一种光学元件离子束抛光加工装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光学元件离子束抛光加工装置，解决现有采用三轴运动或五轴运动平台抛光装置操作复杂、灵巧度差、制造昂贵的技术问题。本发明专利技术包括支撑底座，设于支撑底座上的真空室，设于真空室内的主机平台，设于主机平台上的支撑板，设于支撑板上用于夹取待抛光光学工件的光学工件夹具，以及设于主机平台上用于提供可移动离子束的运动机构；运动机构包括设于主机平台上的水平运动机构、设于水平运动机构上的竖直移动机构、以及设于竖直移动机构上安装有离子源的三轴并联机构。本发明专利技术结构简单、设计科学合理，使用方便，安装调试方便，由水平竖直串联运动结合三轴并联运动的混联移动，可灵活变化抛光角度，方便实现离子束在任意空间的可达性。意空间的可达性。意空间的可达性。

【技术实现步骤摘要】
一种光学元件离子束抛光加工装置


[0001]本专利技术属于离子束抛光设备
，具体涉及一种光学元件离子束抛光加工装置。

技术介绍

[0002]等离子也称为物质的第四态，是一种电磁气态放电现象，使气态粒子部分电离，这种被电离的气体包括原子、分子、原子团、离子和电子。等离子在高温高压下，电子会脱离原子核而跑出来，原子核就形成了一个带正电的离子，当这些离子达到一定数量的时候可以成为等离子态，等离子态能量很大，当这些等离子和要抛光的物体摩擦时，顷刻间会使物体达到表面光亮的效果。
[0003]离子束抛光技术是利用离子溅射原理，通过在真空状态下离子源引束产生等离子体能量束流，束流轰击工件表面产生原子级别的材料去除从而实现光学元件的高精度加工。传统离子束抛光设备多采用直线运动单元来构成三轴运动平台或采用五轴联动运动平台对离子源的运动及姿态进行实时控制，然而传统五轴运动平台较为复杂，结构庞大，其制造成本昂贵，且安装调试复杂且较不方便。
[0004]因此，本专利技术提供了一种光学元件离子束抛光加工装置，便于简化安装调试和灵活变化抛光角度，达到更具高性价比和更普适性的抛光系统，成为所属
技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种光学元件离子束抛光加工装置，解决现有采用三轴运动或五轴运动平台抛光装置操作复杂、灵巧度差、制造昂贵的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种光学元件离子束抛光加工装置包括支撑底座，设于支撑底座上用于提供真空环境的真空室，设于真空室内的主机平台，设于主机平台上的支撑板，设于支撑板上用于夹取待抛光光学工件的光学工件夹具，以及设于主机平台上的用于提供可移动离子束的运动机构；
[0008]运动机构包括设于主机平台上的水平运动机构、设于水平运动机构上的竖直移动机构、以及设于竖直移动机构上用于放置离子源的三轴并联机构。
[0009]进一步地，水平运动机构包括设于主机平台上的滑台底座，设于滑台底座上的滑台丝杠，滑动套装于滑台丝杠外的第一套筒，以及设于第一套筒上的滑台。
[0010]进一步地，滑台底座顶面开设上的安装槽，滑台丝杠设于安装槽内；滑台底座顶面开设有关于滑台丝杠对称分布的两个滑台导轨，每个滑台导轨内滑动嵌装有与滑台相连的滑台导轨滑块。
[0011]进一步地，滑台丝杠一端连接有驱动滑台丝杠转动的第一正反转伺服电机，另一端设于滑台丝杠座内。
[0012]进一步地，竖直移动机构包括设于滑台上的立柱，设于立柱上的固定座，套装于固定座内的立柱丝杠，滑动套装于立柱丝杠外的第二套筒，以及设于第二套筒上的立柱滑板。
[0013]进一步地，立柱丝杠一端连接有驱动立柱丝杠转动的第二正反转伺服电机，另一端设于立柱丝杠座内，滑台丝杠座固定于立柱上。
[0014]进一步地，三轴并联机构包括设于立柱滑板上的定平台和与定平台相连用于安装离子源的动平台，定平台与动平台之间均布设有三个电动缸，每个电动缸两端分别通过球铰链与定平台和动平台铰接相连。
[0015]进一步地，立柱侧壁开设有关于立柱丝杠对称分布的两个立柱导轨，每个立柱导轨内滑动嵌装有与立柱滑板相连的立柱导轨滑块；滑台与立柱之间设有用于紧固二者的加强板。
[0016]进一步地，光学工件夹具单元包括竖直固定于支撑板上的卡盘和若干个均布设于卡盘上用于夹持待抛光光学工件的夹具，夹具有三个，相邻夹具之间的角度为120
°
；
[0017]卡盘上设有若干个螺纹孔，支撑板上设有若干个与螺纹孔相适配的螺纹盲孔，卡盘与支撑板之间通过螺栓连接；
[0018]夹具包括螺纹杆和套装于螺纹杆上的夹块，卡盘上开设有用于螺纹杆和夹块安装的嵌装槽，嵌装槽与夹具一一对应。
[0019]进一步地，支撑底座底部设有若干个用于调平及增强承压稳定性的垫铁。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0021]本专利技术结构简单、设计科学合理，使用方便，解决了现有采用三轴运动或五轴运动平台抛光装置操作复杂、灵巧度差、制造昂贵的技术问题，简化了安装调试和灵活变化抛光角度，达到更具高性价比和更普适性的抛光系统。
[0022]本专利技术包括支撑底座、设于支撑底座上的真空室，和设于真空室内的主机平台，主机平台上设有支撑板，支撑板上设有光学工件夹具，主机平台还设有运动机构，其中光学工件夹具用于夹取待抛光光学工件，运动机构用于安装为待抛光光学工件提供抛光离子束的离子源。运动机构包括水平运动机构、设于水平运动机构上的竖直移动机构、以及设于竖直移动机构上的三轴并联机构，实现了离子束抛光的全空间运动。
[0023]本专利技术采用水平竖直移动机构与三轴并联机构混联进行离子束抛光，方便实现离子束在任意空间的可达性，可加工各种类型的光学元件表面，尤其是对非球面光学元件和自由曲面光学元件抛光上具有高灵活性；采用水平竖直移动机构组合结合三轴并联运动的混联结构，原理简单，精度稳定，方便拓展各种尺寸的光学零件抛光；安装调试方便，使用可靠性较高。
附图说明
[0024]图1为本专利技术结构示意图。
[0025]图2为本专利技术运动机构放大图。
[0026]图3为本专利技术运动机构侧视图。
[0027]图4为本专利技术滑台底座俯视图。
[0028]图5为本专利技术三轴并联机构放大图。
[0029]图6为本专利技术光学工件夹具放大图。
[0030]其中，附图标记对应的名称为：
[0031]1‑
支撑底座，2
‑
真空室，3
‑
主机平台，4
‑
支撑板，5
‑
待抛光光学工件，6
‑
光学工件夹具，7
‑
水平运动机构，8
‑
离子源，9
‑
竖直移动机构，10
‑
滑台底座，11
‑
滑台丝杠，12
‑
第一套筒，13
‑
滑台，14
‑
安装槽，15
‑
第一正反转伺服电机，16
‑
滑台丝杠座，17
‑
滑台导轨，18
‑
滑台导轨滑块，19
‑
立柱，20
‑
固定座，21
‑
立柱丝杠，22
‑
第二套筒，23
‑
定平台，24
‑
动平台，25
‑
第二正反转伺服电机，26
‑
立柱丝杠座，27
‑
电动缸，28
‑
球铰链，29
‑
加强板，30
‑
卡盘，31
‑
螺纹杆，32
‑
夹块，33
‑
嵌装槽，34
‑
垫铁，35
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学元件离子束抛光加工装置，其特征在于：包括支撑底座(1)，设于支撑底座(1)上用于提供真空环境的真空室(2)，设于真空室(2)内的主机平台(3)，设于主机平台(3)上的支撑板(4)，设于支撑板(4)上用于夹取待抛光光学工件(5)的光学工件夹具(6)，以及设于主机平台(3)上的用于提供可移动离子束的运动机构；运动机构包括设于主机平台(3)上的水平运动机构(7)、设于水平运动机构(7)上的竖直移动机构(9)、以及设于竖直移动机构(9)上用于放置离子源(8)的三轴并联机构。2.根据权利要求1所述的一种光学元件离子束抛光加工装置，其特征在于：水平运动机构包括设于主机平台(3)上的滑台底座(10)，设于滑台底座(10)上的滑台丝杠(11)，滑动套装于滑台丝杠(11)外的第一套筒(12)，以及设于第一套筒(12)上的滑台(13)。3.根据权利要求2所述的一种光学元件离子束抛光加工装置，其特征在于：滑台底座(10)顶面开设上的安装槽(14)，滑台丝杠(11)设于安装槽(14)内；滑台底座(10)顶面开设有关于滑台丝杠(11)对称分布的两个滑台导轨(17)，每个滑台导轨(17)内滑动嵌装有与滑台(13)相连的滑台导轨滑块(18)。4.根据权利要求3所述的一种光学元件离子束抛光加工装置，其特征在于：滑台丝杠(11)一端连接有驱动滑台丝杠(11)转动的第一正反转伺服电机(15)，另一端设于滑台丝杠座(16)内。5.根据权利要求2所述的一种光学元件离子束抛光加工装置，其特征在于：竖直移动机构(9)包括设于滑台(13)上的立柱(19)，设于立柱(19)上的固定座(20)，套装于固定座(20)内的立柱丝杠(21)，滑动套装于立柱丝杠(21)外的第二套筒(22)，以及设于第二套筒(22)上的立柱滑板(37)。6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄智，张伟文，杨兴，贾卫博，闵杰，陈贵科，
申请(专利权)人：成都极致智造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：