Устройство для центрировки линз
Изобретение относится к приспособлениям для сборки оптических приборов . Цель изобретения - расширение класса центрируемых линз и повышение производительности, В планшайбах 1 и 2 подвешен ориентирующий 7 3 А 1 9 rz шток 6 с гнездом для крепления центрируемой линзы 7 в оправе 8. Независимое радиальное перемещение планшайб 1 и 2 по двум координатам осуществляется при помощи линейных шаговых двигателей, индукторами которых служат планшайбы 1 и 2, а статорами - поверхности А и Б корпуса 3 и крьпики 5 соответственно. Индукторы шаговых двигателей через кольца I3 и 14 и щетки 15 и 16 соединяются с блоком 17 управления приводом, что дает возможность центрировать линзу 7 при вращении шпинделя станка. Величины перемещения планшайбы задаются по.определенной форме. I з.п. ф-лы, 7 ил. Ф (Л /7 19 О5 JUIB фиг.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
- " аозщ у „1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4091219/24-10 (22) 22.07.86 (46) 07 ° 01.88. Бюл. № 1 (72) В ° В. Колчин, И. Н. Власенко и С. П. Ступень (53) 535.825.127(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ¹ 775705, кл. С 02 В 7/02, 1979, Авторское свидетельство СССР ¹ 1149201, кл. G 02 В 7/16, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРИРОВКИ ЛИНЗ (57) Изобретение относится к приспособлениям для сборки оптически. приборов. Цель изобретения — расширение класса центрируемых линз и повышение производительности. В планшайбах 1 и 2 подвешен ориентирующий „„SU„„1365016 A 1 шток 6 с гнездом для крепления центрируемой линзы 7 в оправе 8. Независимое радиальное перемещение планшайб 1 и 2 по двум координатам осуществляется при помощи линейных щаговых двигателей, индукторами которых служат планшайбы 1 и 2, а статорами — поверхности А и Б корпуса 3 и крышки 5 соответственно. Индукторы шаговых двигателей через кольца 13 и 14 и щетки 15 и 16 соединяются с блоком 17 управления приводом, что дает возможность центрировать линзу 7 при вращении шпинделя станка, Величины перемещения планшайбы задаются по определенной форме, 1 э.п. ф-лы, 7 ил. 1365016 Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к приспособлениям для сборки оптических приборов, и может быть использо5 вано для цантрировки линз на операциях центрировки, склейки и центрировки в оправах. Цель изобретения — расширение класса центрируемых линз и повьш ение производительности. На фиг. 1 изображена конструкция предлагаемого устройства; на фиг. 2— схема, поясняющая работу устройства; на фиг. 3 — структурная схема статора линейного шагового двигателя; на фиг. 4 - структурная схема планшайбы с группами магнитов и дросселями (индуктора); на фиг. 5 — питающий дроссель; на фиг. 6 — упрощенная схема линейного шагового двигателя; на фиг. 7 — схема процесса центрировки торосферической линзы посредством устройства. Узел качания (фиг. 1) располага- 25 ется на шпинделе станка и состоит из двух параллельных планшайб 1 и 2, расположенных в корпусе 3, закрытом крышками 4 и 5, причем крышка 5 имеет хвостовик для присоединения к 30 шпинделю станка. В планшайбах 1 и 2 подвешен ориентирующий шток 6 с гнездом для крепления центрируемой линзы 7 в оправе 8. Крепление ориентирующего штока 6 к планшайбе 1 осуществляется, например, при помощи упругой пластины 9, прикрепленной к планшайбе 1 кольцом 10, а к штоку 6 — кольцом 11, что предотвращает осевой поворот штока 6. Соединение 40 планшайбы 2 со штоком 6 осуществляется при помощи шарового шарнира 12. Независимое радиальное перемещение планшайб по двум координатам осуществляется, например, при помощи ли- 4г, нейных щаговых двигателей, индукторами которых служат планшайбы 1 и 2, а статорами — поверхности А и Б корпуса 3 и крышки 5 соответственно. Индукторы шаговых двигателей через бО контактные кольца 13 и 14 и щетки 15 и 16 соединяются с блоками 17 управления приводами, что дает возможность центрировать линзу 7 при вращении шпинделя станка, Электрическая схема блока 17 управления приводами выполнена, например, чис" ловой и содержит блоки 18 и 19 управления линейными шаговыми двигателями и электронно-вычислительную машину (ЭВИ) 20, например "Электроника-60", рассчитывающую величины перемещений планшайб 1 и 2 и выдающую команды блокам 18 и 19 управления линейными шаговыми двигателями произвести рассчитанные перемещения ° Величины перемещения планшайбы задаются по формуле r + 1 S = -----S г 1 где S u S — перемещения первой и 1 z второй планшайб; 1 - расстояние между планшайбами; r — расстояние от первой планшайбы до центра качания. Устройство работает следующим образом. В ЭВИ 20 вводятся конструктивные данные центрируемой линзы 7 (фиг ° 2) (удаление автоколлимационных точек О, и О, от вершины линзы 7 С „и С,; расстояния от опорного торца оправы 8 до вершины линзы 7D; параметры самого устройства — расстояние Н от опорного торца штока 6 до центра упругой пластины 9 планшайбы 1 и расстояние 1 между планшайбами 1 и 2 . По этим данным ЭВИ 20 рассчитывает расстояния г„ и lz от авто- коллимационных точек 0Ä и О до центра упругой пластины 9 планшайбы 1 и коэффициенты пропорциональности Е „ и К между перемещениями S,; и S <- планшайб 1 и 2 для автоколлимационных точек О„ и О по формулам Г; = Ср;+ D + H> r(3-1)+1 К r(3-i) где i = 1, 2 — номер центрируемой автоколлимационной точки. r(3-i) S =S 11 11 r -r (3-i l 1 z р1 / е г -r ) Далее при помощи автоколлимационной трубки (не показано) определяют величину децентрировки одной иэ автоколлимационных точек, например первой d ;(i=1), и вводят ее в ЭВИ 20, которая рассчитывает требуемые величины перемещений S,, S, планшайб 1 z1 1 и 2 по формулам 1365016 Г i>-,1+1 S =К S =K S 21 1! (з- ) ran+1 — — -S Г 1 1! г7+ — — -(r>+ j 0" r -r 1 7 г2 — — --) 7 г -r 1 1 ЭВМ 20 выдает команду блокам 18 и 19 управления линейными шаговыми двигателями произвести перемещения 10 планшайб на найденные величины. Блоки управления линейными шаговыми двигателями преобразуют сигнал ЭВМ 20 в соответствующее значение электрического тока, который через контактные кольца 13 и 14 и щетки 15 и 16 передается на расположенный на вращающемся шпинделе 21 узел качания, после чего планшайбы l и 2, выполненные в виде индукторов линейных шаговых 20 двигателей, перемещаются на величины S„, и S . Закрепленные в планшайбах I и 2 концы штока 6 также смещаются на величины S,. и S2 ° Так как в общем 11 2! случае S,; 4 S;, шток 6 заклонится на некоторый угол о)(7)А Ч В) 8„- Б„ arctg — — — —— При центрировке второй автоколлимационной точки устройство работает аналогичным образом, величины S и 7г S, в этом случае рассчитываются по формулам r1 S Д z 2-z r,+1 S = К S = ---- S 77 2 12 г И 35 Так как ЭВМ 20 может рассчитывать значения 81 и $2; для любых значений 40 r,„ а линейные шаговые двигатели их осуществлять, предлагаемое устройство не имеет присущей известному "мертвой зоны". Ранее рассматривался заклон только в одной плоскости ZY, 45 однако, так как ЭВМ 20 может рассчитать и задать линейным шаговым двигателям перемещения по Х и Y с различными К „ и К„, возможно производить эаклоны в плоскостях Х и Y от- 50 носительно различных осей, что позволяет центрировать анаморфотные (цилиндрические, торические и т.д.) линзы. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет центрировать любые линзы. Пинейные шаговые двигатели и бло" ки управления ими работают следующим образом. Поверхности А и Б корпуса 3 и крышки 5 выполнены в виде пластин 22 из ферромагнитного материала. На пластины 22 нанесены две вэаимно перпендикулярные системы параллельных канавок 23 и 24 (фиг, 3), заполненных немагнитным составом и обраэующих систему координат устройства. Над поверхностями А и Б расположены планшайбы 1 и 2 (фиг. 1). На противоположных сторонах планшайб расположены группы координатных магнитов 25 и 26 (по координате Х) и 27 и 28 (по координате Y) (фиг. 4) с фазными обмотками управления и эубцовыми структурами (не показаны), ориентированными ортогонально относительно систем параллельных канавок статора. Каждая координатная зубцовая структура представляет систему параллельных канавок, аналогичных системе параллельных канавок статора, с расстояниями между ними, большими на I/4 периода,.чем на статоре. В промежутках между магнитами расположены питающие дроссели 29 (фиг. 4 и 5), объединенные общим воздухопроводом и предназначенные для подачи воздуха в зазор E между планшайбами и статорами с целью создания магнитовоэдушной подвески. Этот зазор создается и поддерживается постоянным (E = 20-30 мкм) благодаря уравновешиванию сил притяжения индуктора к пластине, создаваемых постоянными магнитами, и сил отталкивания, создаваемых сжатым воздухом, подаваемым в зазор через питающие дроссели 29 (фиг. 4 и 5), Планшайбы 1 и 2 выполняют функции индуктора двухкоординатных линейных шаговых двигателей. Управление линейным шаговым двигателем, образованным пластинами 22 и планшайбами 1 и 2 с группами магнитов 25 и 26 или 27 и 28 (фиг. 4 и 6), каждый иэ которых состоит из постоянного магнита 30, магнитопроводов 31 и 32 с зубцовыми структурами 33-36 на рабочих поверхностях ) магнитопроводов и обмоток 37 и 38 управления (фиг. 6а, б, в, г), осуществляется путем коммутации тока в обмотках управления. Так, при возбуждении обмотки 37 управления магнитный поток постоянного магнита замыкается на зубец 34. Последний устанавливается против зубца пласти1365016 ны 22 (фиг, Ьа). При возбуждении обмотки 38 и отключении обмотки 37 магнитный поток переключается на зубец 35 и индуктор перемещается вправо (фиг. 9б). При изменении направления тока в обмотке 37 и отключении обмотки 38 магнитный поток переключается на зубец 33 и индуктор снова перемещается на 1/4 периода вправо (фиг. Ьв). Далее изменяется направление тока в обмотке 38 и отключается ток в обмотке 37 (фиг. Ьг). Затем коммутация обмотки управления повторяется в том же порядке, обеспечивая движение индуктора над пластиной 22 вправо. Для перемещения индуктора влево изменяется порядок коммутации обмоток управления ° Для повышения точности позиционирования применяется квантование тока в обмотках управления, при этом используется синусоидальный закон изменения тока. Процесс центрировки линз (фиг. 7) с помощью устройства осуществляется следующим образом. Закрепив центрируемую линзу 7, например торосферическую, в ориентирующем штоке 6, совмещают оси качания устройства Ц „ и Ц„ с автоколлимационными линиями О „ и О „ одной иэ поверхностей (торической) линзы 7 в осевом направлении (фиг ° 7а). Перестройка предлагаемого устройства для совме-. щения осей производится изменением алгоритма работы ЭВМ,.поэтому на ориентации линзы 7 в отличие от известного не отражается. Затем заклоном вокруг оси Ц „(О Ях) r (фиг, 7б) в плоскости Х и Ц (0 „) в плоскости Y (фиг. 7в), центрируют автоколлимационную точку 0Ä с требуемой точностью. При этом децентрировка линий 02 и 02ч было бы при центрировке точки О„ посредством традиционного смещения в радиальном направлении (точки О „ и О ), при котором децентрировки увелйчиваются (О ) или уменьшаются 2ь (0 „) на величину децентрйровки точки О, случайным образом. После этого совмещают оси качания Ц„ и Ц с автоколлимационной точкой О, сферической поверхности лин1ð эы 7 (фиг. 7г, д). При этом ориентация штока 6 не изменяется в отличие от известного устройства, в котором перестройка центра качания сопряжена с изменением ориентации штока, Далее 15 эаклоном вокруг точки О, в плоскости Х (фиг. 7г) центрируют автоколлимационную линию О „(фиг ° 7д) и в плоскости Y автоколлимационную линию О Так как точка О совмещена с осями 20 Ц> и II„, ее децентрировки не происходит, После этого проводят технологическую обработку линзы 7. формула и э о б р е т е н и я ?5 1, Устройство для центрировки линз, содержащее корпус с двумя цилиндрическими проточками, в каждой из которых размещена планшайба с ЗО возможностью перемещения в радиальном направлении и с шарнирно закрепленным в одной иэ планшайб штоком, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса центрируемых линз и повышения производительности, каждая из планшайб снабжена электромеханическим приводом с независимым перемещением IIQ двум коордиЪ натам, подключенным к блоку управ-. 4п ления приводами, а шток установлен на другой планшайбе через упругую пластину. 2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что планшайбы 45 выполнены в виде роторов линейных шаговых двигателей, статоры которых размещены в корпусе ° 1365016 Фиг.2 1 365016 24 Щ/2. Л 27 13650)6 4Ъ2 5 22 1 36501 6 б 7 7 of Фа8. 7 Составитель Н. Гончаренко Техред М.Моргентал Корректор Л. Пилипенко Редактор А. Козориз Заказ 6605/39 Тираж 533 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие r Ужго 1 ° Род, ул, роектная, П 4
