[发明专利]一种用于加工金属多面扫描棱镜的夹具

说明书

本发明公开了一种用于加工金属多面扫描棱镜的夹具，属于光学加工技术领域，具体涉及一种加工多面扫描棱镜的装置，目的在于解决现有技术加工多面扫描棱镜时各面之间的角度精度不高的问题，述技术的方案的原理为，通过自准直光路与多面棱镜标准块精确控制转轴的转角，由于待加工金属多面扫描棱镜镜胚与多面棱镜标准块安装在同一根转轴上，因此可以精确的复制多面棱镜标准块各个侧面的角度精度。本技术方案的使用可以不依赖于高精度数控转轴，在两轴机床上即可完成金属多面扫描棱镜加工，大幅提高加工效率、加工精度及加工一致性。

技术领域

本发明属于光学加工技术领域，具体涉及一种多面扫描棱镜的加工装置。

背景技术

多面扫描棱镜具有多个反射面，是扫描仪、复印机、扫码器等激光设备中的核心光学器件。使用时通常安装在电动机的旋转轴上，通过多面扫描棱镜的高速旋转，可实现大范围、超高速、高精度与高重复性的激光光束扫描，其角度精度、表面质量等因素将直接影响扫描精度和效果，因此对其各个反射面的角度加工精度要求非常高。

目前国内多面扫描棱镜的加工主要依靠带有转轴的数控车床实现，一次可加工数量有限，各面之间的角度精度依靠数控转轴的精度进行保障，所带来的问题是加工效率低下、成本难以控制、角度精度较差，扫描效果不好；此外批量加工时产品一致性差，严重影响到组装设备的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的多面扫描棱镜的各面之间的角度精度难以控制的问题。

具体技术方案如下：

一种用于加工金属多面扫描棱镜的夹具，包括电控转台支架、安装在电控转台支架上的电控转台、电控转台的转轴、设置于所述转轴上的用于装夹待加工金属多面扫描棱镜镜胚的夹持部，其特征在于：还包括精度优于金属多面扫描棱镜的设计参数的多面棱镜标准块、自准直光路，所述的多面棱镜标准块固定在电控转台的转轴上，多面棱镜标准块的横截面法线方向与电控转台的转轴平行；所述的自准直光路设置在电控转台支架上，通过旋转所述的转轴从自准直光路发出的入射光可垂直入射至多面棱镜标准块的任意一个侧面。

使用上述夹具进行金属多面扫描棱镜加工时，将电控转台支架装夹在机床的工作转台上，将待加工的金属多面扫描棱镜镜胚也装夹在所述的夹持部，通过所述的加持部使金属多面扫描棱镜镜胚横截面法线方向与电控转台的转轴平行；转动所述电控转台，将所述多面棱镜标准块的任意一个侧面对准自准直光路，用锁止机构固定所述电控转台的转轴；在所述金属多面扫描棱镜镜胚上车削出一个扫描面；转动所述电控转台，依次将所述多面棱镜标准块的其他侧面对准自准直光路，在金属多面扫描棱镜镜胚上车削出其余的扫描面。

该加工方法的机床可使用两轴或者以上单点金刚石车床的飞刀车削技术完成。为了减小切削量，可先将金属多面扫描棱镜镜胚制作成角度误差小于2度的金属多面体，然后用金刚石飞刀车削技术按照上述技术方案直接车削成光学面。

上述技术方案还可在一个较长的金属多面扫描棱镜镜胚上车削，带所有侧面都加工好后，通过切割工艺直接获得多个金属多面扫描棱镜。

上述技术方案中：所述多面棱镜标准块为精度优于金属多面扫描棱镜的设计参数的玻璃多面棱镜。

上述技术方案中：所述的玻璃多面棱镜可采用常规冷加工方法加工，加工多面棱镜标准块时严格控制各表面之间角度误差、塔差。

上述技术方案中：多面棱镜标准块上设置通孔，该多面棱镜标准块上的通孔与电控转台的转轴同轴的方式装配固定。

上述技术方案中：所述的待加工的金属多面扫描转镜镜坯上也设置通孔，并穿入电控转台的转轴。

上述技术方案中：所述的自准直光路为自准直平行光管。