(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211103222.7 (22)申请日 2022.09.09 (71)申请人 中国建筑材料科学研究总院有限公 司 地址 100024 北京市朝阳区管庄东里1号 (72)发明人 张磊　贾金升　赵越　王久旺　 汤晓峰　张弦　王云　付杨　 独雅婕　黄永刚　 (74)专利代理 机构 北京鼎佳达知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11348 专利代理师 孟阿妮　刘铁生 (51)Int.Cl. B24B 5/36(2006.01) B24B 5/50(2006.01) B24B 5/35(2006.01)B24B 41/06(2012.01) B24B 47/20(2006.01) (54)发明名称 一种光纤倒像器毛坯自动化加工装置及自 动化加工方法 (57)摘要 本发明公开了一种光纤倒像器毛坯自动化 加工装置及自动化加工方法， 该光纤倒像器毛坯 自动化加工装置， 包括； 上下料装置， 包括砂轮和 靠近砂轮设置的毛坯夹紧装置； 抓取装置， 包括 机械臂、 机械夹爪和连接头， 机械臂通过转轴连 接连接头的一端， 连接头的另一端固定连接机械 夹爪， 机械夹爪用于抓取光纤倒像器毛坯后放置 到毛坯夹紧装置上； 毛坯夹紧装置和光纤倒像器 毛坯同心定位后夹紧； 电子控制系统， 用于控制 毛坯夹紧装置和抓取装置的运行与停止。 本发明 通过电子控制系统控制抓取装置对光纤倒像器 毛坯的自动抓取、 加工和自动放置， 实现光纤倒 像器毛坯进行全自动化扭转 成型前的尺寸加工， 且加工后尺寸精准， 无需后处 理。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115351622 A 2022.11.18 CN 115351622 A 1.一种光纤倒像器毛坯自动 化加工装置， 其特征在于， 包括电子控制系统、 上下料装置 和抓取装置； 上下料装置， 包括砂轮和靠 近砂轮设置的毛坯夹紧装置； 抓取装置， 包括机械臂、 机械夹爪和连接头， 所述机械臂通过转轴连接所述连接头的一 端， 所述连接头的另一端固定连接所述机械夹爪， 所述机械夹爪用于抓取光纤倒像器毛坯 后放置到毛坯夹紧装置上； 所述毛坯夹紧装置和光纤倒像 器毛坯同心定位后夹紧； 电子控制系统， 用于控制毛坯夹紧装置和抓取装置的运行与停止 。 2.根据权利要求1所述的光纤倒像器毛坯自动 化加工装置， 其特征在于， 所述上下料装 置还包括； 加工箱， 内设有加工平台， 所述加工平台上设有砂轮和毛坯夹紧装置； 所述加工箱上设有开口， 所述机 械夹爪能够伸入加工箱内。 3.根据权利要求1所述的光纤倒像器毛坯自动 化加工装置， 其特征在于， 所述上下料装 置还包括； 毛坯放置盘， 用于放置光纤倒像 器毛坯； 所述光纤倒像 器毛坯为圆柱形毛坯， 端面 为圆形。 4.根据权利要求1 ‑3任一项所述的光纤倒像器毛坯自动化加工装置， 其特征在于， 所述 砂轮为凹形倒角砂轮， 所述砂轮宽度比光纤倒像 器毛坯的高度大0.3 ‑0.5mm。 5.根据权利要求1 ‑4任一项所述的光纤倒像器毛坯自动化加工装置进行光纤倒像器毛 坯的自动化加工方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤(1)： 设定电子控制系统控制机 械臂的运行周期时间； 步骤(2)： 电子控制系统控制机械臂运转至毛坯放置盘处， 机械夹爪夹取待加工的光纤 倒像器毛坯， 夹取光纤倒像器毛坯后电子控制系统控制连接头翻转操作， 使光纤倒像器毛 坯端面与砂轮进给 方向垂直； 步骤(3)： 电子控制系统控制机械臂将夹取的光纤倒像器毛坯运送至加工箱内的加工 平台处， 电子控制系统控制打开毛坯夹紧装置夹紧待加工的光纤倒像器毛坯， 待机械臂移 开后， 电子控制系统开启砂轮并进刀进行尺寸加工； 步骤(4)： 待光纤倒像器毛坯尺寸加工完成后， 电子控制系统控制砂轮退刀， 然后控制 机械臂运转至加工箱内夹取尺寸加工好的光纤倒像器毛坯， 并松开毛坯夹紧装置， 然后机 械臂夹取加工好的光纤倒像器毛坯返回至毛坯放置盘处， 控制连接头翻转， 下料放置加工 好的光纤倒像 器毛坯； 步骤(5)： 电子控制系统控制机械臂运转至下一个待加工的光纤倒像器毛坯处重复上 述加工步骤， 即完成了一个周期的光纤倒像 器毛坯的自动化加工过程。 6.根据权利要求5所述的自动化加工方法， 其特征在于， 所述机械夹爪能够夹取的光纤 倒像器毛坯的直径不大于Φ3 0mm。 7.根据权利要求6所述的自动化加工方法， 其特征在于， 所述光纤倒像器毛坯的直径为 Φ25‑Φ30mm。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115351622 A 2一种光纤倒像器毛坯自动化加工装 置及自动化加工方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 光纤倒像器制造领域， 特别涉及一种光纤倒像器毛坯的自动化加工装 置及自动化加工方法。 背景技术 [0002]众所周知， 微光夜视技术对夜间的观察起着非常重要的作用， 在夜视领域被广泛 应用的微光 夜视仪， 具有在夜间低照度条件下观 察及瞄准的能力， 具有分辨力高、 体视感好 的特点， 是士兵夜间作战的主要装备， 能够保证士兵在夜间完成探测和瞄准、 击中作战目标 的任务。 在微光 夜视技术 发展早期， 由于受成本约束， 对成像分辨率、 像质要求、 成像范围均 比较低， 但是随着光纤传像元器件的发展以及各类电子产品性能提升和 价格的降低， 高性 能的微光夜视仪需求逐步 实现技术可行， 从普通性能到低标准性能， 再到目前的高性能， 高 性能已经成为主流发展趋势。 [0003]微光夜视仪的高性能是指高对比度、 高分辨力、 完善的有效传像区域等， 高性能对 于传像的清晰度、 细节表现等都有很大 的帮助。 光纤倒像器是一种性能优异的光电成像元 器件， 具有 数值孔径大， 传光效率高， 分辨率高， 传像清晰、 真实， 在光学上具有零 厚度， 结构 简单， 体积小， 重量轻， 气密性好， 畸变小， 斑点少， 级间耦合损失小， 耦合效率高能改善边缘 像质等特点。 最典型 的应用是作为微光像增强器的光学输出窗口， 对提高成像器件的品质 起着重要的作用， 广泛地应用于军事、 刑侦、 航天、 医疗等领域的各种需要传送倒转图像的 仪器和设备中， 是当今世纪光电子行业的高科技尖端产品。 光纤倒像器的传像机理是利用 光学纤维的全反射原理实现的， 构成光纤倒像器的光学纤维是由低折射率的皮料玻璃管、 高折射率的芯料玻璃棒和 光吸收料玻璃丝利用棒管结合和真空拉制工艺经热熔压制备而 成的。 正因如此， 光纤倒像器中的每一根光学纤维都是一个独立的传像单元， 如果在加工过 程中由于光纤倒像器出现扭转成型前和整个毛坯的同心度不同轴的情况， 即会在后续的磨 削加工过程中出现白边断丝的情况， 白边断丝就是光纤倒像器出现了传光不传像的区域， 会严重影响光纤倒像器的有效传像范围， 随后严重影响微光夜视仪的观察范围， 导致微光 夜视仪的观察视野和观测性能下降， 这在微 光夜视仪中是绝对不允许 出现的。 [0004]现有技术中的光纤倒像器毛坯的加工装置和加工技术多为半人工操作， 不仅加工 效率低、 工人劳动强度大， 而且加工的尺寸和同心度偏差较大， 严重影响了光纤倒像器的 白 边断丝性能和成品合格率。 发明内容 [0005]本发明的目的是提供了一种提高了光纤倒像器的白边断丝合格率和成品质量的 光纤倒像 器毛坯自动化加工装置和自动化加工方法。 [0006]为了实现上述目的， 本发明采取的技 术方案是： [0007]一种光纤倒像器毛坯自动化加工装置， 包括电子控制系统、 上下料装置和抓取装 置；说　明　书 1/4 页 3 CN 115351622 A 3