[发明专利]一种大口径光学元件自动化离线精密装配系统

说明书

本发明公开了一种大口径光学元件自动化离线精密装配系统，包括光学元件就位模块、机械框体就位模块和光学元件入框洁净机器人，所述光学元件入框洁净机器人位于洁净暂存平台和框体接驳与装配转台之间，该光学元件入框洁净机器人能够将洁净暂存平台上的光学元件从包装盒中取出，并装入到框体接驳与装配转台上的机械框体中。采用本发明提供的一种大口径光学元件自动化离线精密装配系统，结构新颖，设计巧妙，自动化程度极高，大幅减少了作业人员的流动，从而大大减少了粉尘的产生，提高了环境和光学元件表面的洁净度，同时，整套系统运载能力强，稳定可靠，装配效率高。

技术领域

本发明属于高功率固体激光装置光机离线精密装校技术领域，具体涉及一种大口径光学元件自动化离线精密装配系统。

背景技术

高功率固体激光装置中包含成千上万块大口径光学元件，这些大口径光学元件需要经过离线精密装配，形成在线可替换单元的模块化光机模块。由于光学元件材料特殊、价格昂贵，为了提升运行通量和延长高运行通量下光学元件的运行寿命，该类型高功率固体激光装置对光学元件表面洁净度指标要求极其严苛。目前，美国、法国、中国等建成的相关的高功率固体激光装置中的大口径光学元件均在洁净度为ISO 5级或局部ISO 3级的装配洁净环境中进行装配或装配。经过长期的洁净室环境运行维护验证发现，人员流动、摩擦产尘、材质挥发、润滑油/润滑脂挥发等是光机模块装配过程中影响光学元件表面洁净度的主要因素，其中，以人员流动产尘最为严重。

当前我国在大口径光学元件离线精密装配过程中，自动化程度较低，主要依靠人工作业完成，导致作业人员流动频繁，严重影响光学元件表面洁净度，增加了洁净度处理与控制难度，很难满足光学元件制造的洁净度要求且光学元件表面洁净度控制一致性难以保证。因此，急需设计一种能够解决上述问题的大口径光学元件自动化离线精密装配系统。

发明内容

为解决在大口径光学元件离线精密装配过程中自动化程度低，作业人员流动频繁导致光学元件表面洁净度难以控制的技术问题，本发明提供一种大口径光学元件自动化离线精密装配系统。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种大口径光学元件自动化离线精密装配系统，包括光学元件就位模块、机械框体就位模块和光学元件入框洁净机器人，其要点在于：所述光学元件就位模块包括光学元件自动运输装置、洁净型多自由度机械手和设置在洁净型多自由度机械手一侧的洁净暂存平台，所述洁净型多自由度机械手能够将光学元件自动运输装置运来的带包装盒光学元件抓取到洁净暂存平台上；所述机械框体就位模块包括框体自动运输装置和框体接驳与装配转台，所述框体自动运输装置能够将机械框体运送到框体接驳与装配转台上，所述光学元件入框洁净机器人位于洁净暂存平台和框体接驳与装配转台之间，该光学元件入框洁净机器人能够将洁净暂存平台上的光学元件从包装盒中取出，并装入到框体接驳与装配转台上的机械框体中。

采用以上结构，带包装盒光学元件先由光学元件自动运输装置运送到洁净型多自由度机械手旁，再由洁净型多自由度机械手转运到洁净暂存平台上，机械框体由框体自动运输装置转运到框体接驳与装配转台上，最后通过光学元件入框洁净机器人将光学元件从包装盒中取出，并装入到机械框体中；整个过程自动化程度极高，大幅减少了作业人员的流动，从而大大减少了粉尘的产生，提高了环境和光学元件表面的洁净度，同时，整套系统运载能力强，稳定可靠，装配效率高。

作为优选：所述框体接驳与装配转台包括基座和可转动地安装在基座的转动平台，在所述转动平台上设置有用于将机械框体固定在转动平台上的框体定位结构，该框体定位结构包括固定安装在转动平台的框体定位架和至少一个可滑动地安装在框体定位架上的定位销，各个所述定位销均能够靠近或远离框体定位架。采用以上结构，通过框体定位架和各个定位销的配合，能够稳定可靠地固定机械框体，同时，转动平台能够转动，以便于与光学元件入框洁净机器人，利于将光学元件装入机械框体中。