專利名稱：一種用于太陽(yáng)能聚光菲涅爾透鏡的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于光學(xué)透鏡的加工方法，尤其是一種采用光學(xué)玻璃為原料的用于太陽(yáng)能聚光菲涅爾透鏡的加工方法。
背景技術(shù)：
在太陽(yáng)聚光領(lǐng)域，菲涅爾透鏡是聚光太陽(yáng)能系統(tǒng)(CPV)中重要的光學(xué)部件之一。其性能優(yōu)劣直接影響著CPV系統(tǒng)的聚光率的高低。常規(guī)的菲涅爾透鏡是采用聚烯烴材料注壓而成塑料而成，或采用將菲涅爾面型的硅膠塑壓在平片光學(xué)玻璃基體上，由于菲涅爾透 鏡長(zhǎng)期裸露在室外環(huán)境中，上述兩中方法制成的菲涅爾由于塑料或硅膠的形變而影響期性能的發(fā)揮。專利號(hào)為201110175240. I，專利名稱為“高光效的聚光太陽(yáng)能菲涅爾透鏡制作方法”的中國(guó)專利中公開(kāi)了一種制作方法，其選用平板石英玻璃與硅膠為材料，將單層鏡體改為玻璃與硅膠雙層復(fù)合型鏡體。經(jīng)制模、玻璃表面處理，注橡復(fù)合成型、修邊和檢驗(yàn)后制成改進(jìn)型菲涅爾透鏡。上述技術(shù)方案的缺點(diǎn)是石英玻璃與硅膠材料的膨脹系數(shù)不同，該產(chǎn)品長(zhǎng)期曝曬在太陽(yáng)下，很容易造成分層，使平板石英玻璃與硅膠材料分開(kāi)，降低產(chǎn)品的使用效果。專利號(hào)為200610135409. X，專利名稱為“復(fù)合型菲涅耳條焦聚光透鏡及其制造方法”的中國(guó)專利中公開(kāi)了一種方法其將高分子透明材料熱熔在無(wú)機(jī)玻璃板上，使其形成一體，再在高分子透明材料表面上制作出(模壓或輥壓)菲涅耳條焦透鏡，從而制成復(fù)合型菲涅耳條焦聚光透鏡。上述技術(shù)方案的缺點(diǎn)是高分子材料與無(wú)機(jī)玻璃材料的膨脹系數(shù)不同，該產(chǎn)品長(zhǎng)期曝曬在太陽(yáng)下，很容易造成分層，使高分子與無(wú)機(jī)玻璃材料分開(kāi)，降低產(chǎn)品的使用效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)而提供一種操作方便、生產(chǎn)效率高的用于太陽(yáng)能聚光菲涅爾透鏡的加工方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是該于太陽(yáng)能聚光菲涅爾透鏡的加工方法，其特征在于板塊狀玻璃通過(guò)傳送輥筒進(jìn)入輥壓筒和輥壓模具之間工作面，經(jīng)過(guò)輥壓模具加工后，板塊狀玻璃表面刻錄有由小到大的同心圓并通過(guò)傳送輥進(jìn)入冷卻裝置，徑冷卻后進(jìn)行裁切，制成單片菲涅爾透鏡，所述的輥壓模具其截面形狀為圓周分布有鋸齒的圓形，其直徑的一端為留空位，圓周上除留空位外連續(xù)分布有鋸齒，且鋸齒沿該直徑左右對(duì)稱。本發(fā)明將板塊狀玻璃通過(guò)輥壓模具和輥壓筒的配合，通過(guò)特殊形狀的輥壓模具在板塊狀玻璃的一個(gè)表面上形成由小到大的多個(gè)同心圓，一次熱成型制成菲涅爾透鏡，所制成的菲涅爾透鏡具有優(yōu)良的聚焦作用和較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，能在露天環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間使用而不發(fā)生形變。本發(fā)明所述的位于直徑同側(cè)的鋸齒形狀大小相同。鋸齒具體的大小、形狀等根據(jù)具體要加工的菲涅爾透鏡參數(shù)要求確定，菲涅爾透鏡其表面由一系列鋸齒型凹槽組成，中心部分是橢圓型弧線。每個(gè)凹槽都與相鄰凹槽之間角度不同，但都將光線集中一處，形成中心焦點(diǎn)，也就是透鏡的焦點(diǎn)。每個(gè)凹槽都可以看做一個(gè)獨(dú)立的小透鏡，把光線調(diào)整成平行光或聚光。對(duì)稱的一對(duì)鋸齒在板塊狀玻璃的表面形成一個(gè)圓形刻槽，留空位在板塊狀玻璃表面不形成加工痕跡，可以作為后續(xù)裁切的分割線。本發(fā)明將光學(xué)玻璃的原料通過(guò)熔煉爐變成光學(xué)玻璃溶液，光學(xué)玻璃溶液在前端處理裝置中被均分制成板塊狀玻璃。本發(fā)明可以直接使用制成的板塊狀玻璃，也可以先進(jìn)行板塊狀玻璃的加工。本發(fā)明所述的板塊狀玻璃厚度為3 10mm。本發(fā)明所述的輥壓模具采用鎢鋼材料。選擇上述材料的原因是鎢鋼材料穩(wěn)定性強(qiáng)，不易變形。本發(fā)明所述的輥壓模具采用數(shù)控雕銑機(jī)加工，然后將其工作面拋光為鏡面。這樣做的目的是為了獲得更高精度的菲涅爾透鏡。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明所述方法可以用玻璃生產(chǎn)一體型菲涅爾透鏡，防止在使用中的脫膠、分層、變形等。并且該方法生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低，解決了玻璃材質(zhì)加工過(guò)程中的難題。


圖I為本發(fā)明工作流程不意圖。圖2為本發(fā)明棍壓模具截面示意圖。圖3為本發(fā)明加工完的菲涅爾透鏡圖結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3的俯視圖。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖f圖2，光學(xué)玻璃的原料加入熔煉爐1，從熔煉爐I流出的光學(xué)玻璃溶液進(jìn)入前端處理裝置2，前端處理裝置2將光學(xué)玻璃溶液均分為厚度3 IOmm的板塊狀玻璃，板塊狀玻璃在傳送輥筒3的工作下，進(jìn)入輥壓筒4與輥壓模具7之間的工作面。所述的輥壓模具7采用鎢鋼材料制成，其形狀經(jīng)過(guò)數(shù)控雕銑機(jī)加工，再將輥壓模具7的工作面拋光為鏡面。輥壓模具7截面形狀為圓周分布有鋸齒71的圓形，其直徑d的一端為留空位72，圓周上除留空位72外連續(xù)分布有鋸齒71，且鋸齒71沿該直徑d左右對(duì)稱，位于直徑d同側(cè)的鋸齒71形狀大小相同。經(jīng)過(guò)輥壓模具7的工作后，板塊狀玻璃成為菲涅爾透鏡6并被傳送輥筒3輸送到冷卻裝置5中，經(jīng)冷卻對(duì)長(zhǎng)條的菲涅爾透鏡6后進(jìn)行裁切，成為單片菲涅爾透鏡6’。
參見(jiàn)圖3 圖4，采用本發(fā)明所述方法制成的單片菲涅爾透鏡，全部采用光學(xué)玻璃材料制成，其一個(gè)表面為光面，另一個(gè)表面刻錄有由小到大的同心圓。同心圓中每個(gè)圓的刻槽均為斜面刻槽。雖然本發(fā)明已以實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并非用以限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，比如輥壓模具7中的鋸齒的形狀可以如上述實(shí)施例中的三角形，也可以根據(jù)產(chǎn)品需要進(jìn)行調(diào)整。任何熟悉該項(xiàng)技術(shù)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍內(nèi)所作的更動(dòng)與潤(rùn)飾，均應(yīng)屬于本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于太陽(yáng)能聚光菲涅爾透鏡的加工方法，其特征在于板塊狀玻璃通過(guò)傳送輥筒進(jìn)入輥壓筒和輥壓模具之間工作面，經(jīng)過(guò)輥壓模具加工后，板塊狀玻璃表面刻錄有由小到大的同心圓并通過(guò)傳送輥進(jìn)入冷卻裝置，徑冷卻后進(jìn)行裁切，制成單片菲涅爾透鏡，所述的輥壓模具其截面形狀為圓周分布有鋸齒的圓形，其直徑的一端為留空位，圓周上除留空位外連續(xù)分布有鋸齒，且鋸齒沿該直徑左右對(duì)稱。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于太陽(yáng)能聚光菲涅爾透鏡的加工方法，其特征在于所述的位于直徑同側(cè)的鋸齒形狀大小相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于太陽(yáng)能聚光菲涅爾透鏡的加工方法，其特征在于將光學(xué)玻璃的原料通過(guò)熔煉爐變成光學(xué)玻璃溶液，光學(xué)玻璃溶液在前端處理裝置中被均分制成板塊狀玻璃。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的用于太陽(yáng)能聚光菲涅爾透鏡的加工方法，其特征在于所述的板塊狀玻璃厚度為3 10mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于太陽(yáng)能聚光菲涅爾透鏡的加工方法，其特征在于所述的輥壓模具采用鎢鋼材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于太陽(yáng)能聚光菲涅爾透鏡的加工方法，其特征在于所述的輥壓模具采用數(shù)控雕銑機(jī)加工，然后將其工作面拋光為鏡面。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種采用光學(xué)玻璃為原料的用于太陽(yáng)能聚光菲涅爾透鏡的加工方法，其特征在于板塊狀玻璃通過(guò)傳送輥筒進(jìn)入輥壓筒和輥壓模具之間工作面，經(jīng)過(guò)輥壓模具加工后，板塊狀玻璃表面刻錄有由小到大的同心圓并通過(guò)傳送輥進(jìn)入冷卻裝置，徑冷卻后進(jìn)行裁切，制成單片菲涅爾透鏡，所述的輥壓模具其截面形狀為圓周分布有鋸齒的圓形，其直徑的一端為留空位，圓周上除留空位外連續(xù)分布有鋸齒，且鋸齒沿該直徑左右對(duì)稱。本發(fā)明操作方便、生產(chǎn)效率高。
文檔編號(hào)C03B13/01GK102617017SQ201210103390
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月11日
發(fā)明者徐云明 申請(qǐng)人:浙江藍(lán)特光學(xué)股份有限公司