К вопросу автоматизации центрировки линз в оправах
Исследование проблем центрирования линз, возникающих при их сборке. Представление конструкторско-технологических методов и устройств для прецизионной центрировки линз и линзовых систем в оправах. Результативная обработка наружных поверхностей оправы.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 07.12.2018 |
| Размер файла | 2,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
К вопросу автоматизации центрировки линз в оправах
Буй Динь Бао
Рассматриваются проблемы центрирования линз, возникающие при их сборке. Представлены конструкторско-технологические методы и устройства для прецизионной центрировки линз и линзовых систем в оправах.
При создании оптических приборов, для получения высокого качества изображения, создаваемого линзовыми системами, необходимо обеспечить высокую точность центрирования линз в оправах.
Центрировка линзы (или уменьшение её возможной децентрировки) в оправе производится в процессе сборки линзы и оправы с помощью юстировки. Известны два способа такой юстировки:
Первый способ центрировки (автоколлимационный) заключается в том, что линзу вначале тем или иным способом закрепляют в оправе, которая выполняется с припусками по наружным размерам, затем оправу закрепляют в центрировочный («плавающий») патрон станка, совмещают центры кривизны линзы с помощью центрировочного патрона и автоколлиматора с осью вращения шпинделя станка и обрабатывают резцом наружные (базовые) поверхности оправы до номинальных размеров.
Рис. 1. Результативная обработка наружных поверхностей оправы [1]
центрировка линза оправа
Результативная обработка наружных поверхностей оправы позволяет получить наиболее высокую точность центрировки линзы. Она осуществляется на специализированных станках (станциях), некоторые из которых снабжены также 3-х координатными измерительными машинами, позволяющими измерять погрешность линейных размеров оправы после её обработки.
На рис. 2б представлена функциональная схема подобной станции, используемой фирмой «Carl Zeiss» [2]. Здесь: 1-шпиндель станка; 2-патрон для автоматизированной центрировки оправы с линзой 3; 4- «суппорт» станции, содержащий автоколлиматор 5, щуп измерительной машины 6 и резец 7.
Рис. 2. Функциональные схемы станций для центрировки линз в оправах.
Благодаря аэростатическим подшипникам станка и высокой точности работы центрировочного патрона центрировка линзы на этой станции достигает микронной точности.
Недостатками подобного способа центрировки является: необходимость использования специального сложного оборудования, погрешности центрировки из-за влияния сил резания, а также «загрязнение» рабочего места при обработке оправы.
Второй способ центрировки основан на том, что линза устанавливается в оправу, базовые наружные поверхности которой изготовлены в номинальный размер, с увеличенным зазором в посадке для возможности сдвигать или наклонять линзу в процессе закрепления для совмещения её центра кривизны с базовой осью оправы, вращая последнюю вокруг базовой оси (рис. 2а). Здесь: 1- патрон (цанга) для крепления оправы; 4-автоматизированный манипулятор для смещения линзы; 5-автоматизированный автоколлиматор. Этот способ применяется при закреплении линзы в оправе завальцовкой или приклеиванием. В настоящее время имеются станции для автоматизации процесса подобной центрировки, например такие как «OptiCentric» [1], выпускаемая фирмой TRIOPTICS (рис. 3.).
Рис. 3. Центрировочная станция
Недостатком этой и подобных станций является то, что здесь производится центрировка только одной поверхности (F) (рис. 4.) линзы. Поэтому, если опорный торец (G) не перпендикулярен базовой оси оправы, или отверстие D2 выполнено эксцентричным к базовой оси, то децентрировка второй (опорной) поверхности линзы остаётся. Например, если опорный торец G имеет наклон (биение) на угол Дц, то центр кривизны CB будет смещен с базовой оси оправы на величину:
ДCB ?(RB-h) Дц, (1)
где RB- радиус поверхности B линзы; h -стрелка прогиба поверхности линзы при опоре на торец G.
Данные обстоятельства требуют минимизации указанных погрешностей поверхностей G и D2 при изготовлении оправы. Кроме этого, существенное влияние на точность центрировки поверхности F имеет несоосность (Дe) внутреннего диаметра патрона, в котором базируется оправа линзы, относительно оси её вращения в эростатических подшипниках (биение самой оси не превосходит десятых долей мкм).
Рис. 4. Соединения линзы с оправой [3]
В настоящей работе рассмотрены способы центрирования, которые позволяют центрировать линзу относительно базовой оси оправы не только по одной рабочей поверхности, но и по второй.
Рис. 5. Специальная конструкция оправы линзы
Специальные конструкции линзовых оправ могут обеспечить центрировку линз на подобной станции по их обеим рабочим поверхностям. На рис. 5 изображена подобная оправа для линзы, состоящая из основной 1 и промежуточной 2 частей, позволяющих осуществлять центрировку линзы 3 по рабочим поверхностям Г и В. Здесь, вначале с осью вращения О1-О2 основной оправы совмещают (наклоном промежуточной оправы вокруг центра Со кривизны её опорной сферической поверхности) центр кривизны СГ поверхности Г линзы и фиксируют (УФ-клеем) положение промежуточной оправы в основной. Затем, наклоном линзы в промежуточной оправе совмещают с осью вращения О1-О2 центр кривизны СВ второй рабочей поверхности В и фиксируют положение линзы в промежуточной оправе.
Литература
http://www.trioptics.com Automated Centering and Bonding Machine, ATS 200- flexible and high precision alignment turning device.
Stefan Frank Justierdrehen- eine Technologie fuer Hohleistungsoptik. Bericht IMK № 14, Technische Universitaet Ilmenau, 2008.
Латыев С. М., Буй Динь Бао, МЕТОДЫ ЦЕНТРИРОВКИ ЛИНЗ В ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ // Известия вузов - Приборостроение 2013 - № 11(56), стр 66-72.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение фокусных расстояний линз и зеркал, наблюдение и оценка их аберраций. Свойства линз и сферических зеркал превращать расходящиеся гомоцентрические пучки лучей в гомоцентрические сходящиеся пучки, виды аберрации. Формула сферического зеркала.
лабораторная работа [59,3 K], добавлен 20.02.2010Элементарная теория тонких линз. Определение фокусного расстояния по величине предмета и его изображения и по расстоянию последнего от линзы. Определение фокусного расстояния по величине перемещения линзы. Коэффициент увеличения линзы.
лабораторная работа [130,5 K], добавлен 07.03.2007Исследование гравитационного линзированных систем - один из приоритетных направлений современной астрофизики. Остаточная среднеквадратичная погрешность волнового фронта. Описание телескопа АЗТ-22 для получения изображений с высоким угловым разрешением.
статья [91,4 K], добавлен 22.06.2015Рассмотрение понятия астигматическая разность и формула её определения в практике изготовления стигматических линз из оптического бесцветного стекла. Характеристики материала, виды преломлений, параметры конструкций и методика контроля их качества.
реферат [115,2 K], добавлен 16.05.2011Определение фокусных расстояний собирающих и рассеивающих линз, увеличения и оптической длины трубы микроскопа, показателя преломления и средней дисперсии жидкости, силы света лампочки накаливания и ее светового поля. Изучение законов фотометрии.
методичка [1023,5 K], добавлен 17.05.2010Сущность линзы, классификация ее выпуклой (собирающей) и вогнутой (рассеивающей) форм. Понятие фокуса линзы и фокусного расстояния. Особенности построения изображения в линзе в зависимости от пути луча после его преломления и местонахождения предмета.
презентация [1,2 M], добавлен 22.02.2012Принцип строения зрительного анализатора, центры головного мозга, отвечающие за восприятие. Использование линз для исправления дефектов зрения. Релаксирующая гимнастика для глазных мышц, предотвращающая падение зрения у школьников и взрослого населения.
реферат [120,8 K], добавлен 13.05.2019История и эволюции изготовления оптических деталей, его современное состояние. Характеристика простейших оптических деталей в виде линз. Место российских мастеров в развитии оптики и производства стекла. Исследования по обработке оптического стекла.
реферат [18,0 K], добавлен 09.12.2010Проведение энергетического расчета и определение основных элементов оптической системы ОЭП, в котором в качестве источника излучения применяется лазер. Выбор приемника лучистой энергии, расчет согласующих линз, колимирующей системы и светофильтра.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 04.06.2013Общее описание ускорительного комплекса. Схема установки Нуклотрон и ее основные параметры. Линейный ускоритель ЛУ-20. Устройство квадрупольной линзы. Настройка тока в линзах. Технические характеристики источника питания. Анализ программного обеспечения.
дипломная работа [799,9 K], добавлен 26.02.2013Обзор особенностей преломления и отражения света на сферических поверхностях. Определение положения главного фокуса преломляющей поверхности. Описания тонких сферических линз. Формула тонкой линзы. Построение изображений предметов с помощью тонкой линзы.
реферат [514,5 K], добавлен 10.04.2013Изучение теорий каустик, оптических свойств кривых и поверхностей на примере моделирования оптических систем в СКM Maple. Понятие каустики в рамках геометрической оптики, ее образования. Построение модели каустики, написание программных процедур.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 16.06.2017Методика расчета выпрямителя источников электропитания электронных устройств, его графическое представление. Определение напряжения и тока на выходе. Мультиплексоры и способы поиска сигналов для их настройки. Понятие и назначение в цепи триггера.
контрольная работа [989,7 K], добавлен 25.11.2009Воспроизведение амплитуды и фазы световых волн с помощью голографии, выход за пределы возможностей линзовых и зеркальных оптических систем. Экспериментальные исследования возможностей применения фазовых модуляторов света для решения прикладных задач.
дипломная работа [5,9 M], добавлен 17.09.2012Обработка воды, поступающей из природного водоисточника на питание паровых и водогрейных котлов или для различных технологических целей. Термические методы обработки воды. Опреснение вымораживанием, химическое осаждение, ионный обмен, электроосмос.
реферат [250,0 K], добавлен 09.04.2012Изучение принципа работы солнечных элементов и их характеристик. Рассмотрение принципиальных схем соединения СЭ в батареи. Исследование проблем возникающих при использовании соединений и их решение. Технология изготовления кремниевого фотоэлемента.
реферат [282,1 K], добавлен 03.11.2014Классификация универсальных логических программируемых контролеров и их назначение. Линейка контроллеров, выпущенных компанией ОВЕН. Примеры автоматизации промышленных систем, применение контролеров в котельных установках и для вентиляции помещений.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 10.11.2015Проверка теплозащитных свойств наружных ограждений. Проверка на отсутствие конденсации на внутренней поверхности наружных стен. Расчет тепла на нагрев воздуха, поступающего инфильтрацией. Определение диаметров трубопроводов. Термическое сопротивление.
курсовая работа [141,0 K], добавлен 22.01.2014Теплотехнический расчет наружных стен, чердачного перекрытия, покрытия над подвалом. Сопротивление теплопередаче наружных дверей, заполнений световых проемов. Расчет теплопотерь помещения, затраты на нагрев инфильтрующегося воздуха. Система вентиляции.
курсовая работа [212,1 K], добавлен 07.08.2013Исследование надежности системы теплоснабжения средних городов России. Рассмотрение взаимосвязи инженерных систем энергетического комплекса. Характеристика структуры системы теплоснабжения города Вологды. Изучение и анализ статистики по тепловым сетям.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 10.07.2017
