Патрон для центрирования линз Советский патент 1992 года по МПК G02B7/02 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к приспособлениям для сборки оптических приборов, и может быть использовано для центрирования линз в оправах

Известен патрон для центрирования линз в оправах, содержащий корпус, узел смещения, узел качания, включающий сферическую направляющую, центр которой размещен на оси вращения патрона и штангу, установленную с возможностью тонкого и грубого перемещения вдоль оси патрона.

Недостатками известной конструкции являются низкая жесткость патрона и, как следствие, точность центрирования с большими радиусами кривизны, вызванные необходимостью большой длины штанги; ограниченность диапазона радиусов центрируемых линз длиной штанги патрона.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является патрон для центрирования линз, содержащий корпус, узел смещения, узел качания, включающий параллельно установленные планшайбы, подвижные в радиальном направлении и связанные между собой двуплечие рычаги и шарниры, ориентирующий шток для закрепления переходной оправки центрируемой линзы, направляющую и регулировочные винты, при этом ориентирующий шток закреплен в двух крайних планшайбах, двуплечие рычаги шарнирно закреплены в корпусе, а регулировочные винты взаимодействуют с одной из планшайб.

Недостатками известного патрона являются ограниченность диапазона радиусов центрируемых линз от -00 до - г и от +г до +00, что приводит к наличию мертвой зоны в ряде радиусов центрируемых линз, низкая

01 О 00

N Ю

точность центрирования линз, определяемая низкой кинематической жесткостью из- за большого количества шарнирных сочленений в конструкции патрона, ограниченная чувствительность установки задан- ного радиуса кривизны центрируемой линзы, определяемая длиной двуплечих рычагов и, как следствие, длиной всего патрона.

Цель изобретения - увеличение диапа- зона радиусов центрируемых линз и повышение точности центрирования,

Указанная цель достигается тем, что патрон для центрирования линз, содержащий неподвижный корпус и связанные с ним узел смещения и узел качания, включающий подвижный корпус с установленным в нем ориентирующим штоком для закрепления переходной оправки, и установленные параллельно одна другой планшайбы, шарнирно связанные с ориентирующим штоком, взаимодействующие с регулировочными механизмами, и направляющую, установленную на подвижном корпусе с возможностью перемещения вдоль его оси с помощью регулировочной гайки, снабжен дополнительной направляющей, установленной на подвижном корпусе в плоскости, проходящей через ось корпуса и перпендикулярной к плоскости, в которой установле- наосновнаянаправляющая,

регулировочные механизмы выполнены в виде четырех цилиндрических кулачков с рабочей торцовой поверхностью в еиде плоскости, выполненной под углом к оси вра- щения кулачка, попарно установленных на основной и дополнительной направляющих с возможностью независимого поворота вокруг собственных осей, и четырех плунжеров, посредством которых кулачки взаимо- действуют с планшайбами, при этом основная и дополнительная направляющие установлены с возможностью поочередного взаимодействия с регулировочной гайкой.

На фиг.1 представлена конструкция патрона для центрирования линз, на фиг.2 - график зависимости радиуса качания патрона от углов разворота кулачков,

Патрон для центрирования линз содержит узел смещения и узел качания. Узел смещения выполнен, например, в виде планшайбы 2 (фиг.1), смещаемой в корпусе 1 регулировочными винтами 3 по двум взаимно перпендикулярным направлениям.

Узел качания выполнен в виде подвиж- ного корпуса 4, в котором расположены две планшайбы 5 с возможностью подвижки в радиальном направлении, В планшайбах при помощи карданового подвеса 6 закреплен ориентирующий шток 7 для закрепления переходной оправки центрируемой линзы. С каждой из планшайбы 5 контактируют по двум взаимно перпендикулярным направлениям плунжеры 8 с возможностью радиального перемещения в подвижном корпусе 4. Каждый из плунжеров контактирует также с цилиндрическим кулачком 9, который закреплен с возможностью вращения вокруг своей оси на направляющей 10. Направляющие 10 кинематически связаны с подвижным корпусом 4 с возможностью перемещения вдоль оси вращения патрона,

В подвижном корпусе 4 патрона установлены две направляющие 10 ориентированные ортогонально друг по отношению друга, на каждой из которых установлены два цилиндрических кулачка 9, действующие в одном направлении на планшайбы 5 посредством плунжеров 8. Обе направляющие 10 кинематически связаны с регулировочной гайкой 11 при помощи фиксатора 12.

Процесс центрирования осуществляется известным образом,

Узел качания действует следующим образом,

При вращении регулировочной гайки 11 одна из направляющих 10, связанная с ней при помощи фиксатора 12, начинает перемещаться вдоль оси вращения патрона. При этом кулачки 9, предварительно выставленные на определенные углы посредством плунжеров 8, начинают перемещать каждую мз планшайб 5 на величину, пропорциональную углу, который имеет кулачок 9 в плоскости движения направляющей 10.

Угол торцового цилиндрического кулачка в плоскости движения направляющей является переменным и зависит от угла разворота кулачка в направляющей

B«Bmax Sin р ,(1)

где В max - максимальный угол торцового цилиндрического кулачка;

(f угол его разворота относительно плоскости движения направляющей,

Из соотношения (1) следует, что угол клина образующегося в плоскости движения направляющей может изменяться от - Вшах до + Вшах, чем изменяется передаточное отношение смещения плунжеров 8 при поступательном перемещений направляющей 10. Величина передаточного отношения между плунжерами 8, действующими на планшайбы 5, определяет радиус качания ориентирующего штока 7. Зависимость радиуса качания г от углов поворота 1 и р2 пары торцовых кулачков 9, размещенных на направляющей 10, имеет вид

(2)

Sin 2

где L - расстояние между центрами вращения цилиндрических кулачков 9,

Из соотношения (2) следует, что установкой углов разворота кулачков tp и pz РЮЖНО установить любой радиус качания % патрона от - до + без мертвой зоны в центре диапазона.

На фиг.2 приведены зависимости радиусов качания патрона от устанавливаемых углов кулачков: график 1 зависимости г ( при tpz -ж/2 ; график 2 зависимости r( при tfa - JT/2 ; график 3 зависимости r(pz при р jr/2 ; график 4 зависимости r(pi} при q -n/2 график 5 зависимости производной функции r(pi) при р - лг/2 ,

Анализ графика показывает: центри- ровочный патрон имеет диапазон от-оо до + со без мертвой зоны (см.графики 1-4 фиг.2), точность установки радиуса качания патрона (см.график 5 фиг.2) зависит от устанавливаемого радиуса кривизны и с его ро- стом падает. Для обеспечения - максимальной точности установки радиуса кривизны необходимо на одном из кулачков устанавливать значение угла, близкое к максимальному, а на другом - определяемое соотношением (2).

Чувствительность установки заданного радиуса качания в данном патроне зависит от Вшах, в связи с чем может быть практически любой, не влияя при этом на габариты.

Наличие одной регулировочной гайки, переключаемой при помощи фиксатора поочередно на одну и другую координату, по

зволяет упростить и ускорить операции установки центрируемой линзы на оси вращения патрона.

Формула изобретений

5Патрон для центрирования линз, содер жащий неподвижный корпус и связанные с ним узел смещения и узел качания, включающий подвижный корпус с установленным в нем ориентирующим штоком для закреп10 ления переходной оправки, и установленные параллельно одна другой планшайбы, шарнирно связанные с о риентирующим штоком, взаимодействующие с регулировочными механизмами, и направляющую,

15 установленную на подвижном корпусе с возможностью перемещения вдоль его оси с помощью регулировочной гайки, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона радиусов центрируемых линз

20 при повышении точности центрирования, патрон снабжен дополнительной направляющей, установленной на подвижном корпусе в плоскости, проходящей через ось корпуса и перпендикулярной к плоскости, в

25 которой установлена первая направляющая, регулировочные механизмы выполнены в виде четырех цилиндрических кулачков с рабочей торцовой поверхностью в виде плоскости, выполненной под углом к оси

30 вращения кулачка, попарно установленных на основной и дополнительной направляющих с возможностью независимого поворота вокруг собственных осей, и четырех плунжеров, посредством которых кулачки

35 взаимодействуют с планшайбами, при этом основная и дополнительная направляющие установлены с возможностью поочередного взаимодействия с регулировочной гайкой.

Используется для центрирования линз в оправах, при сборке оптических приборов. Сущность изобретения: патрон для центрирования линз содержит корпус и связанные с ним узел перемещения и узел качания. Узел качания включает ш арнирно связанные ориентирующий шток для закрепления переходной оправки центрируемой линзы и две параллельно установленные планшайбы, две направляющие, имеющие возможность перемещения вдоль оси вращения патрона, четыре торцевых кулачка, попарно установленных на направляющих с возможностью вращения вокруг собственных осей, четыре плунжера и регулировочную гайку Направляющие кинематически связаны с регулировочной гайкой и подвижным корпусом и установлены взаимно ортогонально друг к другу, а торцовые кулачки 9 посредством плунжеров взаимодействуют с планшайбами узла качания патрона. 2 ил.