Розробка конструкції механічного самоцентрованого пристрою для встановлення оптичних деталей

Анотація

Під час роботи над створенням оптичної лави для моделювання оптичних систем приладів виникла проблема із встановленням окремих оптичних деталей без оправ та додаткових елементів кріплення. При чому, це в більшості своїй деталі типу тіл обертання, але діаметр їх може значно відрізнятись. Тому постало завдання розробити конструкцію пристрою, що дозволить закріплювати на оптичній лаві оптичні деталі типу сферичних лінз; дзеркал сферичних та плоских; плоско-паралельних пластин та інших осесиметричних деталей. Діапазон діаметрів деталей, що планується закріплювати знаходиться у межах 30…90 мм, товщина по краю – до 10 мм. Головна умова – пристрій має центрувати деталі, автоматично розташовувати їх по вісі пристрою при закріпленні. Закріплення має відбуватись швидко, без застосування проміжних елементів та деталей. 

Проведено дослідження відомих конструкцій, визначено оптимальний варіант конструкції, спроєктовано вузол  та виготовлено за допомогою 3D-друку. Результати аналізу виготовленого пристрою та його випробувань довели працездатність конструкції та її ефективність, визначено шляхи щодо модернізації конструкції задля усунення виявлених недоліків.

While working on the creation of an optical bench for modeling optical systems of devices, there was a problem with the installation of individual optical parts without frames and additional fasteners. Moreover, it is mostly a part of the type of rotating bodies, but their diameter can vary significantly. Therefore, the task arose to develop a design of the device that will fix on the optical bench optical parts such as spherical lenses; spherical and flat mirrors; plane-parallel plates and other axisymmetric parts. The range of diameters of the details which are planned to be fixed is within 30…90 mm, thickness on edge - to 10 mm. The main condition - the device must center the parts, automatically place them on the axis of the device when fixing. Fastening should be quick, without the use of intermediate elements and parts. Research of known constructions is carried out, the optimum variant of a design is defined, the knot is designed and made by means of 3D-printing. The results of the analysis of the manufactured device and its tests proved the efficiency of the structure and its efficiency, identified ways to upgrade the structure to eliminate the identified shortcomings.