高精度光学镜片加工工艺及其镀膜装置

摘要

本发明公开了一种高精度光学镜片加工工艺及其镀膜装置，应用在镜片加工领域，其技术方案要点是：包括如下步骤：步骤一：将光学镜片通过抛光机研磨成预定尺寸；步骤二：将研磨好的光学镜片放入超声波清洗机内进行清洗，清洗时间为5~10分钟；步骤三：取出光学镜片，并通过人工观察光学镜片的表面是否残留有污渍，若有残留污渍则重新进行步骤二，无残留污渍则进入步骤四；步骤四：将光学镜片装载在夹具上，然后将夹具放入真空环境内进行蒸发镀膜；步骤五：对成品光学镜片进行检测，合格品入库，不合格品重新加工或销毁；具有的技术效果是：可以保证光学镜片的清洁度并提高透光率，从而获得质量较佳的光学镜片。

说明书

技术领域

本发明涉及镜片加工领域，特别涉及一种高精度光学镜片加工工艺及其镀膜装置。

背景技术

目前，市场上的高精度的光学镜片一般均会镀膜，以提高光学镜片的各项性能。

公开号为CN107686971A的中国专利公开了一种镜片多层高通光耐久镀膜工艺，包括步骤：选取镜片，确定折射率和镀膜膜系结构为A+(B+C)m+D+E；其中A层为SiO2，B层、C层为金属的氧化物或氟化物，D为内保护层，E为外保护层；使用溅射法镀上A层；蒸镀法镀上各层B层和C层；用电子束蒸镀法镀上D层和E层。

但是，这种镀膜工艺在实施过程中，通常会发生由于光学镜片表面沾染灰尘而导致成品率低、质量差的问题，因此行业内亟需一种可以提高光学镜片成品率和质量的加工工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种高精度光学镜片加工工艺及其镀膜装置。

发明目的一是：提供一种高精度光学镜片加工工艺。

发明目的二是：提供一种高精度光学镜片加工工艺的镀膜装置。

本发明的发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：一种高精度光学镜片加工工艺，包括如下步骤：

步骤一：将光学镜片通过抛光机研磨成预定尺寸；

步骤二：将研磨好的光学镜片放入超声波清洗机内进行清洗，清洗时间为5~10分钟；

步骤三：取出光学镜片，并通过人工观察光学镜片的表面是否残留有污渍，若有残留污渍则重新进行步骤二，无残留污渍则进入步骤四；

步骤四：将光学镜片装载在夹具上，然后将夹具放入真空环境内进行蒸发镀膜；

步骤五：对成品光学镜片进行检测，合格品入库，不合格品重新加工或销毁。

通过上述技术方案，操作者首先将光学镜片研磨成预定尺寸，然后通过超声波清洗机进行清洗，从而洗去光学镜片表面的污渍，再通过人工观察以保证光学镜片表面的清洁度，最后通过真空蒸发对光学镜片进行镀膜，这样的方式可以保证光学镜片的清洁度并提高透光率，从而获得质量较佳的光学镜片，提高成品率；最后对成品光学镜片进行检测，合格品入库，不合格品则重新加工或者销毁，可以确保出库的光学镜片的合格率，以防不合格品混入其中。

本发明进一步设置为：在实施步骤四前，将单个光学镜片装载在夹具上，然后将夹具放入真空环境内进行蒸发镀膜，并检测成品的质量，若达到要求再将光学镜片进行批量蒸发镀膜。

通过上述技术方案，在批量镀膜前，操作者首先进行单片实验，可以清楚明了的测定膜系设计是否合理，若合理再进行批量生产，从而可以减少因膜系设计不合理而造成光学镜片批量不合格的可能。

本发明进一步设置为：在步骤四中，夹具带动光学镜片绕着夹具中心轴进行公转，光学镜片在夹具内进行自转。

通过上述技术方案，蒸发镀膜时，光学镜片一边自转一边公转，从而各个光学镜片可以更加均匀的与蒸汽接触，进而提高光学镜片的镀膜均匀度，减少同批次光学镜片之间的差异度。

本发明的发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：一种镀膜装置，包括真空室以及设置在真空室上用于驱动夹具公转的驱动电机；夹具：包括沿水平方向设置的圆盘、开设在圆盘上的若干通孔、用于放置光学镜片的放置环以及用于驱动放置环自转的同步件，所述圆盘的中心连接在驱动电机的输出端上，所述放置环沿水平方向转动连接在通孔内壁上。

通过上述技术方案，需要蒸发镀膜时，操作者将光学镜片放置在放置环内，然后控制驱动电机工作，此时驱动电机控制圆盘转动，使得光学镜片公转，同时同步件控制放置环转动，从而使得光学镜片自转；光学镜片在真空室内一边自转一边公转，可以提高光学镜片的镀膜均匀度。

本发明进一步设置为：所述通孔内壁上沿放置环的周缘嵌设有若干滚珠，所述放置环外缘开设有供滚珠部分嵌入的滚槽。

通过上述技术方案，放置环通过滚珠与通孔内壁转动连接，大大减少了放置环与通孔内壁之间的摩擦力，从而使得放置环在转动时更加顺畅，减少放置环卡死的可能。

本发明进一步设置为：所述同步件包括内齿轮环以及自转齿轮环，所述内齿轮环外缘连接在真空室内壁上并与驱动电机的输出端同轴设置，所述自转齿轮环的内壁同轴连接在放置环外缘，所述自转齿轮环的外缘齿与内齿轮环的内缘齿相啮合。

通过上述技术方案，驱动电机工作时带动圆盘转动，此时与放置环连接的自转齿轮环外缘与内齿轮环内缘相啮合，因此自转齿轮环绕着内齿轮环的内缘走动，此时自转齿轮环便带动放置环一起产生自转，放置环内的光学镜片也一起自转；在此过程中，光学镜片的自转完全通过圆盘的转动来带动，因此省电、便捷，驱动电机停止工作时，光学镜片的自转和公转又同时停止，不需要分别控制自转和公转的停止，因此操作起来也十分便捷。

本发明进一步设置为：所述同步件包括滚道、滚环以及防滑套，所述滚道外缘连接在真空室内壁上并与驱动电机的输出端同轴设置，所述滚环的内壁同轴连接在放置环外缘，所述防滑套套设在滚环外缘并与滚道内缘相抵触。

通过上述技术方案，驱动电机工作时带动圆盘转动，此时与放置环连接的滚环与滚道内缘相抵触，从而圆盘转动时滚环在滚道内缘走动，进而使得放置环以及光学镜片自转；在此过程中，光学镜片的自转完全通过圆盘的转动来带动，因此省电、便捷，驱动电机停止工作时，光学镜片的自转和公转又同时停止，不需要分别控制自转和公转的停止，因此操作起来也十分便捷；防滑套则提高了滚环和滚道之间的摩擦力，从而使得滚环可以在滚道内缘稳定的走动，减少滚环和滚道之间打滑的可能，并且也可以减少滚环和滚道之间的磨损，减少滚环和滚道之间因磨损而产生间隙的可能，进一步增加了滚环在滚道内的走动稳定性。

本发明进一步设置为：所述圆盘上的通孔往驱动电机的输出端方向延伸有多个并形成一列，每列所述通孔上的放置环外缘均设有滚环，每列相邻的两个所述滚环外缘之间相互抵触。

通过上述技术方案，各个滚环相互抵触，从而圆盘在转动时，各个滚环均可在相互之间的摩擦力作用下自转，从而带动光学镜片自转；这样的设置大大提高了圆盘对光学镜片的装载量，从而使得一次可以对更多的光学镜片进行镀膜，提高了生产效率，减少了能源损耗。

本发明进一步设置为：所述真空室在圆盘背离驱动电机的一侧设有格栅板，所述格栅板的外缘转动连接在真空室内壁上，所述圆盘朝向格栅板的一侧设有第一驱动轴，所述第一驱动轴上同轴连接有第一锥形齿，所述格栅网上连接有第二驱动轴，所述第二驱动轴上同轴连接有第二锥形齿，所述真空室内转动连接有与第一锥形齿和第二锥形齿同时啮合的换向齿。

通过上述技术方案，驱动电机驱动圆盘转动时，格栅板在第一锥形齿、第二锥形齿以及换向齿的配合关系下转动，并且格栅板的转动方向与圆盘的转动方向相反，此时格栅板可以将真空室内的气体搅拌均匀，从而使得膜可以更加均匀的镀覆在光学镜片上，提高光学镜片的镀膜质量。

本发明进一步设置为：所述格栅网上设有保护罩，所述第一锥形齿、第二锥形齿和第二驱动轴均位于保护罩内，所述第一驱动轴穿设过保护罩远离格栅网的一端，所述换向齿通过第三驱动轴转动连接在保护罩内壁上。

通过上述技术方案，保护罩可以对第一锥形齿、第二锥形齿以及换向齿起到一个保护作用，从而可以减少故障发生率，提高格栅网转动时的稳定性。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、可以保证光学镜片的清洁度并提高透光率，提高成品率，从而获得质量较佳的光学镜片；

2、驱动电机工作即可带动光学镜片自转和公转，从而提高光学镜片镀膜时的均匀度，提高了光学镜片的镀膜质量。

附图说明

图1是实施例1的工艺流程图。

图2是实施例2的整体结构示意图。

图3是实施例2用于体现同步件的结构示意图。

图4是实施例2用于体现换向齿的结构示意图。

图5是图4中A部的放大图。

图6是实施例3用于体现同步件的结构示意图。

附图标记：1、真空室；2、驱动电机；3、夹具；31、圆盘；311、通孔；32、放置环；321、滚珠；322、滚槽；4、同步件；41、内齿轮环；42、自转齿轮环；43、滚道；44、滚环；45、防滑套；5、格栅板；51、第二驱动轴；52、第二锥形齿；6、第一驱动轴；61、第一锥形齿；7、换向齿；8、保护罩。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：一种高精度光学镜片加工工艺，如图1，操作者首先将光学镜片通过抛光机研磨成预定尺寸，然后将研磨好的光学镜片放入超声波清洗机内，启动超声波清洗机对光学镜片进行清洗5~10分钟，使得光学镜片表面上的污渍被清洗干净。

如图1，然后停止超声波清洗机，从超声波清洗机内取出光学镜片并在强光下人工观察，检查光学镜片的表面是否残留有污渍，若还有残留污渍便放回超声波清洗机内重新进行清洗，若无残留污渍则将光学镜片装载在夹具上，通过强光下的人工观察，可以确保装载在夹具上的光学镜片表面质量合格，从而防止表面质量不合格的光学镜片进入下一步工序、造成不必要的时间和能源浪费。

如图1，操作者在夹具上装载一片光学镜片后，将夹具放入真空环境中进行蒸发镀膜，镀膜时间以及温度根据所需膜系设计而定，由于真空镀膜为现有技术，因此本实施例不再赘述。镀膜完成后，操作者将光学镜片拿出，并检测成品光学镜片的镀膜质量是否符合要求，若不符合，则设计人员重新进行膜系设计。

如图1，若镀膜质量符合要求，操作者将光学镜片装载满夹具，然后将夹具放入真空室内进行批量镀膜，以实现高效生产。为了提高镀膜的均匀度，镀膜时，夹具带动光学镜片绕着夹具中心轴进行公转，与此同时，光学镜片在夹具内进行自转，这样可以减少真空室内膜汽不均匀而造成的同一批次光学镜片的镀膜厚度不均的可能，提高光学镜片的镀膜质量。

如图1，光学镜片镀膜完成后，操作者将夹具取出，并小心取出镀膜好的光学镜片，操作者对成品光学镜片进行检测，若合格便将成品光学镜片入库，不合格则判断是否可以重新加工，不可以则销毁，可以则将光学镜片重新进行研磨，以便于生产其它尺寸的光学镜片，减少资源浪费。以上所有步骤均在无尘环境下进行，以防灰尘对光学镜片产生污染。

实施例2：一种高精度光学镜片加工工艺的镀膜装置，如图2和图3，包括真空室1、夹具3以及设置在真空室1上的驱动电机2，夹具3包括沿水平方向设置的圆盘31，驱动电机2的输出端固接在圆盘31中心，从而驱动电机2工作时可以带动圆盘31绕着驱动电机2的输出端中心轴转动。

如图4和图5，圆盘31上沿圆盘31外缘等分开设有若干通孔311，通孔311内沿水平方向设有放置环32，通孔311内壁上沿放置环32的周缘嵌设有若干滚珠321，放置环32外缘开设有供滚珠321部分嵌入的滚槽322，从而放置环32可以顺畅的在通孔311内转动，圆盘31上设有驱动放置环32转动的同步件4。

如图4和图5，同步件4包括固定连接在放置环32的外缘并与放置环32同轴心的自转齿轮环42，真空室1的内壁上沿圆盘31周缘焊接有内齿轮环41，内齿轮环41朝向圆盘31的一侧与所有自转齿轮环42外缘相啮合，从而当驱动电机2驱动圆盘31公转时，自转齿轮环42绕着内齿轮环41的走动，此时自转齿轮环42便带动放置环32一起产生自转，因此操作者将光学镜片放置于放置环32内后，放置环32内的光学镜片也随着放置环32一起自转，实现了光学镜片在镀膜过程中同步自转和公转的目的，以提高光学镜片的镀膜均匀度。

如图4，在光学镜片的公转过程中，光学镜片的自转完全通过圆盘31的转动来带动，因此省电、便捷，驱动电机2停止工作时，光学镜片的自转和公转又同时停止，不需要分别控制自转和公转的停止，因此操作起来也十分便捷。

如图4，圆盘31背离驱动电机2的一侧固设有与电机输出端同轴线的第一驱动轴6，真空室1在圆盘31背离驱动电机2的一侧设有格栅板5，格栅板5的外缘转动连接在真空室1内壁上，格栅网朝向圆盘31的一侧固设有第二驱动轴51，第二驱动轴51与格栅网同轴线设置，第一驱动轴6和第二驱动轴51上分别同轴连接有第一锥形齿61和第二锥形齿52，格栅网上设有同时罩设住第一锥形齿61和第二锥形齿52的保护罩8，保护罩8的内壁上转动连接有第三驱动轴，第三驱动轴上同轴连接有换向齿7，换向齿7与第一锥形齿61和第二锥形齿52同时啮合，从而圆盘31转动时，可以通过第一锥形齿61、换向齿7以及第二锥形齿52驱动格栅网反向转动，进而将真空室1内的膜汽搅拌均匀的往上升腾，以进一步提高光学镜片的镀膜均匀度。

动作过程：需要对光学镜片进行镀膜时，操作者首先将光学镜片一一装载在放置环32内，然后封闭真空室1，启动驱动电机2，驱动电机2带动圆盘31以及光学镜片公转，此时与放置环32连接的自转齿轮环42外缘与内齿轮环41内缘相啮合，因此自转齿轮环42绕着内齿轮环41的内缘走动，自转齿轮环42便带动放置环32一起产生自转，放置环32内的光学镜片也一起自转，以快速便捷的实现镀膜过程中光学镜片的公转和自转。

圆盘31转动的同时会通过第一锥形齿61、第二锥形齿52以及换向齿7的配合关系带动格栅网相对于圆盘31逆向转动，此时格栅板5可以将真空室1内的气体搅拌均匀，从而使得膜可以更加均匀的镀覆在光学镜片上，提高光学镜片的镀膜质量。

实施例3：一种高精度光学镜片加工工艺的镀膜装置，与实施例2的不同之处在于，如图6，同步件4包括沿圆盘31周缘焊接在真空室1内壁上的滚道43，滚道43与驱动电机2的输出端同轴设置。沿圆盘31周缘设置的通孔311往驱动电机2的输出端方向延伸有三个并形成一列，每列通孔311上的放置环32外缘均固设有滚环44，滚环44的外壁上套设有防滑套45，同一列上相邻的两个滚环44之间相互抵触，位于圆盘31最外缘处的滚环44则与滚道43内缘相抵触。

如图6，当驱动电机2驱动圆盘31转动时，位于圆盘31最外缘处的滚环44在滚道43内缘走动，其它滚环44则通过与相邻滚环44之间的抵触力同步滚动，进而自动的带动所有放置环32内的光学镜片转动。这样的设置使得一个圆盘31上的装载量大大提高，从而提高了生产效率，减少了能源消耗。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。