太陽能光電轉換聚焦透鏡加工工藝及其專用夾具的製作方法

2023-06-09 21:49:46

專利名稱：太陽能光電轉換聚焦透鏡加工工藝及其專用夾具的製作方法
技術領域：
本發明屬於光學玻璃加工技術領域，具體涉及太陽能光電轉換聚焦透鏡 加工工藝及其專用夾具。
背景技術：
現有光電轉換一部分是用透鏡對太陽光進行會聚，從而獲得髙強度的太 陽光，把太陽光中包含的能量轉化為電能，但現有大多採用菲涅耳透鏡、稜
形玻璃蓋片等對太陽光進行聚焦，這些聚焦鏡直徑一般都在80cm開外，存 在著價格高、體積笨重、光焦點不均勻、裝配起來費時且維護不方便等問題。 蘇州巨視光電有限公司是美國Display Photonic Systems, Inc. (DPI)應中科 院物理所蘇州技術研究院邀請，於2007年12月在蘇州髙新區投資創辦，其 設計的QLL-X1型太陽能光電轉換聚焦透鏡，又存在著半徑(11+6.8111111)、直 徑較小(#13.2111111)、中心厚度大(9.1mm)的加工難題，因為是聚焦透鏡又 必須保證一個面為透鏡， 一個面為平面，使用傳統加工方法效率低，費時費 工，且無法保證聚焦點光線均勻一致性而成為一個難題。 實用新型內容
為解決現有技術存在的上述缺陷，本發明的目的在於提供一種可加工半 徑小超半球、直徑小、中心厚度大的太陽能光電轉換聚焦透鏡的加工工藝， 該工藝簡單，生產效率高，可實現批量生產。
本發明的另一目的在於提供一種太陽能光電轉換聚焦透鏡加工工藝的 專用夾具，以保證聚焦透鏡加工工藝的實現。
為達到上述目的，本發明採用的技術方案是該太陽能光電轉換聚焦透 鏡加工工藝是按下述步驟加工製作a、銑磨工序首先將透鏡固定在銑磨夾具上，在銑磨機上對透鏡進行銑磨，將透鏡11+6.8111111面銑到厚度7.1mm; b、
精磨將銑磨後的透鏡固定在太陽能光電轉換聚焦透鏡專用夾具上，在精磨 的磨削時錯過後面的大面；C、拋光將精磨後的透鏡依然固定在太陽能光電
轉換聚焦透鏡專用夾具上，更換拋光模，對透鏡進行拋光，在拋光磨削時錯
過後面的大面；d、磨邊採用專用磨邊磨輪進行磨邊，將平面進行保護性倒 角；e、鍍膜在球面半徑上鍍制氟化鎂，波長控制在589nm範圍。
一種太陽能光電轉換聚焦透鏡專用夾具，具有具有基體和模具，其特徵 在於所述基體的上端設有耐磨合金體，基體的另一端通過軸承裝有轉子， 轉子的端部設有可粘接透鏡的平臺，耐磨合金體的上部設有可加壓裝置。
所述軸承採用深溝球軸承61800。
所述磨邊磨輪具有磨輪體，磨輪體的端部具有向內凹的凹槽，凹槽的邊 部具有倒角，磨輪體端部的一側還設有凸臺。
採取上述技術方案的有益效果是該太陽能光電轉換專用聚焦透鏡夾具
具有直徑較小的轉子，可增大加工中擺幅角，才能加工到超半球面，可對超 半球面進行精磨和拋光，耐磨合金體的上部設有可加壓裝置，解決了在透鏡 進入精磨工序後透鏡由於半徑小加工中壓力重心必須提高的問題，保證了透 鏡加工的質量和效率，磨邊磨輪具有倒角，在進入磨邊工序時將平面進行保 護性倒角，使用此夾具就可以巧妙的避開在現有光學冷加工設備上無法批量 加工超半球透鏡的難題。


下面結合附圖對本實用新型的具體實施例作進一步詳細的說明。 圖1為本發明專用夾具的結構示意圖。
圖2為磨邊磨輪的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示的太陽能光電轉換聚焦透鏡夾具，具有基體3,在基體3的 上端部設有耐磨合金體2，耐磨合金體2的上部對應位置設有可對基體3施 壓的加壓裝置1，在基體3的另一端套裝有軸承4，軸承4採用深溝球軸承 61800,軸承內裝有轉子5，轉子5的端部固定有可粘接透鏡7的平臺6,平 臺6的端面直徑小於透鏡平面直徑。模具8可高速旋轉，對透鏡進行精磨或 拋光。如圖2所示的磨邊磨輪，具有磨輪體9，磨輪體9的端部具有向內凹 的凹槽IO，凹槽的邊部具有倒角，磨輪體9端部的一側還設有凸臺11。
該夾具可增大加工中擺幅角，才能加工到超半球面，可對超半球面進行精 磨和拋光，解決了QLL-X1型太陽能光電轉換聚焦透鏡的超半球、直徑小、 中心厚度大加工效率低且無法批量生產的現狀，解決了太陽能光電轉換重要 部件聚光透鏡小型化、低成本化的難題。
使用上述夾具，可對太陽能光電轉換聚焦透鏡進行加工，其加工工藝是 按下述步驟加工製作a、銑磨工序首先將透鏡固定在銑磨夾具上，在銑磨 機上對透鏡進行銑磨，將透鏡11+6.8111111面銑到厚度7.1111111; b、精磨將銑 磨後的透鏡固定在太陽能光電轉換聚焦透鏡專用夾具上，在精磨的磨削時錯 過後面的大面；C、拋光將精磨後的透鏡依然固定在太陽能光電轉換聚焦透 鏡專用夾具上，更換拋光模，對透鏡進行拋光，在拋光磨削時錯過後面的大 面；d、磨邊採用專用磨邊磨輪進行磨邊，將平面進行保護性倒角；e、鍍 膜在球面半徑上鍍制氟化鎂(Mgf2 ),波長控制在589iim範圍。
權利要求
1、一種太陽能光電轉換聚焦透鏡加工工藝，其特徵在於是按下述步驟加工製作a、銑磨工序首先將透鏡固定在銑磨夾具上，在銑磨機上對透鏡進行銑磨，將透鏡R+6.8mm面銑到厚度7.1mm；b、精磨將銑磨後的透鏡固定在太陽能光電轉換聚焦透鏡專用夾具上，在精磨的磨削時錯過後面的大面；c、拋光將精磨後的透鏡依然固定在太陽能光電轉換聚焦透鏡專用夾具上，更換拋光模，對透鏡進行拋光，在拋光磨削時錯過後面的大面；d、磨邊採用專用磨邊磨輪進行磨邊，將平面進行保護性倒角；e、鍍膜在球面半徑上鍍制氟化鎂，波長控制在589nm範圍。
2、 一種太陽能光電轉換聚焦透鏡專用夾具，具有基體和模具， 其特徵在於所述基體的上端設有耐磨合金體，基體的另一端通過 軸承裝有轉子，轉子的端部設有可粘接透鏡的平臺，耐磨合金體的 上部設有可加壓裝置。
3、 根據權利要求2所述的太陽能光電轉換聚焦透鏡專用夾具， 其特徵在於所述軸承採用深溝球軸承61800。
4、根據權利要求l所述的磨邊磨輪，其特徵在於所述磨邊 磨輪具有磨輪體，磨輪體的端部具有向內凹的凹槽，凹槽的邊部具 有倒角，磨輪體端部的一側還設有凸臺。
全文摘要
本發明公開了一種太陽能光電轉換聚焦透鏡加工工藝及其專用夾具，專用夾具具有基體和模具，其中所述基體的上端設有耐磨合金體，基體的另一端通過軸承裝有轉子，轉子的端部設有可粘接透鏡的平臺，耐磨合金體的上部設有可加壓裝置。加工工藝採用銑磨工序、精磨、拋光、磨邊、渡膜的步驟實現。與現有相比，解決了的超半球、直徑小、中心厚度大的太陽能光電轉換聚焦透鏡加工效率低的現狀，解決了太陽能光電轉換重要部件聚光透鏡小型化、低成本化的難題，工藝簡單，生產效率高，可實現批量生產。
文檔編號G02B3/00GK101545992SQ200910064649
公開日2009年9月30日 申請日期2009年4月14日 優先權日2009年4月14日
發明者劉海峰, 東 李, 李鐵柱, 甕子增 申請人:南陽市滙豐光電工程有限責任公司