[发明专利]一种用于太阳能聚光菲涅尔透镜的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于光学透镜的加工方法，尤其是一种采用光学玻璃为原料的用于太阳能聚光菲涅尔透镜的加工方法。 

背景技术

在太阳聚光领域，菲涅尔透镜是聚光太阳能系统（CPV)中重要的光学部件之一。其性能优劣直接影响着CPV系统的聚光率的高低。常规的菲涅尔透镜是采用聚烯烃材料注压而成塑料而成，或采用将菲涅尔面型的硅胶塑压在平片光学玻璃基体上，由于菲涅尔透镜长期裸露在室外环境中，上述两中方法制成的菲涅尔由于塑料或硅胶的形变而影响期性能的发挥。

专利号为201110175240.1 ，专利名称为“高光效的聚光太阳能菲涅尔透镜制作方法”的中国专利中公开了一种制作方法，其选用平板石英玻璃与硅胶为材料，将单层镜体改为玻璃与硅胶双层复合型镜体。经制模、玻璃表面处理,注橡复合成型、修边和检验后制成改进型菲涅尔透镜。上述技术方案的缺点是石英玻璃与硅胶材料的膨胀系数不同，该产品长期曝晒在太阳下，很容易造成分层，使平板石英玻璃与硅胶材料分开，降低产品的使用效果。

专利号为200610135409.X，专利名称为“复合型菲涅耳条焦聚光透镜及其制造方法”的中国专利中公开了一种方法：其将高分子透明材料热熔在无机玻璃板上，使其形成一体，再在高分子透明材料表面上制作出(模压或辊压)菲涅耳条焦透镜，从而制成复合型菲涅耳条焦聚光透镜。上述技术方案的缺点是高分子材料与无机玻璃材料的膨胀系数不同，该产品长期曝晒在太阳下，很容易造成分层，使高分子与无机玻璃材料分开，降低产品的使用效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的缺点而提供一种操作方便、生产效率高的用于太阳能聚光菲涅尔透镜的加工方法。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：该于太阳能聚光菲涅尔透镜的加工方法，其特征在于：板块状玻璃通过传送辊筒进入辊压筒和辊压模具之间工作面，经过辊压模具加工后，板块状玻璃表面刻录有由小到大的同心圆并通过传送辊进入冷却装置，径冷却后进行裁切，制成单片菲涅尔透镜，所述的辊压模具其截面形状为圆周分布有锯齿的圆形，其直径的一端为留空位，圆周上除留空位外连续分布有锯齿，且锯齿沿该直径左右对称。本发明将板块状玻璃通过辊压模具和辊压筒的配合，通过特殊形状的辊压模具在板块状玻璃的一个表面上形成由小到大的多个同心圆，一次热成型制成菲涅尔透镜，所制成的菲涅尔透镜具有优良的聚焦作用和较强的环境适应性，能在露天环境下长时间使用而不发生形变。

本发明所述的位于直径同侧的锯齿形状大小相同。锯齿具体的大小、形状等根据具体要加工的菲涅尔透镜参数要求确定，菲涅尔透镜其表面由一系列锯齿型凹槽组成，中心部分是椭圆型弧线。每个凹槽都与相邻凹槽之间角度不同，但都将光线集中一处，形成中心焦点，也就是透镜的焦点。每个凹槽都可以看做一个独立的小透镜，把光线调整成平行光或聚光。对称的一对锯齿在板块状玻璃的表面形成一个圆形刻槽，留空位在板块状玻璃表面不形成加工痕迹，可以作为后续裁切的分割线。

本发明将光学玻璃的原料通过熔炼炉变成光学玻璃溶液，光学玻璃溶液在前端处理装置中被均分制成板块状玻璃。本发明可以直接使用制成的板块状玻璃，也可以先进行板块状玻璃的加工。

本发明所述的板块状玻璃厚度为3～10mm。

本发明所述的辊压模具采用钨钢材料。选择上述材料的原因是钨钢材料稳定性强，不易变形。

本发明所述的辊压模具采用数控雕铣机加工，然后将其工作面抛光为镜面。这样做的目的是为了获得更高精度的菲涅尔透镜。

本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明所述方法可以用玻璃生产一体型菲涅尔透镜，防止在使用中的脱胶、分层、变形等。并且该方法生产效率高，生产成本低，解决了玻璃材质加工过程中的难题。

附图说明

图1为本发明工作流程示意图。

图2为本发明棍压模具截面示意图。

图3为本发明加工完的菲涅尔透镜图结构示意图。

图4为图3的俯视图。

具体实施方式