一种非接触抛光中间隙调控与抛光力测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种非接触抛光中间隙调控与抛光力测量装置及方法，用于先进光学制造领域的非接触抛光中的抛光间隙调控与抛光力测量。该装置包括：主轴、抛光工具、光学元件、夹具、连接板、力传感器、载物台。该方法在未抛光状态时，依靠力传感器判断抛光工具与光学元件之间的接触状态并定位到初始间隙；在抛光状态时，根据力传感器测量的抛光力调控抛光工具与光学元件之间的间隙稳定。本发明专利技术为先进光学制造非接触抛光领域提供一种抛光间隙精确测量与调控的方法，有助于在抛光过程中维持抛光效果稳定，获得超光滑的光学表面。获得超光滑的光学表面。获得超光滑的光学表面。

【技术实现步骤摘要】
一种非接触抛光中间隙调控与抛光力测量装置及方法


[0001]本专利技术属于先进光学制造与
，具体涉及一种非接触抛光中间隙调控与抛光力测量装置及方法。

技术介绍

[0002]在先进光学制造领域，以引力波探测、基于短波波长的同步辐射光源等为代表的先进科学技术和大科学装置快速发展，对光学元件表面粗糙度提出了苛刻的要求，要求光学元件全频段表面粗糙度达到纳米甚至亚纳米级别，并控制光学元件的表面和亚表面损伤。然而传统的接触式抛光会不可避免的对光学元件造成表面划痕或亚表面损伤，非接触抛光是一种有效提升光学元件表面粗糙度的方式，可以用于超光滑光学元件制造的最终工序，例如弹性发射加工技术。如中国专利公开CN10534560A所述，在其应用场景下抛光工具与光学元件之间的间隙对于抛光效果至关重要。非接触抛光中抛光工具和光学元件之间的初始间隙难以精确测量，且在抛光过程中由于环境温度、轴系发热等问题，抛光间隙难以长时间维持恒定，这将导致无法获得稳定的材料去除函数，不利于实现确定性抛光。目前间隙测量方式有光学检测、塞尺检测等方法，然而由于抛光液的存在，对环境要求较高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非接触抛光中间隙调控与抛光力测量装置，其特征在于：该装置包括主轴(1)、抛光工具(2)、光学元件(3)、夹具(4)、连接板(5)、力传感器(6)、载物台(7)，其中，所述主轴(1)与抛光工具(2)相连，通过控制主轴使抛光工具转动以及抛光工具在竖直方向的移动；所述光学元件(3)通过夹具(4)安装在连接板(5)上，连接板(5)与力传感器(6)固定连接并安装在载物台(7)上，通过控制载物台可以实现上述物体在水平方向的移动。2.根据权利要求1所述的一种非接触抛光中间隙调控与抛光力测量装置，其特征在于：抛光工具(2)的形状可以是球形、椭球形、球冠型、圆柱形任意旋转对称形状，材料可以是聚氨酯、橡胶、硅胶任何柔性材料或聚四氟乙烯等任何耐磨损材料，抛光工具(2)也可以是各种形状的喷嘴。3.根据权利要求1所述的一种非接触抛光中间隙调控与抛光力测量装置，其特征在于：光学元件(3)与连接板(5)的安装方式可以是通过夹具(4)，也可以通过蜡粘接或采用真空吸盘任何可以固定光学元件的方式。4.根据权利要求1所述的一种非接触抛光中间隙调控与抛光力测量装置，其特征在于：光学元件(3)可以是平面、球面、自由曲面任何形状的光学元件。5.根据权利要求1所述的一种非接触抛光中间隙调控与抛光力测量装置，其特征在于：放置力传感器(6)的数量可以是一个或多个，力传感器放置的位置可以是光学元件下方的任何位置，力传感器可以是单轴力传感器、多轴力传感器或剪切力传感器测量不同方向力的力传感器，力传感器可以是依靠应变片的各类力传感器、依靠压电效应的各类力传感器任何种类的力传感器，当多个力传感器进行组合时，抛光力在不同方向的分力可通过力的分解与合成得到。6.根据权利要求1所述的一种非接触抛光中间隙调控与抛光力测量装置，其特征在于：载物台(7)用于承载光学元件(3)和力传感器(6)，载物台(7)可以是二轴水平位移平台，三轴位移平台或具有多个自由度的位移台。7.根据权利要求1所述的一种非接触抛光中间隙调控与抛光力测量装置，其特征在于：主轴(1)、抛光工具(2)、光学元件(3)、夹具(4)、连接板(5)、力传感器(6)、载物台(7)可以整体置于抛光槽中，也可将其中一部分置于抛光槽中，抛光槽中可以装满任何种类的抛光液或水，抛光工具(2)也可以是喷嘴的形式将抛光液喷射至光学元件表面。8.一种非接触抛光中间隙调控与抛光力测量方法，利用权利要求1
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7任一项所述的一种非接触抛光中间隙调控与抛光力测量装置，其特征在于：该测量方法分为两部分：首先在非抛光状态，通过控制主轴(1)上下移动使得抛光工具(2)逐渐靠近...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯溪，马伟皓，李佳慧，陈强，张云，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：