[發明專利]一種非球面光學元件拋光裝置及拋光方法

有效

• 申請號: 201210467005.6
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN102922389A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 郭隱彪;潘日;王振忠;謝銀輝;王春錦;楊峰
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: B24B13/01
• 分類號: B24B13/01;B24B13/005
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所 35200
• 代理人: 馬應森

1.一種非球面光學元件拋光裝置，其特征在于設有底座、工作臺旋轉驅動電機、工作臺翻轉驅動電機、工作臺旋轉軸、Y軸直線電機、Y軸導軌、工作臺翻轉軸、工作臺底座、工作臺、立柱、橫梁、X軸導軌、X軸直線電機、Z軸底座、Z軸導軌、Z軸直線電機、氣囊工具和控制系統；

所述工作臺底座直接與Y軸直線電機相連并通過Y軸導軌固定在底座上，Y軸直線電機驅動工作臺底座沿Y軸導軌運動；工作臺翻轉軸直接與工作臺翻轉驅動電機相連并安裝在工作臺底座上，工作臺通過工作臺旋轉軸與工作臺翻轉軸相連，工作臺旋轉軸與工作臺旋轉驅動電機相連，工作臺可以進行旋轉和翻轉；2根立柱直接固定在底座上并通過橫梁連接，橫梁上安裝有X軸導軌和X軸直線電機；Z軸直線電機、Z軸底座、Z軸導軌和氣囊工具懸掛于X軸導軌上并可在X軸直線電機驅動下沿X軸導軌進行X方向的移動；Z軸直線電機固定在Z軸底座上方，氣囊工具通過氣囊工具底座固定在Z軸導軌上并可在Z軸直線電機驅動下沿Z軸導軌進行Z方向的移動；所述氣囊工具設有2根旋轉軸、2個旋轉軸電機、上連接板、編碼盤、編碼盤連接軸、連接板連接軸、下連接板和氣囊，所述2根旋轉軸為氣囊工具A軸和氣囊工具B軸，所述2個旋轉軸電機為氣囊工具A軸電機和氣囊工具B軸電機，氣囊工具A軸電機通過氣囊工具底座固定在Z軸導軌上，氣囊工具A軸電機和氣囊工具A軸連接并通過上連接板與編碼盤相連，編碼盤和下連接板通過編碼盤連接軸連接，通過調節編碼盤使編碼盤連接軸旋轉可以控制氣囊工具B軸與非球面光學元件拋光點法線的夾角，上連接板和下連接板通過連接板連接軸連接，連接板連接軸不能旋轉，下連接板連接氣囊工具B軸和氣囊工具B軸電機；X軸直線電機、Y軸直線電機、Z軸直線電機、工作臺旋轉驅動電機、工作臺翻轉驅動電機、氣囊工具A軸電機、氣囊工具B軸電機都與控制系統相連接并由控制系統統一調控。

2.一種非球面光學元件拋光方法，其特征在于采用如權利要求1所述非球面光學元件拋光裝置，所述拋光方法包括以下步驟：

1）氣囊工具以兩軸聯動方式配合工作臺的旋轉完成對非球面光學元件上某點及其環帶上其他點的拋光；

2）工作臺停止旋轉，控制Z軸直線電機向上運動將氣囊工具抬起，同時控制工作臺翻轉驅動電機驅動工作臺翻轉使非球面光學元件上下一個拋光點的法線方向轉至豎直方向，再根據幾何關系計算出氣囊工具A軸運動到與該拋光點的法線延長線重合時氣囊工具在X軸方向需要進給的長度，并通過X軸直線電機完成；

3）控制Z軸直線電機向下帶動氣囊工具以兩軸聯動方式配合工作臺的旋轉完成非球面光學元件上下一個拋光點及其環帶上其他點的拋光，拋光動作依次類推，即完成非球面光學元件的拋光。

3.如權利要求2所述的一種非球面光學元件拋光方法，其特征在于所述拋光非球面光學元件上某點及其環帶上其他點時是采用氣囊工具兩軸聯動，工作臺旋轉的運動方式；而從上一個拋光點到下一個拋光點是通過工作臺翻轉和X軸、Z軸方向進給共同完成的。