[發明專利]一種基片均勻拋光裝置及其工作方法

有效

• 申請號: 201811151004.4
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN109304664B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 朱祥龍;康仁科;董志剛;李彧;高尚;郭江;金洙吉
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B24B29/02
• 分類號: B24B29/02;B24B1/00;B24B49/04;B24B41/06;B24B51/00;B24B41/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李洪福;李馨

本發明公開了一種基片均勻去除拋光裝置及其工作方法，所述的拋光裝置至少包括控制系統、驅動器、拋光模塊、撥叉、拋光墊、拋光盤和接頭，所述的拋光模塊包括基座、在線檢測單元和自動配重單元，所述的在線檢測單元和自動配重單元組成一體化結構并安裝在基座上；所述的在線檢測單元的輸出端與控制系統連接；所述的控制系統通過驅動器控制自動配重單元。本發明實現了精確的基片厚度在線測量和自動配重調整，加工過程中的可控性和穩定性好。通過基片厚度在線檢測，只需一次裝夾便可完成基片的均勻拋光加工，避免了基片卸片測量過程帶來的測量變形甚至導致無法測量的結果，操作簡單，省時省力，提高了基片的精度。

技術領域

本發明屬于基片超精密加工技術領域，具體涉及一種用于激光晶片、光學玻璃、藍寶石襯底、陶瓷片、鎢鋼片等各種材料的平面類零件均勻拋光方法及裝置。

背景技術

隨著核能、大規模集成電路、激光和航天等尖端技術的發展，對應用于這些領域的激光晶片、光學玻璃、藍寶石襯底、陶瓷片、鎢鋼片等各種材料的加工精度都提出了更高的要求。

以激光晶片為例，其作為制作固體激光器的工作介質，是固體激光技術的基礎支撐材料。為了增強激光晶片的散熱效果，降低高功率下的熱透鏡效應和雙折射效應，進一步提高激光器的功率和光束質量，需要采用幾何精度更高的激光晶片。目前，用于高功率盤片激光器的激光晶片要求面形精度PV≤λ/6，平行度10。現有激光晶片在進行超精密拋光加工時，激光晶片與載物盤粘接后，為了保證晶片平行度要求，通常采用加偏心砝碼的方式通過改變拋光載荷來修正平行度。由于缺乏精確的晶片厚度在線檢測技術，拋光工藝參數調整、拋光載荷的偏心加載等往往主要依靠經驗，加工過程的可控性和穩定性較差，使拋光加工后的晶片平行度變差，很難獲得高的幾何精度。此外，由于激光晶片厚度薄，徑厚比大(＞100)，加工引起的翹曲變形使得平行度要求很難保證。目前對于超高精度要求的光學元件最終都要純手工打磨，加工后一致性差。因此，需要開發一種新的基片均勻拋光方法及其裝置，實現拋光加工過程中的可控，保證基片的均勻去除，從而獲得滿足高平行度要求的基片。

發明內容

為了解決基片在拋光加工過程中可控性和穩定性差，基片幾何精度不高的問題，本發明提供要設計一種可控性和穩定性好、基片幾何精度的基片均勻拋光裝置及其工作方法。

為了實現以上目的，本發明采用的技術方案如下：

一種基片均勻去除拋光裝置，至少包括控制系統、驅動器、拋光模塊、撥叉、拋光墊、拋光盤和接頭，所述的拋光盤之上設置拋光墊，所述的撥叉用于調節拋光模塊位置；所述的拋光模塊置于拋光墊上，所述的拋光模塊包括基座、在線檢測單元和自動配重單元，所述的在線檢測單元和自動配重單元組成一體化結構并安裝在基座上；所述的在線檢測單元的輸出端與控制系統連接；所述的控制系統通過驅動器控制自動配重單元；

所述的在線檢測單元包括四個微位移傳感器，即在基座的等半徑圓上均勻分布著微位移傳感器A、微位移傳感器B、微位移傳感器C和微位移傳感器D，微位移傳感器A、微位移傳感器B、微位移傳感器C和微位移傳感器D通過自身螺紋固定在基座上；

所述的自動配重單元包括四組配重調整機構，每兩個微位移傳感器之間設置一組配重調整機構，四組配重調整機構沿基座的等半徑圓上均勻分布；每組配重調整機構包括兩個配重調整子機構，即一個徑向配重調整子機構和一個周向配重調整子機構，每個配重調整子機構包括一個音圈電機和一個配重滑塊，所述的徑向配重調整子機構的音圈電機的軸線與基座的徑向線共線，所述的周向配重調整子機構的音圈電機的軸線與基座的徑向線垂直；

四組配重調整機構包括音圈電機A、音圈電機B、音圈電機C、音圈電機D、音圈電機E、音圈電機F、音圈電機G和音圈電機H，所述的音圈電機A用于調節配重滑塊A的位置，音圈電機B用于調節配重滑塊B的位置，音圈電機C用于調節配重滑塊C的位置，音圈電機D用于調節配重滑塊D的位置，音圈電機E用于調節配重滑塊E的位置，音圈電機F用于調節配重滑塊F的位置，音圈電機G用于調節配重滑塊G的位置，音圈電機H用于調節配重滑塊H的位置；