[发明专利]一种胶合过程在线应力分析装置

说明书

本发明公开了一种胶合过程在线应力分析装置。其包括瞬态干涉仪、光学扩束系统、胶合单元、数据处理单元、温度控制单元、UV照明单元和应力分析单元；胶合单元经过真空除气、通过UV照明单元固化，通过温度控制单元实施检测；瞬态干涉仪、光学扩束系统和胶合单元的光轴重合，瞬态干涉仪发出的准直光经光学扩束系统扩束后，再经胶合单元反射，回到瞬态干涉仪中输出干涉图，数据处理单元处理干涉图得到干涉图视频图像，数据处理单元、温度控制单元和UV照明单元的数据同时输入到应力分析单元，得到胶合过程中应力随着固化时间、固化温度和光源强度之间的变化关系。采用本发明装置可以快速找出适合不同应用场合的胶合剂，缩短胶合时间。

技术领域

本发明涉及光学胶合技术领域，具体的说，涉及一种胶合过程在线应力分析装置。

背景技术

在各种光学集成运用中除了机械紧固外，还使用了光学胶合对光学或光学机械零件进行固定。光学或光学机械零件的胶合是把两块或多块单个零件，按照一定技术要求连接在一起的工艺过程。光学胶合技术在光学仪器上应用已经有200年的历史了，1785年开始采用一种天然真叶状杉树的分泌物制成最早的光学胶合剂。随着光学工业的发展，对光学胶合剂和光学胶合工艺提出了新的要求，天然的树脂胶已经不能满足光学仪器的使用要求。因此，合成树脂胶相继问世。目前常用的光学胶合剂，是一种与光学玻璃光学特性相近，并具有良好的粘接性的高分子物质。光学胶合技术的主要有如下优点：1、改善像质；2、减少反射光能的损失；3、简化复杂零件的加工；4、保护刻画面；。在胶合过程中需要保证胶合透镜的中心误差、保证胶合棱镜的平行差和等厚差、保证胶合件的面型精度、同时排除胶合层气泡。

如被胶合的两部分的材料是脆性的，如果用螺钉连接容易裂开，在光学系统中要求胶合但不得遮挡光路的同时还必须保证面形精度。这就需要透明的胶合剂及可靠的胶合工艺参数。比起机械连接胶合应用另一个优点是胶合导致的应力分布宽广而均匀，可靠稳定。同时胶合也有缺点，主要是容易导入许多热效应以及不可拆卸。光学胶合技术涉及到了多学科融合：涉及的学科有光学、物理、化学和机械。具体而言有表面科学，胶合剂科学，连接设计学和聚合物材料学。

工程师对胶合剂的选取几乎是没有规律可循，对胶合剂的选取都是通过大量的实验得到。胶合剂的选取是一种平衡术，要根据不同应用特征来在不同材料特征之间进行协调。如果考虑到胶合剂的特性、胶合剂的调配工艺、固化工艺和环境关联，胶合过程就变得更加复杂。

既然，通用的光学胶合剂配方或胶合工艺不存在，那就需要设计一套能对胶合剂在胶合过程中实时进行定量分析的胶合的装置。

发明内容

本发明目的是提供一种能光学元件的胶合过程进行分析的胶合装置。其适用于检测不同类型胶合剂的胶合过程；其通过干涉图的条纹变化实时在线检测胶合过程中的应力分布，根据应力分析，确定胶合工艺过程中产生的应力与时间、温度、强度和均匀性之间关系，找出最优的胶合工艺参数，为胶合剂的选择与配比提供可靠依据，

本发明的技术方案具体介绍如下。

本发明提供一种胶合过程在线应力分析装置，其包括瞬态干涉仪、光学扩束系统、胶

合单元、数据处理单元、温度控制单元、UV照明单元、应力分析单元和真空除气单元；所述胶合单元经过真空除气单元对光敏胶进行除气，通过UV照明单元对光敏胶进行固化，通过温度控制单元对其温度进行实施检测，瞬态干涉仪、光学扩束系统和胶合单元的光轴重合，光学扩束系统设置在瞬态干涉仪和胶合单元之间，瞬态干涉仪发出的准直光经过光学扩束系统扩束后，再通过胶合单元的反射，经光学扩束系统回到瞬态干涉仪中，瞬态干涉仪输出干涉图到数据处理单元中，经过处理得到干涉图视频图像，数据处理单元的数据输入到应力分析单元，得到胶合过程中应力的变化曲线。

本发明中，瞬态干涉仪、光学扩束系统和胶合单元分别通过五维调节架设置在光学平台上。

本发明中，瞬态干涉仪的干涉图实时通过液晶显示器进行显示。