一种外压圈预紧机构及预紧方法与流程

本发明涉及光学镜头结构件领域，具体涉及一种外压圈预紧机构及预紧方法。

背景技术：

镜片压圈为光机结构中不可或缺的结构件，在镜筒装配时镜片、隔圈依次装入镜筒，最后旋入压圈将上述零部件相互固定，由于镜片为脆性材料，固定力矩过大则导致镜片碎裂；固定力矩过小则导致镜片不能压紧，造成镜片稳定性不好或在进行力学试验时出现碎裂，所以通过合理的压圈拧紧力矩来限制对于镜片的轴向预紧力就非常重要，而镜片的外压圈，由于其结构的特殊性，所以外压圈一直无法对其力矩进行可视化的拧紧固定，而采用外压圈的情况大多数是因为包络空间限制和镜片尺寸的限制导致的压圈壁极薄或者压圈外形非规则形状，结构特殊且尺寸较大，难以拆装固定和按照原有的经验数据进行固定。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决现有技术中的镜片外压圈拧紧固定方式易使镜片产生碎裂，且不易量化力矩的缺陷。

根据本发明的第一方面，提供了一种外压圈预紧机构，包括：设置有凹槽的固定座；设置在固定座内的力矩扳手连接座；以及设置在固定座四周的至少一个钩爪；钩爪具有凸起部，所述凸起部能够与外压圈和固定座的凹槽配合。

优选地，外压圈预紧机构还包括安装在固定座内部的镜片保护套环。

优选地，所述钩爪的数量为4。

根据本发明的第二方面，提供了一种外压圈预紧方法，所述方式是基于如本发明第一方面所述的外压圈预紧机构实现的，所述方法包括：将外压圈设置在镜片上；将钩爪上的凸起部与外压圈及固定座的凹槽配合；将力矩扳手安装在力矩扳手连接座上，旋转力矩扳手使外压圈在镜片上旋紧；在旋转力矩扳手时根据力矩扳手上的读数调整外压圈对镜片的压力，使读数始终不超过预设阈值。

优选地，所述方法还包括：预先确定旋紧外压圈所需的力矩值；在旋转力矩扳手时，当力矩扳手读数达到所述力矩值时，判定外压圈为旋紧状态，并停止旋转力矩扳手。

本发明的有益效果是：1、相比于外压圈旋紧方式，易量化旋紧力矩，并且旋紧时不会挤压镜片，不会导致镜片碎裂；2、增强了外压圈装配阶段的可操作性，提高了镜片使用的安全性；3、不仅在装配时起到可量化作用，并且可辅助装调人员拆卸外压圈，减少了现有工艺的操作时间，提高了生产效率。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明一个实施例的外压圈预紧机构的剖面图；

图2为本发明一个实施例的外压圈预紧机构配合力矩扳手使用时的爆炸图。

附图标记说明：1-钩爪；2-力矩扳手连接座；3-固定座；4-镜片保护套环；5-外压圈；6-镜片；7-力矩扳手。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

<实施方式一>

本发明的一个实施例的外压圈预紧机构如图1所示，包括：设置有凹槽的固定座3；设置在固定座3内的力矩扳手连接座2；以及设置在固定座3四周的至少一个钩爪1；钩爪1具有凸起部，凸起部能够与外压圈和固定座的凹槽配合。外压圈预紧机构还可以包括位于固定座3内部、设置在镜片上的镜片保护套环4。

图2示出了图1装置的剖面图。

具体而言，外压圈5的作用是固定镜头，外压圈5内侧和镜片6边缘有螺纹，传统方式是手动进行旋紧，这种旋紧方式既有沿镜片6边缘切向的力，也有挤压镜头的力，这种方式可能导致较薄的镜片6发生碎裂，或者发生形变影响成像质量。因此本发明提供了一种新的预紧方式，主体部分为固定座3，如图1所示，图1中可以看出固定座3上设置有凹槽，同时外压圈5上也有凹槽。图1中的钩爪1内侧设置有凸起部，凸起部的大小及长度略大于固定座3和外压圈5的凹槽组合起来的尺寸。使用时将钩爪1的凸起部卡在固定座3和外压圈5的凹槽之间。如图1中示出的，钩爪可以通过多个螺钉固定在固定座3上，这样当固定座3旋转时，可以通过凸起部的作用带动外压圈5一同转动。通过这种方式，使旋紧过程中仅发生沿镜片6外边缘切向的力，而不发生从镜片6边缘指向镜片远心的力。

进一步地，如果上述旋紧力过大，仍然会产生过大的(垂直于镜片平面的)压紧力，致使镜片收到过大的压紧力而产生变形。因此本发明还在固定座3上设置了力矩扳手连接座2，用于连接力矩扳手7。力矩扳手7具有电子显示屏，能够通过读数反映拧紧力矩。这样对于同一块镜片、外压圈5和力矩扳手7，可以通过测试预先确定合适的力矩，记录读数，然后实际使用时参照读数判断是否拧紧，这样可以大大减少批量拧紧所用的时长，优化了工艺流程。

由此可见，本发明解决了由于存在薄壁、大尺寸、外形不规则的外压圈不好拆装，难以实现可量化安装力矩的问题。并且通过圆周均布的多个钩爪1均匀施力减少外压圈的表面应力，减少压圈变形。

<实施方式二>

本实施方式提供一种外压圈预紧方法，这种方法是基于实施方式一的外压圈预紧机构而实现的。本实施方式的方法包括：将外压圈设置在镜片上；将钩爪上的凸起部与外压圈及固定座的凹槽配合；将力矩扳手安装在力矩扳手连接座上，旋转力矩扳手使外压圈在镜片上旋紧；在旋转力矩扳手时根据力矩扳手上的读数调整外压圈对镜片的压力，使读数始终不超过预设阈值。

进一步地，在上述步骤执行之前，还可以包括如下步骤：预先确定旋紧外压圈所需的力矩值；在旋转力矩扳手时，当力矩扳手读数达到所述力矩值时，判定外压圈为旋紧状态，并停止旋转力矩扳手。

<实施例>

本实施例的示意图如图1和图2所示，包括：钩爪1、力矩扳手连接座2、固定座3、镜片保护套环4。将力矩扳手连接座2安装在固定座3内，钩爪1安装在固定座3四周的安装位置，固定座内部安装镜片保护套环4，使用时将力矩扳手插入力矩扳手连接座2中即可。

本实施例通过钩爪1与外压圈的凹槽配合将压圈放置于固定座3内，此时将可视外压圈力矩扳手和外压圈作为一个整体安装于镜头之上，通过手动旋转固定座3，旋入外压圈同时向镜片方向压紧，待外压圈于镜片接触时，安装力矩扳手于固定座1并施力来拧紧压圈，此时可通过观察力矩扳手的读数来量化外压圈的拧紧力矩，并以此来调整压圈对镜片的压力，使镜片受力不至于过大而产生过大的内应力，以免镜面变形影响光学成像质量或由于过大的内应力而碎裂。

镜片拆卸过程为将可视镜头外压圈力矩扳手通过钩爪1与镜头外压圈的凹槽配合安装于镜头上，此时将力矩扳手安装于固定座3中并施力来拧松压圈，待力矩较小时可直接用手来旋转扳手，并将外压圈拆下。

本实施例中，外压圈需要切出与钩爪位置和尺寸相配合的凹槽，并且需要将压圈外圈尺寸与工装内圈尺寸配作才可将压圈放置于固定座3内；钩爪1与固定座3相连接，并且钩爪1的凸台位置要与固定座3的u型槽相配合，并且4个钩爪1可在u型槽中实现调节，保证钩爪与压圈凹槽相接触减少应力集中。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。