螺母；所述螺母和中心定位轴为螺纹连接；多组压圈扳手臂座位于中心定位轴的两侧，且压圈扳手臂座的一端可滑动的套装在压圈扳手直杆上，另一端与压圈扳手扭杆固定连接，所述压圈扳手扭杆的拆卸端与压圈配合，用于实现压圈的拆装，所述压圈扳手手柄设置在压圈扳手直杆的端部。

进一步地，所述限位装置为限位螺钉，所述镜组定位套的外周面上设置有限位孔，所述限位螺钉穿过限位孔和镜座上的胶孔实现镜组定位套和镜座的周向限位。

进一步地，所述压圈扳手扭杆的拆卸端设置为扁头形状或锥头，用于压圈的拆装。

进一步地，所述第二隔套与压圈扳手直杆之间、压圈扳手直杆与螺母之间设置有套装在中心定位轴上的垫片组，所述垫片组包括叠加设置的两个聚四氟乙烯垫圈。

进一步地，所述中心定位轴的下端设置有连接法兰，所述中心定位轴通过连接法兰与横梁固定连接。

进一步地，所述压圈扳手直杆为矩形截面直杆，所述压圈扳手臂座通过其头部方孔配装于压圈扳手直杆上。

进一步地，所述压圈扳手直杆的两端为螺杆，所述压圈扳手手柄与压圈扳手直杆螺纹连接。

进一步地，所述压圈扳手臂座的下端设置有圆柱孔，所述压圈扳手扭杆的一端插入圆柱孔并通过紧定螺钉实现压圈扳手臂座和压圈扳手扭杆的固定连接。

此外，本发明还提供一种基于上述光学镜组压圈拆卸装置的镜片拆卸方法，包括以下步骤；

1)将光学镜组放置于光学平台上，并将光学镜组固定在光学平台上；

2)清理镜座螺孔内的胶柱，确保限位螺钉可旋入；

3)将镜组定位套套装在镜座上，安装限位螺钉；

4)将中心定位轴安装在镜组定位套的横梁上；

5)选择厚度匹配的第二隔套，将第一隔套、第二隔套、垫片组依次安装于中心定位轴上；

6)装配可调距扳手组件；

7)将可调距扳手组件装入中心定位轴，再装入垫片组及螺母，预紧螺母，确保扳手旋转灵活，调整两端压圈扳手扭杆的距离；

8)逐步加力转动压圈扳手直杆拆下压圈；

9)移除镜组定位组件及可调距扳手组件，清理镜片外圆柱面与镜座内孔间的胶斑，最后使用吸盘或拆装筒拆出镜片。

进一步地，步骤1)之前还包括防护步骤：使用镜面保护盖、硫酸纸对镜面进行防护，避免镜面污染。

本发明的优点是：

1.本发明通过中心定位轴与镜组定位套实现了可调距扳手组件与待拆镜组的限位拆卸，避免了镜组压圈拆装中因用力过大失控，导致压圈扳手扭杆脱出镜组压圈卡槽引起光学镜面划伤与光学件损毁问题。

2.本发明光学镜组压圈拆卸装置避免了常规破坏式拆卸(利用机械加工的方法车削压圈并使用专用工具至其脱落)导致压圈结构破坏的问题，使用此装置拆卸的压圈清理后可再次使用，缩减了加工周期，提高了生产效率，节约了生产成本。

3.本发明光学镜组压圈拆卸装置结构简单，制作方便，使用方便。

附图说明

图1为本发明光学镜组压圈拆卸装置的剖视结构图；

图2为现有光学镜组结构；

图3为本发明光学镜组压圈拆卸装置的结构示意图；

图4为本发明光学镜组压圈拆卸装置的镜组定位套结构示意图；

图5为本发明光学镜组压圈拆卸装置的中心定位轴结构示意图；

图6为本发明光学镜组压圈拆卸装置的压圈扳手扭杆结构示意图；

图7为压圈结构示意图。

附图标记：1-压圈扳手手柄，2-压圈扳手直杆，3-压圈扳手臂座，4-中心定位轴，5-螺母，6-第二隔套，7-第一隔套，8-压圈扳手扭杆，9-镜组定位套，10-限位装置，11-透镜，12-紧定螺钉，13-镜座，14-压圈，15-胶柱，41-定位圆柱，42-连接法兰，91-横梁，92-定位孔，93-限位孔，141-卡槽。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步详细描述：

本发明提供一种可避免镜面划伤的光学镜组压圈拆卸装置，该压圈拆卸装置按功能可分为起定位作用的镜组定位组件及用于拆卸压圈的可调距扳手组件。

如图1至图6所示，镜组定位组件包括中心定位轴4、螺母5、第二隔套6、第一隔套7和镜组定位套9；可调距扳手组件包括压圈扳手手柄1、压圈扳手直杆2、两组压圈扳手臂座3和两组压圈扳手扭杆8；镜组定位套9套装在镜座13的外侧，且通过限位装置10实现镜组定位套9与镜座13的周向限位；镜组定位套9的上端设置有横梁91，中心定位轴4的下端与镜组定位套9的横梁91固定连接；具体的，中心定位轴4的下端设置有连接法兰42，中心定位轴4通过连接法兰42与横梁91固定连接。中心定位轴4的上端依次由下向上依次套装有第一隔套7、第二隔套6、压圈扳手直杆2和螺母5；螺母5和中心定位轴4为螺纹连接，使得压圈扳手直杆2只能转动，不能上下移动；多组压圈扳手臂座3位于中心定位轴4的两侧，且压圈扳手臂座3的一端可滑动的套装在压圈扳手直杆2上，另一端与压圈扳手扭杆8固定连接，压圈扳手扭杆8的拆卸端设置为扁头形状，用于压圈14的拆装；压圈扳手手柄1设置在压圈扳手直杆2的端部，方便压圈扳手直杆2的转动。压圈扳手直杆2为矩形截面直杆，压圈扳手臂座3通过其头部方孔配装于压圈扳手直杆2上。压圈扳手直杆2的两端为螺杆，压圈扳手手柄1与压圈扳手直杆2螺纹连接。压圈扳手臂座3的下端设置有圆柱孔，压圈扳手扭杆8的一端为锥头，锥头插入圆柱孔并通过紧定螺钉12实现压圈扳手臂座3和压圈扳手扭杆8的固定连接。第二隔套6与压圈扳手直杆2之间、压圈扳手直杆2与螺母5之间设置有套装在中心定位轴4上的垫片组，垫片组具体可包括叠加设置的两个聚四氟乙烯垫圈。

限位装置10具体可为限位螺钉，镜组定位套9的外周面上设置有限位孔93，限位螺钉穿过限位孔93和镜座13上的胶孔实现镜组定位套9和镜座13的周向限位。镜组定位套9外圆柱面上设计有若干数量均布的一字槽结构(即限位孔93)，用于安装限位螺钉，实现镜组定位套9与待拆镜组周向限位。其中，一字槽的数量可根据镜组镜座注胶孔的数量设置，镜组镜座注胶孔一般设计为均布3个、4个或6个，因此，一字槽的数量可取最小公倍数12个即可满足一般要求，如遇特殊数量可定制。

如图4所述，镜组定位套9的顶部设计有横梁91，横梁91与定位套内圆柱面轴线相交的位置处设计有定位孔92，此孔与中心定位轴4的定位圆柱41为小间隙配合(间隙0.02～0.05㎜为宜)，孔的周围均布有螺孔，用于安装中心定位轴4。压圈扳手直杆2上的通孔套装在中心定位轴4上，配合间隙0.02～0.05㎜为宜，以限定可调距压圈14扳手的x、y向的位移。

中心定位轴4为阶梯型轴段结构，下端安装法兰上设计有沉孔，内六角沉头螺钉穿过沉孔，将中心定位轴4安装于横梁91上；中心定位轴4由下至上依次安装有第一隔套7、第二隔套6(用于调整匹配压圈扳手扭杆8与镜组压圈14的z向相对高度)、下聚四氟乙烯垫圈组(双垫片组)、压圈扳手直杆2、上聚四氟乙烯垫圈(双垫片组)、螺母5(可用双螺母5替代)，此结构限定了压圈14扳手z向位移与绕x、y轴的转动，至此，压圈14扳手只可绕z轴转动。其中，上聚四氟乙烯垫圈组与下聚四氟乙烯垫圈组利用聚四氟乙烯垫材料的自润滑作用减小可调距压圈14扳手转动时的阻尼。

可调距压圈扳手直杆2为矩形截面直杆结构，两端螺杆段用于安装压圈扳手手柄1；压圈扳手臂座3通过其头部方孔配装于压圈扳手直杆2上，可沿直杆滑动，以实现不同直径尺寸的待拆镜组压圈14的拆装；压圈扳手臂座3下端圆柱孔安装压圈扳手扭杆8并用紧定螺钉12紧固限位；压圈扳手扭杆8一端为锥头，一端为扁头，用于具有不同卡槽结构的压圈14的拆装。常用压圈14上设计有卡槽141或针孔结构用于压圈14的拆装，其结构图7所示，本发明压圈扳手扭杆8一端为锥头，一端为扁头，以适用具有卡槽141或针孔结构压圈14的拆装。

本发明提供的基于上述光学镜组压圈拆卸装置的镜片拆卸方法，包括以下步骤：

1)使用镜面保护盖、硫酸纸等对镜面进行稳妥防护，避免镜面污染；

2)将光学镜组置于光学平台上，使用螺钉将光学镜组固连于光学平台上，为避免过大预紧力引起镜座13变形螺钉轻轻带紧即可；

3)使用专用除胶工具清理镜组镜座13螺孔内的胶柱15，确保限位螺钉可顺利旋入；

4)将镜组定位套9套入镜座13，安装限位螺钉，此步需特别注意限位螺钉的长度要合适以避免螺钉旋入过深顶到透镜11外圆柱面上，损伤光学件；

5)将中心定位轴4通过螺钉安装于横梁91上；

6)通过测量与尺寸链计算选择厚度合适的第二隔套6，将第一隔套7、第二隔套6、下聚四氟乙烯垫圈组(双垫片)依次安装于中心定位轴4上；

7)可调距压圈14扳手组件装配；安装时注意压圈扳手扭杆8的头部与压圈14卡槽匹配，确认压圈扳手扭杆8通过紧定螺钉12定位可靠；

8)将可调距压圈14扳手装入中心定位轴4，再装入上聚四氟乙烯垫圈组(双垫片)及螺母5组，适当预紧螺母5组，确保扳手旋转灵活，调整两端压圈扳手扭杆8的距离；

9)再次确认安装稳妥后，逐步加力转动扳手拆下压圈14；

10)移除镜组定位结构及可调距压圈14扳手，使用塞尺制作锯齿形拆胶工具，清理透镜11外圆柱面与镜座13内孔间的胶斑，最后使用专用吸盘或专用拆装筒拆出镜/反射镜。