一种用于光学元件的恒压抛光方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于光学元件的恒压抛光方法及恒压抛光装置，结构简单，可以实现抛光头与工件之间压力的自动补偿，保证了加工产品的质量。本发明专利技术一种用于光学元件的恒压抛光装置包括：运动模组，包括两个轴向移动模组和两个旋转模组；抛光模组，与其中一个所述轴向移动模组连接，包括滑块、重物、连杆和与所述滑块连接的抛光轴，所述重物、连杆和滑块组成杠杆机构，所述重物至杠杆支点的距离可调；工件，设在某一所述旋转模组上；另一所述旋转模组和另一所述轴向移动模组可调。

【技术实现步骤摘要】
一种用于光学元件的恒压抛光方法及装置
本专利技术涉及抛光设备
，具体涉及一种用于光学元件的恒压抛光方法。本专利技术还涉及一种用于光学元件的恒压抛光装置。
技术介绍
目前，各种光学系统在军事、民用等领域都起着不可替代的作用，而日益突出的重要作用使得光学系统对光学元件的精度要求也越来越高。在超精密加工领域，抛光是光学元件生产加工中最为关键的一道加工工序，其加工的效果会严重影响元件的光学性能。在传统的光学元件加工中，主要是依靠人工操作这样不仅会使得成本增高、生产效率变慢，更重要的是加工精度无法保证，主要是因为人工进行抛光作业时，无法保持抛光头与加工元件之间的压力恒定，导致抛光工件的表面抛光程度不一致，容易出现废品。所以人工操作抛光设备的方式已经远远不能满足精密抛光的要求。除了人工操作加工外，目前也存在用于光学元件且带有恒压抛光功能的自动化设备。如申请号为CN201710799209.2的一种抛光机自动补偿装置技术方案中，其产生恒力加工的原理为：该方案提供了一种自动补偿装置，该装置可为电机丝杠式补偿装置或者是配重块式补偿装置。当该装置为电机丝杠式补偿装置时，通过在工件或抛光轮上安装有压力传感器，根据压力值反馈调节和控制各补偿电机，维持工件和抛光轮之间恒定压力，或者是利用控制器来控制电机的转矩从而控制工件与抛光轮之间的相对压力。当该装置为配重块式补偿装置时，依靠配重块的恒定拉力来使工件始终与抛光轮保持一定的接触压力。如申请号为CN201611078196.1的抛光过程的压力检测、控制与自动补偿的方法，其产生恒力加工原理为：通过轴上的力传感器或力矩传感器检测抛光轮与被抛光工件之间的压力或抛光轮与被抛光工件之间的压力在轴上产生的力矩，并通过控制器调整轴与工件的的相对位置实现抛光轮与被抛光工件之间压力的自动补偿。从而在保证抛光轮转速恒定的情况下，实现在抛光过程中抛光轮与被抛光工件之间的压力保持稳定。上述自动化设备的技术方案的缺陷是：1)需要通过传感器检测接触压力或者力矩的变化，这是一种反馈控制，必然会带来滞后，且传感器与控制器之间也是通过有线连接，不仅传输距离有所限制题，同时也有可能产生数据传输误差，数据传输滞后等问题。因此传感器输出的值作为压力控制的目标变量显然是错误的，至少是不合适的。2)通过增加压力补偿机械机构，使得设备结构和控制变得更加复杂。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于光学元件的恒压抛光方法及恒压抛光装置，结构简单，可以实现抛光头与工件之间压力的自动补偿，保证了加工产品的质量。本专利技术一种用于光学元件的恒压抛光装置包括：运动模组，包括两个轴向移动模组和两个旋转模组；抛光模组，与其中一个所述轴向移动模组连接，包括滑块、重物、连杆和与所述滑块连接的抛光轴，所述重物、连杆和滑块组成杠杆机构，所述重物至杠杆支点的距离可调；工件，设在某一所述旋转模组上；另一所述旋转模组和另一所述轴向移动模组可调。优选的，所述运动模组包括X轴移动模组、Z轴移动模组、B轴旋转模组和C轴旋转模组；所述B轴旋转模组和所述C轴旋转模组均与所述X轴移动模组连接；所述C轴旋转模组上设有用于夹持所述工件的夹持装置；所述抛光模组与所述Z轴移动模组连接。优选的，所述杠杆支点位于所述连杆非端部，所述重物和所述滑块分别位于所述连杆两端。优选的，位于所述重物与所述杠杆支点之间的连杆呈丝杆状。优选的，所述恒压抛光装置还包括导轨，所述滑块可上下滑动的设置在所述导轨上。本专利技术一种用于光学元件的恒压抛光方法包括：步骤一，根据抛光模组、工件和运动模组的初始参数，获得均匀去除量下接触压力和进给速率的变化规律；步骤二，根据所述接触压力和所述进给速率的变化规律实时调整所述抛光模组和所述运动模组；步骤三，根据调整后的所述抛光模组和所述运动模组进行抛光作业。优选的，所述抛光模组、工件和运动模组的初始参数包括抛光模组的结构参数、工件的面型参数和运动模组的运动参数。优选的，所述抛光模组包括滑块、重物、连杆和与所述滑块连接的抛光轴，所述重物、连杆和滑块组成杠杆机构，所述连杆的非端部为杠杆支点。优选的，所述步骤二具体包括：根据所述接触压力的变化规律调整所述重物至所述杠杆支点的距离，使所述抛光模组实时调整。优选的，所述步骤二还包括：根据所述进给速率的变化规律调整所述运动模组的转速，使所述运动模组实时调整。采用上述技术方案的有益效果是：在上述恒压抛光装置中，抛光模组的抛光轴与工件相接触，两者之间具有接触压力，通过重物、连杆和滑块组成的杠杆机构可以得出接触压力的大小与重物至连杆支点的距离有关，在抛光过程中接触压力发生变化。另外，根据根据Preston方程dh＝kppcvsdT可知均匀去除量的大小与接触压力有关外，还与dT相关，因此本专利技术通过一旋转模组和轴向移动模组的进给速率的变化来补偿接触压力的变化，从而实现了现抛光头与工件之间压力的自动补偿，保证了加工产品的质量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种用于光学元件的恒压抛光装置的结构图；图2专利技术为本专利技术一种抛光模组的结构图；图3为本专利技术一种用于光学元件的恒压抛光方法的流程图。具体实施方式本专利技术提供一种用于光学元件抛光的恒压补偿方法及装置，结构简单，可以实现抛光头与工件之间压力的自动补偿，保证了加工产品的质量。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术一种用于光学元件的恒压抛光装置的技术方案包括：运动模组，包括两个轴向移动模组和两个旋转模组；抛光模组，与其中一个所述轴向移动模组连接，包括滑块、重物、连杆和与所述滑块连接的抛光轴，所述重物、连杆和滑块组成杠杆机构，所述重物至杠杆支点的距离可调；工件，设在某一所述旋转模组上；另一所述旋转模组和另一所述轴向移动模组可调。在上述恒压抛光装置中，抛光模组的抛光轴与工件相接触，两者之间具有接触压力，通过重物、连杆和滑块组成的杠杆机构可以得出接触压力的大小与重物至连杆支点的距离有关，在抛光过程中接触压力发生变化。另外，根据根据Preston方程dh＝kppcvsdT可知均匀去除量的大小与接触压力有关外，还与dT相关，因此本专利技术通过一旋转模组和轴向移动模组的进给速率的变化来补偿接触压力的变化，从而实现了现抛光头与工件之间压力的自动补偿，保证了加工产品的质量。具体的，如图2所示，该恒压抛光装置主要包括X轴移动模组9、B轴旋转模组10、C轴旋转模组8、Z轴移动模组7和抛光模组11五部分。其中：X轴移动模组9可沿X轴左右移动；B轴旋转模组10和C轴旋转模组8与X轴移动模组9连接，两者除了与X轴移动模组9同步左右移动外，自身均可转动；C轴旋转模组8上设有用于夹持工件的夹持装置；Z轴移动模组7可沿Z轴上下移动；抛光模组11与Z轴移动模组7连接，除了与Z轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于光学元件的恒压抛光装置，其特征在于，包括：运动模组，包括两个轴向移动模组和两个旋转模组；抛光模组，与其中一个所述轴向移动模组连接，包括滑块、重物、连杆和与所述滑块连接的抛光轴，所述重物、连杆和滑块组成杠杆机构，所述重物至杠杆支点的距离可调；工件，设在某一所述旋转模组上；另一所述旋转模组和另一所述轴向移动模组可调。

【技术特征摘要】
1.一种用于光学元件的恒压抛光装置，其特征在于，包括：运动模组，包括两个轴向移动模组和两个旋转模组；抛光模组，与其中一个所述轴向移动模组连接，包括滑块、重物、连杆和与所述滑块连接的抛光轴，所述重物、连杆和滑块组成杠杆机构，所述重物至杠杆支点的距离可调；工件，设在某一所述旋转模组上；另一所述旋转模组和另一所述轴向移动模组可调。2.根据权利要求1所述的用于光学元件的恒压抛光装置，其特征在于，所述运动模组包括X轴移动模组、Z轴移动模组、B轴旋转模组和C轴旋转模组；所述B轴旋转模组和所述C轴旋转模组均与所述X轴移动模组连接；所述C轴旋转模组上设有用于夹持所述工件的夹持装置；所述抛光模组与所述Z轴移动模组连接。3.根据权利要求1所述的用于光学元件的恒压抛光装置，其特征在于，所述杠杆支点位于所述连杆非端部，所述重物和所述滑块分别位于所述连杆两端。4.根据权利要求1所述的用于光学元件的恒压抛光装置，其特征在于，位于所述重物与所述杠杆支点之间的连杆呈丝杆状。5.根据权利要求1所述的用于光学元件的恒压抛光装置，其特征在于，所述恒压抛光装置还包括导轨，所述滑块可上下滑动的设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：张嘉荣，姚洪辉，朱相优，王晗，邹海华，邓建南，梁锐鑫，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44