Устройство для центрировки линз

-"ЮЗОВЪИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ шток 6 цент езав лан- осу котостатоса 3 иторыа 13 линза 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А 8 ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) Авторское свидетельство СССР У 775705, кл. С 02 В 7/02, 1979,Авторское свидетельство СССР У 1149201, кл. С 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 с гнездом для крепленирируемой линзы 7 в оправе 8.симое радиальное перемещениешайб 1 и 2 по двум координаташествляется при помощи линейньговых двигателей, индукторамирых служат планшайбы 1 и 2, арами - поверхности А и Б корпкрышки 5 соответственно. Индукшаговых двигателей через кольци 14 и щетки 15 и 16 соединяютблоком 17 управления приводомдает возможность центрироватьзу 7 при вращении шпинделя стаВеличины перемещения планшайбьются по определенной Форме, 1Ф-лы, 7 ил.Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности кприспособлениям для сборки оптических приборов, и может быть использоВвано для цйнтрировки линз на операциях центрировки, склейки и центрировки в оправах.Цель изобретения - расширениекласса центрируемых линз и повьшениепроизводительности,На Фиг. 1 изображена конструкцияпредлагаемого 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 - упрощен Оная схема линейного шагового двигателя; на фиг, 7 - схема процессацентрировки торосферической линзыпосредством устройства.Узел качания (фиг. 1) располагается на шпинделе станка и состоит издвух параллельных планшайб 1 и 2,расположенных в корпусе 3, закрытомкрышками 4 и 5, причем крышка 5 имеет хвостовик для присоединения к 30шпинделю станка, В планшайбах 1 и 2подвешен ориентирующий шток 6 сгнездом для крепления центрируемойлинзы 7 в оправе 8. Крепление ориентирующего штока 6 к планшайбе 1 осуществляется, например, при помощиупругой пластины 9, прикрепленной кпланшайбе 1 кольцом 1 О, а к штоку6 - кольцом 11, что предотвращаетосевой поворот штока 6, Соединение 40планшайбы 2 со штоком 6 осуществляется при помощи шарового шарнира 12.Независимое радиальное перемещениепланшайб по двум координатам осуществляется, например, при помощи ли г,нейных щаговых двигателей, индукторами которых служат планшайбы 1 и2, а статорами - поверхности А и Бкорпуса 3 и крышки 5 соответственно.Индукторы шаговых двигателей через 50контактные кольца 13 и 14 и щетки15 и 16 соединяются с блоками 17управления приводами, что дает возможность центрировать линзу 7 привращении шпинделя станка, Электрическая схема блока 17 управленияприводами выполнена, например, чис"ловой и содержит блоки 18 и 19 управления линейными шаговыми двига телями и электронно-вычислительную машину (ЭВМ) 20, например "Электроника", рассчитывающую величины перемещений планшайб 1 и 2 и выдаю" щую команды блокам 18 и 19 управления линейными щаговыми двигателями произвести рассчитанные перемещенияВеличины перемещения планшайбы задаются по формуле г + 18 = Яг г ф где Б и Б - перемещения первой и1 гвторой планшайб;1 - расстояние между планшайбами;г - расстояние от первойпланшайбы до центракачания.Устройство работает следующим образом.В ЭВМ 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 70; 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 ЭВМ 20 рассчитывает расстояния г и г от авто-коллимационных точек 0 и 0 до центра упругой пластины 9 планшайбы 1 и коэффициенты пропорциональности Еи Кмежду перемещениями Б,; и Бпланшайб 1 и 2 для автоколлимационных точек 0 и 0 по фор- мулам г; = Ср+ П + Нг(3-1)+1Кг (3-1) где 1 = 1, 2 - номер центрируемой автоколлимационнойДалее при помощи автоколлимационной трубки (не показано) определяют величину децентрировки одной иэ автоколлимационных точек, например первой l;(1=1), и вводят ее в ЭВМ 20, которая рассчитывает требуемые величины перемещений Я Я, планшайб1 1и 2 по формулам)3. юг+1-- -Бг2 г 7+1-- -(гг+1д57 Гг-- ) д"г -г1 7 ЭВМ 20 выдает команду блокам 18и 19 управления линейными шаговыми двигателями произвести перемещения10 планшайб на найденные величины. Бло" ки 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 передает" ся на расположенный на вращающемся шпинделе 21 узел качания, после чего планшайбыи 2, выполненные в виде индукторов линейных шаговых20 двигателей, перемещаются на величины Б, и Б,. Закрепленные в планшайбах 1 и 2 концы штока 6 также смещаются на величины Б,. и Бг. Так как в общем случае Б,;Б , шток 6 заклонится на некоторый угол о)(7)А Ч В) Б, - Б агсс 8 - ----1При центрировке второй автоколлимационной точки устройство работает аналогичным образом, величины Бигг Б, в этом случае рассчитываются по формуламгБ Р Вгг,+1Б = К Б =Бгг 2 2 г И 30 35 Так как ЭВМ 20 может рассчитывать значениЯ Б, и Б г; длЯ любых значений 40 г а линейные шаговые двигатели их осуществлять, предлагаемое устройство не имеет присущей известному "мертвой зоны". Ранее рассматривался заклон только в одной плоскости ЕУ, 45 однако, так как ЭВМ 20 может рассчитать и задать линейным шаговым двигателям перемещения по Х и У с различными Ки К, возможно производить эаклоны в плоскостях Х и У от 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 У) (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 1/4 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 1 между планшайбами и статорами с целью создания магнитовоэдушной подвески. Этот зазор создается и поддерживается постоянным ( Я = 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. 6 а, 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 пласти 1365016ны 22 (фиг, Ьа). При возбуждении обмотки 38 и отключении обмотки 37 магнитный поток переключается на зубец 35 и индуктор перемещается вправо (фиг. 9 б). При изменении направления тока в обмотке 37 и отключе" нии 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 управленияДля 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 Ци Цс автоколлимационными линиями 0 и 0одной иэ поверхностей (торической) линзы 7 в осевом направлении (фиг, 7 а). 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 )(фиг, 7 б) в плоскости Х и Ц (О ) в плоскости У (фиг. 7 в), центрируют автоколлимационную точку 0 с требуемой точностью. При этом децентрировка линий 0 и 0 не изменяется, как это было бы при центрировке точки 0 посредством традиционного смещения в радиальном направлении (точки 0 и0 ), при котором децентрировки увелйчиваются (О ) или уменьшаются3 у(0) на величину децентрировки точки О, случайным образом.После этого совмещают оси качания Ц и Цс автоколлимационной точкой О, сферической поверхности линзы 7 (фиг. 7 г, д), При этом ориентация штока 6 не изменяется в отличиеот известного устройства, в которомперестройка центра качания сопряженас изменением ориентации штока, Далее 16 эаклоном вокруг точки О, в плоскостиХ (фиг. 7 г) центрируют автоколлимационную иию 0 (фи7 д) и в плоскости У автоколлимационную линию 0Так как точка 0совмещена с осями 20 Ц и Ц , ее децентрировки не происходит, После этого проводят технологическую обработку линзы 7. ф о р м у л а изобретения51, Устройство для центрировкилинз, содержащее корпус с двумя цилиндрическими проточками, в каждойиз которых размещена планшайба свозможностью 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 снабженаэлектромеханическим приводом с независимым перемещением по двум координатам, подключенным к блоку управ-,ления приводами, а шток установленна другой планшайбе через упругуюпластину.2, Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что планшайбы 4 выполнены в виде роторов линейныхшаговых двигателей, статоры которыхразмещены в корпусе.1365016 б 7 О О 7 ФЙ 8Составитель Н. Гончаренк Редактор А. Козориз Техред М.Моргентал Корректор Л. Пилипен Подписное тиинаб., д. 4 Заказ 6605/39 Тираж 533ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открь113035, Москва, Ж, Раушская /5Производственно-полиграфическое предприятие г Ужго1Род ул, роектнП