一种管状或棒状光学元件外表面镀膜专用夹具

文档序号:1794257 发布日期:2021-11-05 浏览:12次 >En<

阅读说明:本技术 一种管状或棒状光学元件外表面镀膜专用夹具 (Special fixture for coating film on outer surface of tubular or rod-shaped optical element ) 是由 王奔 孙顺文 原清海 于 2021-07-30 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种管状或棒状光学元件外表面镀膜专用夹具,所述专用夹具设置于镀膜机的工件盘上,所述专用夹具包括驱动装置和多个传动齿轮,驱动装置的驱动轴连接驱动轮,传动齿轮与驱动轮啮合传动;传动齿轮的内圈过盈配合装配夹具转轴,夹具转轴的端部开设夹具孔,夹具孔中过盈配合设置硅胶棒,硅胶棒从端面向内部开设中空腔,中空腔中过盈配合装配待镀膜的管状或棒状光学元件,使待镀膜的管状或棒状光学元件被所述夹具转轴带动旋转。本发明适于真空沉积镀膜中对于管状、棒状、柱面和光纤外表面等光学元件镀膜,可以用于批量生产,且能有效保证膜厚均匀性。(The invention provides a special fixture for coating a film on the outer surface of a tubular or rod-shaped optical element, which is arranged on a workpiece disc of a film coating machine and comprises a driving device and a plurality of transmission gears, wherein a driving shaft of the driving device is connected with a driving wheel, and the transmission gears are in meshing transmission with the driving wheel; the inner ring of the transmission gear is in interference fit with a rotating shaft of the assembling fixture, a fixture hole is formed in the end portion of the rotating shaft of the assembling fixture, a silica gel rod is arranged in the fixture hole in interference fit, a hollow cavity is formed in the silica gel rod from the end face to the inside, and a tubular or rod-shaped optical element to be coated is assembled in the hollow cavity in interference fit, so that the tubular or rod-shaped optical element to be coated is driven to rotate by the rotating shaft of the assembling fixture. The invention is suitable for coating optical elements such as tubular, rod-shaped, cylindrical and optical fiber outer surfaces in vacuum deposition coating, can be used for batch production, and can effectively ensure the uniformity of film thickness.)

一种管状或棒状光学元件外表面镀膜专用夹具

技术领域

本公开涉及光学镀膜技术领域,尤其涉及一种管状或棒状光学元件外表面镀膜专用夹具。

背景技术

随着光通信、激光制造技术的快速发展,光纤、柱面镜和管状等光学元件得到广泛的应用,如氦氖激光的石英玻璃管、特殊应用的光纤等,其外表面需要镀制光学薄膜,膜厚的均匀性是目前亟待解决的关键问题。以往的夹具装载量少,难以批量生产,而且结构复杂,装夹繁琐,容易破损。

发明内容

有鉴于此,本公开实施例提供一种管状或棒状光学元件外表面镀膜专用夹具,适于真空沉积镀膜中对于管状、棒状、柱面和光纤外表面等光学元件镀膜,可以用于批量生产,且能有效保证膜厚均匀性。

为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:

一种管状或棒状光学元件外表面镀膜专用夹具,所述专用夹具设置于镀膜机的工件盘上,所述专用夹具包括驱动装置和多个传动齿轮,所述驱动装置的驱动轴连接驱动轮,所述传动齿轮与所述驱动轮啮合传动;所述传动齿轮的内圈过盈配合装配夹具转轴,所述夹具转轴的端部开设夹具孔,所述夹具孔中过盈配合设置硅胶棒,所述硅胶棒从端面向内部开设中空腔,所述中空腔中过盈配合装配待镀膜的管状或棒状光学元件,使所述待镀膜的管状或棒状光学元件被所述夹具转轴带动旋转。

在一种优选的实施方式中,所述夹具转轴的两端均开设所述夹具孔,两端的所述夹具孔中均设置硅胶棒,两端的所述硅胶棒中均设置待镀膜的管状或棒状光学元件。

在一种优选的实施方式中,还包括轴承,所述夹具转轴的两端外壁均装配所述轴承。

在一种优选的实施方式中,所述传动齿轮设置在所述驱动轮的一侧,或对称设置在所述驱动轮的两侧。

在一种优选的实施方式中,所述硅胶棒的中空腔内径比所述待镀膜的管状或棒状光学元件直径小0.5-1mm。

在一种优选的实施方式中,所述待镀膜的管状或棒状光学元件在所述硅胶棒的中空腔中的夹持长度为所述待镀膜的管状或棒状光学元件总长度的1/4-1/3。

在一种优选的实施方式中,所述夹具转轴带动所述待镀膜的管状或棒状光学元件旋转的转速为1-2转/秒。

在一种优选的实施方式中,所述专用夹具随着镀膜机的工件盘进行公转,公转速度为15-30转/分钟。

在一种优选的实施方式中,还包括壳体,所述壳体包括前壳和后壳,所述前壳和后壳通过螺钉固定连接形成内腔,以将所述传动齿轮和所述轴承密封在所述壳体的内腔中。

在一种优选的实施方式中,还包括密封圈,所述密封圈设置在所述前壳和后壳的连接密封处。

本发明的一种管状或棒状光学元件外表面镀膜专用夹具,其有益效果在于:

(1)该夹具可稳定固定住棒状或者管状的直径和长度均较小、重量较轻、实心或空心的工件,实现外表面均匀镀膜;

(2)靠空心硅胶棒弹性夹持工件,避免工件的损伤,工件取放方便;

(3)根据工件的生产情况和工件盘夹持位置,可适当增减工件夹持的数量,提高劳动生产率。

(4)使用寿命长。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例中管状或棒状光学元件外表面镀膜专用夹具主视图;

图2为本发明实施例中的夹具的传动齿轮剖面图;

图3为本发明实施例中的夹具转轴侧视图;

图4为本发明实施例中的夹具的前壳俯视图;

图5为本发明实施例中的夹具的前壳侧视图;

图6为本发明实施例中的夹具的后壳俯视图;

图7为本发明实施例中的夹具的后壳侧视图;

图8为本发明实施例中的夹具的硅胶棒端面剖视图;

图9为本发明实施例中的夹具的硅胶棒侧剖面示意图;

图10为本发明另一实施例中的专用夹具主视图;

图11为本发明另一实施例中的专用夹具俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。

要说明的是,下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见,本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中,且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开,所属领域的技术人员应了解,本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施,且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说,可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外,可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想,图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外,在以下描述中,提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而,所属领域的技术人员将理解,可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。

如图1-9所示,本公开实施例提供一种管状或棒状光学元件外表面镀膜专用夹具,所述专用夹具设置于镀膜机的工件盘上,所述专用夹具包括驱动装置1和多个传动齿轮3,所述驱动装置1的驱动轴连接驱动轮,所述传动齿轮3与所述驱动轮啮合传动;所述传动齿轮3的内圈过盈配合装配夹具转轴2,所述夹具转轴2的端部开设夹具孔,所述夹具孔中过盈配合设置硅胶棒8,所述硅胶棒8从端面向内部开设中空腔,所述中空腔中过盈配合装配待镀膜的管状或棒状光学元件,使所述待镀膜的管状或棒状光学元件被所述夹具转轴2带动旋转。

本发明的一种实施方式中,所述夹具转轴2的两端均开设所述夹具孔,两端的所述夹具孔中均设置硅胶棒8,两端的所述硅胶棒8中均设置待镀膜的管状或棒状光学元件(如图1中所示的前工件9和后工件10)。

本实施方式中,所述驱动轮的两侧对称设置相同数量的所述传动齿轮3,如图1所示,也可以根据待镀膜的工件数量进行适当的增减。上述的驱动装置1优选为驱动电机,电机带动驱动轮转动,驱动轮驱动传动齿轮3转动,进而使装配在传动齿轮3上的上述夹具转轴2带动待镀膜的工件进行自转。空心的硅胶棒8固定待镀膜的工件,靠硅胶的弹性夹持住待镀膜的工件,空心硅胶棒8与夹具转轴2的夹具孔过盈配合,待镀膜的工件与硅胶棒8的中空腔过盈配合,既不损伤工件,也防止工件滑落。

其中,工件的自转速度可调,根据膜层均匀性分布情况调整工件的自转速度,保证工件在圆周方向膜厚分布均匀,经实验自转速度在每秒1-2转时,圆周方向膜厚更均匀,因此,优选地所述夹具转轴2带动所述待镀膜的工件旋转的转速为1-2转/秒。另外,所述专用夹具随着镀膜机的整个工件盘进行公转,公转速度为15-30转/分钟,保证在长度方向膜厚均匀。

待镀膜的工件夹持在空心的硅胶棒8中,硅胶棒8的中空腔内径可以根据工件尺寸进行加工,但硅胶棒8内的中空腔直径要小于工件的直径,靠硅胶的弹性进行夹持。优选地的结构是,可以夹持的工件直径在15mm以内,如果直径高于15mm,适当增大夹持长度,保证夹持可靠稳定。另外,硅胶棒8的中空腔直径小于工件直径约0.5~1mm以内,否则中空腔直径太小装夹困难,直径偏大夹持力度不够,工件容易脱落。另一优选结构是,上述待镀膜的元件在所述硅胶棒8的中空腔中的夹持长度为待镀膜的元件总长度的1/4-1/3,保证夹持的稳定性。

本发明的另一种实施方式中,还包括轴承7,所述夹具转轴2的两端外壁均装配所述轴承7,装配轴承7,保证旋转的精度和稳定性,该轴承7可选耐高温无油轴承,润滑剂为耐高温硅脂。

本发明的另一种实施方式中,还包括壳体,所述壳体包括前壳6和后壳4,所述前壳6和后壳4通过螺钉固定连接形成内腔,以将所述传动齿轮3和所述轴承7密封在所述壳体的内腔中。进一步地,还包括密封圈5,所述密封圈5设置在所述前壳6和后壳4的连接密封处边缘,通过密封圈5将轴承7密封在壳体内,防止沉积的膜料进入轴承7中,导致转动不稳。上述前壳6、后壳4、夹具转轴2均采用不锈钢、铝合金等材料。

本发明中,上述硅胶棒8可以承受温度150度以上,沉积过程中控制温度在150度以下。可镀制的管状或棒状光学元件的截面图可以是圆形、方形、六边形、三角形等。该专用夹具可批量生产,装夹容易,工件不容易破损,工件在镀制过程中自转的同时随着工件盘进行公转,保证了工件在圆周方向及长度方向的膜厚分布均匀。

在本发明的另一种实施方式中,所述传动齿轮3设置在所述驱动轮的同一侧,如图10-图11所示,由于该专用夹具是夹装在镀膜机的工件盘上,随着镀膜机的整个工件盘进行公转的,因此所述传动齿轮3的具体设置形式及设置数量,根据工件盘的形状,方便装夹来确定。

以上所述,仅为本公开的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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