一种减小胶粘应力的注胶固化装置及方法

本发明涉及注胶固化装置及方法，具体涉及一种减小胶粘应力的注胶固化装置及方法。

背景技术：

1、胶粘连接是光学零件装配的重要连接方式，光学零件与机械零件的胶粘是光学装配的特殊过程，光学零件的微应力粘接是光学装配的重要工序。

2、光学零件在装入机械框后，由于受重力影响，其面形在不同放置姿态下产生不同变化。在通过机械框注胶孔向光学零件与机械框间隙注胶后，胶层在固化过程中体积收缩，在机械件和光学零件之间形成固化应力，从而影响光学零件面形。受两者的综合影响，光学零件入框注胶后面形容易变差，难以保证光学性能，尤其是大径厚比光学零件受应力影响更为明显。因此大径厚比光学零件的装配过程是光学装调领域的难点。

3、在现有技术中，常用注胶工艺是通过计算注胶量，将注胶孔一次性注胶，然后平放静置于光学平台或干燥设备中等待胶固化。胶固化后检测面形时，容易发现光学零件面形变化量过大，导致出现大量像散，尤其对于大径厚比光学零件更是如此。因此现亟需优化注胶固化工艺。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种减小胶粘应力的注胶固化装置及方法，以解决光学零件入框注胶过程中，现有工艺难以保证光学零件面形指标的技术问题。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种减小胶粘应力的注胶固化装置，用于回转形待注胶镜组，所述待注胶镜组侧壁上设有多个注胶孔，其特殊之处在于：包括底座、相对设置在底座上的第一支架和第二支架、分别对应穿设在第一支架和第二支架上的第一俯仰轴和第二俯仰轴、两侧分别与第一俯仰轴和第二俯仰轴固连的圆形电机支架、固定设置在电机支架中心的电机、中心处与电机旋转轴同轴固连的圆形旋转支架、与旋转支架同轴固连的圆形镜组转接工装，以及蜗轮蜗杆组件和塞尺；

3、所述第一俯仰轴和第二俯仰轴的轴线位于同一直线上；

4、所述电机的电机本体与电机支架固连，其旋转轴与电机支架同轴，使得电机支架、旋转支架以及镜组转接工装均同轴设置；

5、所述镜组转接工装设置于旋转支架远离电机本体的一侧，用于安装待注胶镜组；

6、所述第一支架远离电机支架的一侧上设有第三支架；

7、所述蜗轮蜗杆组件架设在所述第三支架上，其蜗杆的轴线与电机的轴线平行，其蜗轮与所述第一俯仰轴同轴固连，从而实现蜗轮蜗杆组件对电机支架、电机、旋转支架、镜组转接工装以及待注胶镜组的俯仰调节；

8、所述塞尺用于设置在待注胶镜组的机械框与光学零件之间，对两者进行初步固定。

9、进一步地，还包括设置在第一支架和第二支架之间的环形轴承座以及第三轴承；

10、所述环形轴承座两侧分别与第一俯仰轴和第二俯仰轴固连，并与电机支架两侧固连；

11、所述第三轴承的外圈与环形轴承座固连，其内圈与旋转支架固连。

12、进一步地，所述旋转支架靠近电机支架的一侧设有环形安装架；

13、所述环形安装架与电机支架之间设有间隙；

14、所述环形安装架的外壁上设有第一环形凹槽；

15、所述环形轴承座的内壁上设有第二环形凹槽；

16、所述第三轴承的内圈嵌装在所述第一环形凹槽内，其外圈嵌装在所述第二环形凹槽内。

17、进一步地，还包括设置在第三支架外侧的旋转把手；

18、所述旋转把手与伸出第三支架的所述蜗杆固连；或者，所述旋转把手穿过第三支架一侧与所述蜗杆固连；

19、所述第一俯仰轴与第一支架之间设有第一轴承；

20、所述第二俯仰轴与第二支架之间设有第二轴承。

21、进一步地，所述底座包括支撑板、设置在支撑板底部的万向轮，以及设置在支撑板上方的吊环和扶手；

22、所述第一支架和第二支架固定安装在支撑板上方。

23、进一步地，还包括注胶组件、干涉仪和控制机构；

24、所述注胶组件用于向待注胶镜组注胶；

25、所述干涉仪用于检测待注胶镜组中光学零件的面形；

26、所述控制机构与电机连接，用于控制电机。

27、进一步地，所述电机支架包括第一环形电机支架和第二环形电机支架；所述第一环形电机支架所在面与旋转支架所在面平行，其外周与环形轴承座同轴连接；所述第二环形电机支架位于第一环形电机支架远离旋转支架的一侧，且与第一环形电机支架同轴设置，所述第二环形电机支架的轴向一端与第一环形电机支架固连，另一端向远离第一环形电机支架的方向伸出，且另一端盖装有电机罩，从而在电机罩、第二环形电机支架及旋转支架之间形成能够容纳电机本体的空间。

28、本发明还提供了一种减小胶粘应力的注胶固化方法，基于上述的减小胶粘应力的注胶固化装置，其特殊之处在于，包括以下步骤：

29、步骤1、通过至少三个塞尺初步固定回转形待注胶镜组的机械框与光学零件；

30、步骤2、旋转蜗轮蜗杆组件，使电机支架、电机、旋转支架以及镜组转接工装统一绕第一俯仰轴和第二俯仰轴旋转，直至镜组转接工装的轴线竖直向上；

31、步骤3、将待注胶镜组同轴固连于镜组转接工装上方；

32、步骤4、向待注胶镜组上均布的至少三个注胶孔内注胶；

33、步骤5、旋转蜗轮蜗杆组件，使电机支架、电机、旋转支架、镜组转接工装以及待注胶镜组统一绕第一俯仰轴和第二俯仰轴旋转，直至待注胶镜组的光轴与地面夹角为10°-20°，以保证光学零件与机械框内的安装端面紧贴；

34、步骤6、启动电机，以带动旋转支架、镜组转接工装以及待注胶镜组匀速旋转，转速为3-4圈/分钟，直至已注的胶完全固化；

35、步骤7、更换未注胶的注胶孔，重复步骤4-6，直至所有的注胶孔全部已注胶且固化，完成注胶固化。

36、进一步地，在步骤6和步骤7之间或者步骤7之后还包括面形检测的步骤：

37、旋转蜗轮蜗杆组件，使电机支架、电机、旋转支架、镜组转接工装以及待注胶镜组统一绕第一俯仰轴和第二俯仰轴旋转，直至待注胶镜组的光轴与地面水平，通过干涉仪检测待注胶镜组中光学零件的面形，若其面形达标，执行步骤7或完成注胶固化，若其面形不达标，则去胶后返回步骤1。

38、进一步地，步骤1具体为：将光学零件装入机械框内，在光学零件周向外壁与机械框内壁之间均匀塞入至少三个塞尺，使得光学零件位于机械框中心，形成待注胶镜组，从而初步固定回转形待注胶镜组；

39、步骤3具体为：将所述机械框与镜组转接工装同轴法兰连接，使得待注胶镜组同轴固连于镜组转接工装的上方；

40、步骤4具体为：通过注胶组件向待注胶镜组上均布的至少三个注胶孔内注胶。

41、本发明的有益效果：

42、1、本发明提供了种减小胶粘应力的注胶固化装置及方法，使得光学零件入框注胶后能够绕其光轴持续旋转，并在持续旋转的过程中进行固化，则光学零件在粘胶固化过程中，其周向上受到的胶粘应力更均匀，从而减小甚至避免光学零件的面形变化量，进而保证光学零件面形能够达到指标要求。

43、2、本发明提供的注胶固化装置，能够通过蜗轮蜗杆组件进行待注胶镜组的俯仰调节，在固化时使待注胶镜组的光轴与地面呈10°-20°夹角，以保证光学零件与机械框内的安装端面紧贴，进而提高光学零件的粘接可靠度。

44、3、本发明提供的注胶固化装置，为电机设置了控制机构，能够实现电控旋转，且转速可调，蜗轮蜗杆使俯仰角可调，为待注胶镜组的注胶、固化以及面形检测提供了更便利的条件。

45、4、本发明可应用于无法直接检测面形的光学零件，确保注胶固化过程中胶粘应力较小，适用范围广。