用于玻璃镜片精密退火的装置的制作方法

文档序号:28244484发布日期:2021-12-29 16:44阅读:407来源:国知局

1.本实用新型涉及玻璃镜片加工技术领域,具体涉及一种用于玻璃镜片精密退火的装置。


背景技术:

2.随着光学透镜在市场中的应用不断加深和拓展,应用场景中对透镜的光学特性要求越来越高。例如,车载玻璃透镜、激光投影玻璃透镜和安防玻璃透镜等。这些镜片在使用过程中,都需要满足较高的应力双折射要求和面形要求。若应力在玻璃透镜上分布不均匀,则玻璃透镜在各处的双折射就不一致,导致光波上不同点产生相位差,进而影响透镜的成像效果。
3.由于玻璃透镜通常需要经过冷加工或热加工成型,透镜在成型过程中都会存在应力。这些残余在透镜中的应力会影响到最终的成像效果。为了减少成型透镜中的残余应力,现有技术往往对成型的透镜实施退火工艺。玻璃透镜的退火工艺包括加热阶段、均热阶段、慢冷阶段和快冷阶段。成型的透镜在各个阶段温度的变化下,容易在工装的装夹处受到温度的冲击,进而使得透镜整体受热不均匀。同时,透镜在退火中会发生热胀冷缩的情况,其装夹处容易产生凹坑变形。因此,玻璃镜片利用现有的退火承载装置,难以在退火后获得高质量的面形参数和形状。
4.综上所述,在玻璃镜片退火的过程中,如何提供一种承载装置,用以优化玻璃镜片的承载结构,提高玻璃镜片受热的均匀性,进而提升退火效果,提高玻璃镜片退火后获得的面形精度,就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素:

5.本实用新型的目的在于,为玻璃镜片退火的过程中,提供一种承载装置,用以优化玻璃镜片的承载结构,提高玻璃镜片受热的均匀性,进而提升退火效果,提高玻璃镜片退火后获得的面形精度。
6.为实现上述目的,本实用新型采用如下方案:提出一种用于玻璃镜片精密退火的装置,包括容器和盖板;
7.所述容器具有容纳玻璃镜片的放置腔,所述放置腔的顶部设置有开口,所述放置腔的底部设置有垫层,所述垫层由球珠堆叠而成,所述垫层具有承载玻璃镜片的承托面,所述玻璃镜片嵌入承托面,所述承托面对玻璃镜片的底部形成支撑,所述容器的侧壁上设置有排气口,所述排气口位于垫层的上方;
8.所述盖板盖在放置腔的开口处,所述盖板的底部设置有供容器的侧壁嵌入的凹槽。
9.作为优选,容器的外壁上设置有扣槽。如此设置,便于退火的操作人员使用夹具抓取容器,有利于降低容器滑落的风险,进而对容器内的成型镜片形成保护,同时,扣槽还为带着防护手套的操作人员直接搬运容器,提供了着力点,进而提高了容器在退火工序中转
运的便捷性。
10.作为优选,容器为石英玻璃容器,盖板为石英玻璃盖板。如此设置,容器和盖板均能适用于600℃左右的高温环境,甚至可以抵抗1200℃的温度冲击,大大增加了容器和盖板的耐用性,透明的石英玻璃也便于观察内部成型镜片在退火过程中的变化,进而有利于操作人员根据观测情况在退火过程中的各个阶段及时调整温度。
11.作为优选,排气口设置在放置腔的开口处,排气口沿着容器的顶部各条边呈等间隔排布。如此设置,一方面便于容器释放其内部的气体,平衡放置腔内的压力,另一方面有利于防止容器侧翻,导致球珠从排气口中滑出。
12.作为优选,排气口具有豁口,豁口与凹槽的底部相连。如此设置,有利于容器释放放置腔内部受热的空气,进一步提高了放置腔内气压的稳定性,提升了玻璃镜片在整个退火过程中的受热均匀性。
13.作为优选,球珠为镜面抛光钢珠或陶瓷珠。如此设置,使得球珠适应成型镜片在退火过程中所受的各种温度,具有镜面的球珠的表面更加光滑,进一步降低了对玻璃镜片表面的磨损,提升了玻璃镜片实施退火工艺的退火效果。
14.作为优选,垫层的厚度大于三分之一的容器的深度,且垫层的厚度小于二分之一的容器的深度。如此设置,能够减少球珠的使用数量,保证了玻璃镜片的底部可以嵌入承托面的同时而不触及放置腔的底部,使得由球珠构成的垫层对玻璃镜片实现更好地支撑。
15.作为优选,球珠的直径为0.5mm

2mm。如此设置,球珠的直径越小,玻璃镜片上的受力点就越多,进一步提升了玻璃镜片受力的均匀性。
16.本实用新型提供的一种用于玻璃镜片精密退火的装置与现有技术相比,具有如下实质性特点和进步:
17.1、该用于玻璃镜片精密退火的装置在容器的放置腔的底部设置由球珠堆叠而成的垫层,将玻璃镜片的底部嵌入承托面,利用堆叠的球珠对玻璃镜片的底部形成承载,优化了玻璃镜片的承载结构,提高了玻璃镜片受热的均匀性,提升了退火效果;
18.2、该用于玻璃镜片精密退火的装置利用球珠受力易滚动的特性,在玻璃镜片热胀冷缩运动的过程中,大大降低了球珠与玻璃镜片之间的摩擦力,进而减少了球珠对玻璃镜片表面的磨损,提高了玻璃镜片退火后获得的面型精度。
附图说明
19.图1是本实用新型实施例中用于玻璃镜片精密退火的装置的立体结构示意图;
20.图2是容器的立体结构示意图;
21.图3是图1的剖视图;
22.图4是盖板的结构示意图。
23.附图标记:容器1、盖板2、扣槽3、排气口4、垫层5、球珠6、第一玻璃镜片7、第二玻璃镜片8、凹槽9。
具体实施方式
24.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。
25.如图1

4所示的一种用于玻璃镜片精密退火的装置,为玻璃镜片退火的过程中,提
供了一种承载装置。在消除玻璃镜片内应力的同时,保证了获取极佳的表面外观和表面面形,进而最终获得具有优良光学特性的玻璃透镜。该装置在容器的放置腔的底部设置由球珠堆叠而成的垫层,将玻璃镜片的底部嵌入承托面。利用堆叠的球珠对玻璃镜片的底部形成承载,优化了玻璃镜片的承载结构。提高了玻璃镜片受热的均匀性,提升了退火效果。
26.如图1所示的一种用于玻璃镜片精密退火的装置,包括容器1和盖板2。盖板2盖在容器1的顶部,为玻璃镜片提供一个半封闭的空间,用以减少玻璃镜片与空气直接大面积的接触,从而有利于提升玻璃镜片的外观。
27.如图2所示,容器1具有容纳玻璃镜片的放置腔。放置腔的顶部设置有开口。放置腔的底部设置有垫层5。结合图3所示,垫层5由球珠6堆叠而成。垫层5具有承载玻璃镜片的承托面。玻璃镜片嵌入承托面。承托面对玻璃镜片的底部形成支撑。容器1的侧壁上设置有排气口4。排气口4位于垫层5的上方。盖板2盖在放置腔的开口处。如图4所示,盖板2的底部设置有供容器1的侧壁嵌入的凹槽9。
28.其中,排气口4用于释放放置腔内部受热的空气,保持容器1内部压力的平衡。同时,排气口4还有助于在退火过程中,适当增加空气的流动,进一步提高了容器1的受热均匀性。球珠6用于承载玻璃镜片,利用球珠的便于与玻璃镜片相接触,使得玻璃镜片受力均匀。球珠6有利于避免传统夹具对玻璃镜片装夹产生的接触压痕,进一步提升了玻璃镜片的表面质量。
29.如图3中对玻璃镜片的局部放大图所示,玻璃镜片包括第一玻璃镜片7和第二玻璃镜片8。第一玻璃镜片7是属于不带台阶的玻璃透镜。第二玻璃镜片8是属于带台阶的玻璃透镜。垫层5的承托面均可为不同类型的玻璃镜片提供稳定的支撑。
30.如图2所示,排气口4可设置在放置腔的开口处。排气口4沿着容器1的顶部各条边呈等间隔排布。如此设置,一方面便于容器1释放其内部的气体,平衡放置腔内的压力;另一方面有利于防止容器1侧翻,导致球珠6从排气口4中滑出。
31.如图3中排气口4的局部放大视图所示,排气口4具有豁口。豁口与凹槽9的底部相连。如此设置,有利于容器1释放放置腔内部受热的空气,进一步提高了放置腔内气压的稳定性,提升了玻璃镜片在整个退火过程中的受热均匀性。
32.如图1所示,容器1的外壁上设置有扣槽3。如此设置,便于退火的操作人员使用夹具抓取容器1,有利于降低容器1滑落的风险,进而对容器1内的成型镜片形成保护。同时,扣槽3还为带着防护手套的操作人员直接搬运容器1,提供了着力点,进而提高了容器1在退火工序中转运的便捷性。
33.容器1可选为石英玻璃容器1。盖板2为石英玻璃盖板2。如此设置,容器1和盖板2均能适用于600℃左右的高温环境。甚至可以抵抗1200℃的温度冲击,大大增加了容器1和盖板2的耐用性。透明的石英玻璃也便于观察内部成型镜片在退火过程中的变化,进而有利于操作人员根据观测情况在退火过程中的各个阶段及时调整温度。
34.其中,垫层5的厚度大于三分之一的容器1的深度,且垫层5的厚度小于二分之一的容器1的深度。如此设置,能够减少球珠6的使用数量,保证了玻璃镜片的底部可以嵌入承托面的同时而不触及放置腔的底部,使得由球珠6构成的垫层5对玻璃镜片实现更好地支撑。
35.球珠6可选为为镜面抛光钢珠或陶瓷珠。如此设置,使得球珠6适应成型镜片在退火过程中所受的各种温度。具有镜面的球珠6的表面更加光滑,进一步降低了对玻璃镜片表
面的磨损,提升了玻璃镜片实施退火工艺的退火效果。
36.球珠6的直径可优选为0.5mm

2mm。如此设置,球珠6的直径越小,玻璃镜片上的受力点就越多,进一步提升了玻璃镜片受力的均匀性。
37.本实用新型实施例中的一种用于玻璃镜片精密退火的装置使用时,将待退火的玻璃镜片平放在垫层的承托面上,并盖好玻璃板盖。再将整个退火装置投入到精密退火炉,针对不同的玻璃材料设定合适的退火温度进行升温和保温。保温一段时间后按设定的退火速率对玻璃镜片进行缓慢冷却。冷却达到指定温度后,将整个退火装置从精密退火炉中取出,最终完成退火。
38.本实用新型不局限于上述实施例所述的具体技术方案,除上述实施例外,本实用新型还可以有其他实施方式。对于本领域的技术人员来说,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、改进等形成的技术方案,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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