一种柱状透镜角度控制装置的制作方法

1.本实用新型属于透镜加工设备技术领域，具体涉及一种柱状透镜角度控制装置。


背景技术：

2.一般光通讯行业常用的柱状透镜的两个通光面角度分别是90
°
和82
°
，且 82
°
斜面的角度公差是
±
30’。现有生产过程中的技术方案是通过将特定角度的角度靠体与工件(透镜组)紧密贴合、粘接，以角度靠体自身的角度来间接保证工件某一维度的角度值。实现过程为：取具备一定平面度的玻璃平板，将具有特定角度的角度靠体固定在玻璃平板上，再将工件侧面紧贴角度靠体的工作面并粘接，从而保证工件角度与角度靠体一致，后面再通过磨削等工序将工件上表面磨削，即可加工出与角度靠体角度一样的斜面。
3.现有以特定角度靠体为技术核心的角度控制技术，在加工制造和使用中均存在以下问题：(1)角度靠体精度要求高：产品角度依托于靠体的精度来保证，要求靠体的精度远远高于产品精度，靠体角度的公差要求是
±2’
；(2)操作难度高，难度大：靠体和产品的粘接表面必须足够光滑、平整，使其相互之间能产生一定的吸合力，实现类似于光学加工中的“光胶”现象，“光胶”是一门技术性很强的技术，整个操作过程都必须特别仔细、洁净且需要熟练度强，进而限制了生产能力，制约产能；(3)靠体磨损严重：在操作过程中，会出现接触面之间的磨损问题，工件与角度靠体粘接后，有可能会造成工件角度偏差，而一旦上盘角度偏差大于15’，就判定为产品角度不良，加工合格率低，并且靠体的加工周期一般需要7天以上的时间，受到靠体数量的制约，限制了生产能力。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种柱状透镜角度控制装置，可精确显示工件在调校角度时的光点偏移量，即角度的偏移值，降低对角度靠体精度的依赖，将角度靠体从核心作用降为了辅助作用，且降低了角度靠体的精度，避免了因角度靠体本身的角度误差引起的工件角度误差，提高产品合格率。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.本实用新型的目的是提供一种柱状透镜角度控制装置，包括
7.底座，其上端设置有载物台，所述底座的上端、所述载物台的侧方设置有下臂杆，所述下臂杆的上端通过粗调机构转动连接有上臂杆的下端；
8.横杆，其一端通过微调机构转动连接所述上臂杆的上端，另一端设置有激光器；
9.套杆，其设置在所述底座上，且位于所述下臂杆的侧方，所述套杆上设置有靶标；
10.所述粗调机构和微调机构调节所述激光器发射的激光光点，使光点通过所述载物台反射至所述靶标上。
11.优选的，上述柱状透镜角度控制装置，所述粗调机构包括凹形块和锁紧螺钉，所述下臂杆的上端连接所述凹形块的下端，所述上臂杆的下端转动连接在所述凹形块内，所述锁紧螺钉的一端贯穿所述凹形块的外壁且穿进部分与所述上臂杆的外壁接触。
12.优选的，上述柱状透镜角度控制装置，所述上臂杆的上端设置有套筒，所述套筒的下端为开口，所述横杆的一端转动套设在所述套筒上。
13.优选的，上述柱状透镜角度控制装置，所述上臂杆的上端端部为凹形槽，所述凹形槽的槽口与所述开口连通，所述横杆的一端下壁设置有限位块，所述限位块同时活动位于空心与所述开口处。
14.优选的，上述柱状透镜角度控制装置，所述微调机构包括弹簧和微调螺栓，所述弹簧设置在所述限位块与所述凹形槽的槽壁之间，所述微调螺栓的一端贯穿所述凹形槽的另一槽壁且穿进部分与所述限位块接触。
15.优选的，上述柱状透镜角度控制装置，所述凹形槽的槽壁和所述限位块均设置有一个弹簧槽，所述弹簧的两端分别与一个弹簧槽连接。
16.优选的，上述柱状透镜角度控制装置，所述套杆包括上套杆和下套杆，所述下套杆套设在所述上套杆上，所述下套杆上设置有固定螺栓，所述固定螺栓贯穿所述下套杆的外壁且穿进部分与所述上套杆接触，所述下套杆的上端连接有固定杆，所述固定杆的一端连接所述靶标，所述靶标位于所述激光器的侧上方。
17.优选的，上述柱状透镜角度控制装置，所述激光器上设置有激发光源，所述激发光源为发光二极管。
18.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
19.1、本实用新型通过激光器激发光源后，通过反射至靶标上，通过光点测角的方式辅助调校产品角度，可大大降低对角度靠体精度的依赖，将角度靠体从核心作用降为了辅助作用，对于角度靠体的公差要求也不在苛刻。角度靠体的精度要求可从原来的
±2’
降低至
±6’
，从而大大降低了角度靠体的加工难度，同时减少了加工角度靠体所消耗的设备、辅料和人力资源，降低了产品的生产成本。
20.2、本实用新型整体结构简洁、精度高、故障率低，适用于测量任何角度，如常见的6
°
、7
°
、8
°
、10
°
、12
°
等其它角度的调校，可定量、可测量、可控制的调角及测角工艺，降低了操作难度，降低对角度靠体精度的依赖，同时简化了的操作流程，降低了操作难度，降低操作人员的技术性熟练性，避免了因角度靠体本身的角度误差引起的工件角度误差，减少了废品和不良品的产生，提高产品合格率，提高了工作效率，适用于大规模、批量化生产。
附图说明
21.图1为现有技术工作原理示意图；
22.图2为本实用新型的角度控制装置的左视结构示意图；
23.图3为本实用新型的下臂杆、上臂杆及微调机构连接的正视结构示意图；
24.图4为本实用新型的上臂杆、横杆和微调机构连接的结构示意图；
25.图5为本实用新型的角度控制装置的工作示意图；
26.图6为本实用新型的角度偏移量计算原理示意图；
27.图7为本实用新型的靶纸的示意图；
28.附图标记说明：
29.1.底座，2.载物台，3.下臂杆，4.粗调机构，5.上臂杆，6.横杆，61.限位块，7.微调机构，8.激光器，9.套杆，10.靶标，11.凹形块，12.锁紧螺钉， 13.套筒，14.弹簧，15.微调螺
栓，16.玻璃平板，17.角度靠体，18.工件，19. 加工面。
具体实施方式
30.为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明。
31.如图1所述，现有生产过程中的技术方案是通过将特定角度的角度靠体17 与工件18(透镜组)紧密贴合、粘接，以角度靠体自身的角度来间接保证工件某一维度的角度值。原理如下图1所示。实现过程为：取具备一定平面度的玻璃平板16，将具有特定角度的角度靠体17固定在玻璃平板16上，再将工件18 侧面紧贴角度靠体17的工作面并粘接，从而保证工件18角度与角度靠体17一致，后面再通过磨削等工序将工件上表面磨削至图1中所在加工面19，即可加工出与角度靠体角度17一样的斜面。靠体17和工件18的粘接表面必须足够光滑、平整，使其相互之间能产生一定的吸合力，实现类似于光学加工中的“光胶”现象。
32.本实用新型提供了一种柱状透镜角度控制装置，如图1-3所示，包括：
33.底座1，其上端设置有载物台2，底座1的上端、载物台2的侧方设置有下臂杆3，下臂杆3的上端通过粗调机构4转动连接有上臂杆5的下端；横杆6，其一端通过微调机构7转动连接上臂杆5的上端，另一端设置有激光器8；套杆9，其设置在底座1上，且位于下臂杆3的侧方，套杆9上设置有靶标10；粗调机构4和微调机构7调节激光器8发射的激光光点，使光点通过载物台2 射至靶标10上。
34.具体的，如图2和图3所示，粗调机构4包括凹形块11和锁紧螺钉12，下臂杆3的上端连接凹形块11的下端，上臂杆5的下端转动连接在凹形块11内，锁紧螺钉12的一端贯穿凹形块11的外壁且穿进部分与上臂杆5的外壁接触。通过拧动锁紧螺钉12可以使上臂杆5在凹形块11上进行左右转动，调整上臂杆5连接的横杆6的位置，进而调整激光器8的位置，达到对激光器8的粗调。
35.具体的，如图4和图5所示，上臂杆5的上端设置有套筒13，套筒13的下端为开口，横杆6的一端转动套设在套筒13上。上臂杆5的上端端部为凹形槽，凹形槽的槽口与开口连通，横杆6的一端下壁设置有限位块61，限位块61同时活动位于空心与开口处，凹形槽的端部为弧形，与套筒13的形状相适配。微调机构7包括弹簧14和微调螺栓15，弹簧14设置在限位块61与凹形槽的槽壁之间，微调螺栓15的一端贯穿凹形槽的另一槽壁且穿进部分与限位块61接触。凹形槽的槽壁和限位块61均设置有一个弹簧槽，弹簧14的两端分别与一个弹簧槽连接。通过转动微调螺栓15，使限位块61在套筒13的下端开口和凹形槽上进行移动，进而调整横杆6的转动方向，使激光器8相对于上臂杆5进行转动，到达对激光器8的微调，同时，当反向转动微调螺栓15后，弹簧14对限位块61产生推动力，使横杆6进行反向转动，从而使激光器8相对于上臂杆5 进行反向转动，到达对激光器8的微调。
36.具体的，如图2所示，套杆9包括上套杆和下套杆，下套杆套设在上套杆上，下套杆上设置有固定螺栓，固定螺栓贯穿下套杆的外壁且穿进部分与上套杆接触，上套杆的上端连接有固定杆，固定杆的一端连接靶标10，靶标10位于激光器8的侧上方。通过拧动固定螺栓，使下套杆在上套杆上进行移动，进而调整上套杆的高度，从而调整固定杆的高度，使靶标10的高度发生改变，调整套杆9的高度后，根据套杆9的高度，设定靶标10粘贴的靶纸上圆形环之间的距离，使靶纸在套杆9的高度时需匹配对应此高度的角度偏移值刻度的靶纸，达
到接受激光器8激发光源后接受到光源的位置。
37.具体的，激光器8上设置有激发光源，激发光源为发光二极管，激光器8 连接有电源线，通过电源线插头连接电源，且激光器8上设置有打开激发光源的开关，开关连接电源线。
38.具体的使用方法如下，如图5所示，将某个特定角度值的标准块放在载物台2上，打开激光器8的开关，使激光器8的激光光源发射激光光点，激光光点照射在角度标准块上表面，被上表面反射，根据套杆9的高度，设定靶标10 粘贴的靶纸上圆形环之间的距离，使靶纸在套杆9的高度时需匹配对应此高度的角度偏移值刻度的靶纸如图7所示，然后将与套杆9的高度匹配对应此高度的角度偏移值刻度的靶纸粘贴在靶标10上，使反射的光点位于靶标10的附近或者靶标10上，通过拧动粗调机构4上的锁紧螺钉12，使上臂杆5在凹形块 11上进行左右转动，调整上臂杆5连接的横杆6的位置，进而调整激光器8的位置，从而调整反射的光点的位置，使反射的光点位于靶标10的中心点或者中心点附近，此时，再转动微调机构7上的微调螺栓15，使限位块61在套筒13 的下端开口和凹形槽上进行移动，进而调整横杆6的转动方向，使激光器8相对于上臂杆5进行转动，从而调整反射的光点的位置，到达对激光器8的微调，使反射的光点位于靶标10的中心点，将激光光点调至靶标的中心位置后，激光光源、角度标准块、靶标10三者之间的位置为标准位置。以目前靶标10与标准块之间的距离计算出的系统偏差约
±3′
，满足调校角度时＜5’的工艺技术要求。
39.将角度标准块取下，放上待调整角度的工件，使激光光点打在工件上表面，上表面将光点反射至靶标10上。如光点在靶标10上的位置偏移了中心点，即可通过光点在靶标10上移动的位置，较精确读出角度偏离标准值的数值，此时操作员通过调整工件的俯仰来改变靶标上光点的位置，直至光点落在工艺规范允许的偏差范围内。
40.角度偏移量计算原理如图6所示，计算方法：
41.l＝a*tan(2θ)
42.其中：l为光点偏移量；
43.a为载物台2与靶标10之间的直线距离；
44.θ为工件倾斜的角度值。
45.从上述公式可以看出，载物台2与靶标10之间的直线距离a越大，系统的测量精度越高。
46.待操作员通过调整工件俯仰将光点落到靶纸上工艺允许的偏差范围内之后，操作点胶机，使架设在工件上方的胶管出胶口滴落固定胶量的快干胶，由于快干胶具有秒干的特点，操作员只需在快干胶滴落后使光点在靶标上工艺允许的偏差范围内维持2～3秒钟即可离手，这样就将工件的姿态、角度进行了固定。在对工件进一步固定后即可进行后续的磨削加工，直至将工件上表面磨削至图 1中所在加工面19。
47.需要说明的是，本实用新型中未特别提及的部件连接关系，均默认采用现有技术，由于其不涉及发明点，且为现有技术普遍应用，故不详述结构连接关系。
48.需要说明的是，本实用新型中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例相同，为了防止赘述，本实用新型描述了优选的实施例。尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。
所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
49.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。