本發(fā)明屬于小型精密儀器領域，主要涉及一種測量光學鏡頭螺紋壓圈預緊力的裝置。

背景技術：

隨著對光學鏡頭的精度和成像質量要求的不斷增加，提高光學鏡頭的裝配質量已經(jīng)成為迫在眉睫的問題。鏡片與鏡框之間多采用螺紋壓圈預緊的方式來固定，通過螺紋壓圈實現(xiàn)鏡片和鏡框的機械靜連接。螺紋壓圈的連接形式具有方便拆卸、緊固牢靠的特點，螺紋壓圈預緊力的大小一定程度上決定了光學鏡頭的裝配質量的好壞。在光學鏡頭中若預緊力過高，將會引起應力集中，進而造成鏡頭成像質量下降甚至鏡片破損；若預緊力過小，會導致連接強度不夠，在沖擊振動環(huán)境下出現(xiàn)鏡片滑移，對象質造成很大的影響。因此，準確獲得鏡頭螺紋壓圈預緊力對提高裝配質量、保證產(chǎn)品一致性有著十分重要的意義。

目前，我國公布的北京宇航系統(tǒng)工程研究所“一種預緊力與預緊力矩關系標定裝置及標定方法”專利(公開號：cn104406726a)采用扭力傳感器和壓力傳感器實時監(jiān)測扭轉力和壓力的關系，該方法介紹了以分離式螺母為對象的檢測方法及過程，可以對普通螺栓進行預緊力矩和預緊力關系的標定。然而，鏡頭螺紋壓圈與普通螺紋相比，具有螺距與公稱直徑的比值小、壓圈厚度與公稱直徑的比值小、垂直于軸向的橫截面積小、光學鏡頭壓圈與鏡筒連接精度高等特點，因此難以利用該方法從較小的端面測量出壓圈預緊力。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提出了一種測量光學鏡頭螺紋壓圈預緊力的裝置，能夠實時獲得螺紋壓圈在擰緊過程中對透鏡的軸向壓力，為控制透鏡表面應力以及實現(xiàn)定量化裝配提供測量手段和數(shù)據(jù)支持。

本發(fā)明的技術方案為：

所述一種光學鏡頭螺紋壓圈預緊力測量裝置，其特征在于：包括安裝平臺、豎直向移動組件、鏡筒夾持組件和測量部件；

所述測量部件包括平動滑軌、轉接板、傳感器組件、傳力桿和導向筒；所述平動滑軌固定安裝在安裝平臺上，所述轉接板固定安裝在平動滑軌上，平動滑軌能夠帶動轉接板在平行于安裝平臺安裝面的平面內二維移動；所述傳感器組件和所述導向筒安裝在轉接板上，且傳感器組件處于導向筒內部；導向筒上端面開孔，所述傳力桿下端穿過所述開孔，且下端面與傳感器組件接觸，傳力桿上端穿入鏡筒，且上端面與被測鏡頭接觸；所述鏡筒夾持組件夾持固定鏡筒；鏡筒夾持組件固定在豎直向移動組件上，豎直向移動組件固定安裝在安裝平臺上，且豎直向移動組件能夠帶動鏡筒夾持組件在豎直方向移動。

進一步的優(yōu)選方案，所述一種光學鏡頭螺紋壓圈預緊力測量裝置，其特征在于：豎直向移動組件包括燕尾導軌、燕尾條、螺紋移動支撐臺、絲杠、手輪、支撐擋板、鎖緊塊；所述燕尾導軌上下端分別與所述支撐擋板和所述安裝平臺固定連接；所述燕尾條安裝在所述螺紋移動支撐臺兩側，并整體穿入所述燕尾導軌中，能夠沿燕尾導軌方向正反向移動；所述絲杠與所述螺紋移動支撐臺通過螺紋配合，絲杠上下兩端分別安裝在所述支撐擋板和所述安裝平臺的配合孔內，絲杠旋轉時能夠帶動螺紋移動支撐臺沿導軌上下移動；所述手輪與絲杠上端固定連接，通過手輪能夠帶動絲杠旋轉。

進一步的優(yōu)選方案，所述一種光學鏡頭螺紋壓圈預緊力測量裝置，其特征在于：所述燕尾條與所述燕尾導軌的配合面上有缺口，所述鎖緊塊置于缺口內，缺口背向有螺孔，通過旋緊所述螺孔內的螺釘擠壓鎖緊塊實現(xiàn)鎖緊。

進一步的優(yōu)選方案，所述一種光學鏡頭螺紋壓圈預緊力測量裝置，其特征在于：所述鏡筒夾持組件包含第一v型塊、第二v型塊、第一導軌、第二導軌、橫板、第二絲杠、支撐座、擋圈；所述橫板固定連接螺紋移動支撐臺；第一導軌、第二導軌的上端面分別與第一v型塊、第二v型塊連接，第一導軌、第二導軌的下端面與橫板固定連接；所述支撐座下端面與橫板固定連接；所述第二絲杠兩端分別與第一v型塊、第二v型塊螺紋配合，并且一端為左旋螺紋，另一端為右旋螺紋，能夠使第一v型塊和第二v型塊同時朝向或背向中心移動；所述第二絲杠中部定位圓柱與所述支撐座為孔軸配合，并且采用所述擋圈將第二絲杠卡在支撐座中。

有益效果

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在以下幾個方面。

(一)本發(fā)明通過光學鏡頭螺紋壓圈預緊力測量裝置的設計，將光學鏡頭壓圈預緊力通過傳力桿和導向筒轉化為測力傳感器能夠直接測量的壓力，此轉化過程簡明清晰，操作方便，能夠實現(xiàn)不同工況、不同扭矩情況下螺紋壓圈預緊力的測量。

(二)本發(fā)明具有高精度模擬光學鏡頭螺紋壓圈擰緊實際工況的功能，不僅能夠測量不同潤滑條件下不同尺寸壓圈的預緊力，而且能夠測量不同材料壓圈與鏡筒間的預緊力。

(三)本發(fā)明具有兩維水平向調節(jié)裝置和豎直向調節(jié)裝置，可以輕松實現(xiàn)被測件的位置調節(jié)，從而降低了本發(fā)明的操作難度并極大地提高測量裝置的柔性。

(四)本發(fā)明通過鏡筒夾持組件的設計，實現(xiàn)了對于側面無連接孔鏡筒的夾持和固定，并且該組件采用v型塊夾持方式，可以實現(xiàn)對不同口徑大小鏡筒的夾持固定。

(五)本發(fā)明具有很高的柔性，通過接口和轉接工裝設計，可以實現(xiàn)對不同型號螺釘不同扭矩情況下的預緊力測量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明光學鏡頭壓圈預緊力測量裝置的系統(tǒng)組成示意圖。

圖2為豎直向移動組件的組成示意圖。

圖3為鏡筒夾持組件的組成示意圖。

圖4為本發(fā)明的測量示意圖。

其中，1-手輪，2-支撐擋塊，3-燕尾導軌，4-燕尾條，5-鎖緊塊，6-螺紋移動支撐臺，7-絲杠，8-筋板，9-平臺，10-轉接塊，11-傳力桿，12-第一v型塊，13-第一導軌，14-支撐座，15-擋圈，16-第二v型塊，17-第二導軌，18-第二絲杠，19-橫板，20-導向筒，21-傳感器組件，22-轉接板，23-平動滑軌，24-數(shù)顯儀表。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行詳細描述。

根據(jù)圖1所示，光學鏡頭螺紋壓圈預緊力測量裝置包括：筋板8，平臺9，轉接塊10，傳力桿11，導向筒20，傳感器組件21，轉接板22，平動滑軌23，豎直向移動組件，鏡筒夾持組件。平動滑軌23為兩維調整機構，可以實現(xiàn)x向，y向移動，平動滑軌23下端面通過4個螺釘與平臺9連接，平臺9上分布等距的螺釘過孔，可以根據(jù)實際的測量產(chǎn)品來調節(jié)平動滑軌23的位置。平動滑軌23上端面通過4個螺釘與轉接板22固定連接。導向筒20和傳感器組件21分別通過3個螺釘與轉接板22固定連接，傳感器組件21的電纜從導向筒20的缺口處穿出，并且基本保證導向筒20與傳感器組件21間同心。豎直向移動組件下端分布5個螺紋孔，通過螺釘將其與平臺固定連接，并使用筋板8來提高剛性，數(shù)顯儀表24通過線纜與傳感器組件21聯(lián)通，可以實現(xiàn)預緊力的實時顯示。

根據(jù)圖2所示，豎直向移動組件是實現(xiàn)被測產(chǎn)品沿豎直方向移動的重要裝置，其包括：手輪1，支撐擋塊2，燕尾導軌3，燕尾條4，鎖緊塊5，螺紋移動支撐臺6，絲杠7。燕尾條4通過4個螺釘分別固連在螺紋移動支撐臺6的兩側，并且整體穿入燕尾導軌3，保證兩者間配合緊密。燕尾條4與燕尾導軌3的配合面上有一缺口，鎖緊塊5置于缺口內，缺口背向有螺孔，可以通過旋緊螺釘擠壓鎖緊塊實現(xiàn)鎖緊，防止在工作過程中所述螺紋移動支撐臺發(fā)生移動影響測量精度。絲杠7的上下兩端為光桿，其下端與平臺9為孔軸配合，絲杠7中段為多頭螺紋，并且與螺紋移動支撐臺通過螺紋相配合。支撐擋塊2上帶有配合孔，與絲杠7的上端相配合，并且通過5個螺釘與燕尾導軌3固定連接，防止螺紋移動支撐臺脫出燕尾導軌3并保證絲杠7在軸向無竄動。絲杠7上端端面帶有4個螺紋孔，通過螺釘將手輪1固連在絲杠7上，并且為了保證連接強度，需要制銷孔并穿入強度銷。

根據(jù)圖3所示，針對側面無連接孔的鏡筒，使用所述鏡筒夾持組件來將鏡筒固定在測量裝置上，所述鏡筒夾持組件包含第一v型塊12，第一導軌13，支撐座14，擋圈15，第二v型塊16，第二導軌17，第二絲杠18，橫板19。第一導軌13和第二導軌17為燕尾導軌，上部為活動端，分別通過5個螺釘與第一v型塊12和第二v型塊16固定連接，下部為固定端，端面上分布3個螺紋孔，通過螺釘與橫板相連，并保證兩軌道對正。第二絲杠18左右兩端為螺紋，中段為光桿，且中段半徑要大于兩端，第二絲杠18左端為右旋螺紋，與第一v型塊12一側的螺紋孔相配合，第二絲杠18右端為左旋螺紋，與第二v型塊16一側的螺紋孔相配合，以此保證在旋轉第二絲杠18時，兩v型塊同時朝向或背向中心移動，并且夾持中心與橫板上的通孔基本同心。第二絲杠18中段通過擋圈15卡在支撐座14內，防止第二絲杠18在轉動過程中出現(xiàn)軸向竄動，支撐座14通過2個螺釘固連在橫板上。第二絲杠18右端端面帶有內六角孔，使用普通內六角扳手即可實現(xiàn)第二絲杠18的轉動和擰緊。橫板一側帶有3個通孔，可以通過螺釘將其固連在轉接塊10上，并整體與豎直向移動組件連接，以滿足不同尺寸、不同深度鏡筒的夾持與測量。

光學鏡頭螺紋壓圈預緊力測量裝置的操作步驟如下：

第一步：根據(jù)實際測量產(chǎn)品選擇合適夾持方式，對于側邊含有連接孔的鏡筒，可以設計相對應的底座，將鏡筒和底座直接固連在豎直向移動組件上，如圖4-a所示；對于側邊無連接孔的鏡筒，可以使用鏡筒夾持組件來將鏡筒固定在測量裝置上，如圖4-b所示。

第二步：調節(jié)豎直向移動組件和平動滑軌，將被測件調整至合適位置，即被測件中心基本與傳感器中心對正，傳力桿上端面稍高于鏡頭安裝面。

第三步：確定壓圈、鏡筒材料及尺寸等參數(shù)，進行鏡頭壓圈擰緊實驗，并記錄下擰緊過程中傳感器組件的讀數(shù)，該讀數(shù)即為壓圈預緊力。

綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。