[發明專利]一種平轉動拋光裝置

在審

• 申請號: 202011041500.1
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112157526A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 饒志敏;劉海濤;萬勇建
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: B24B13/00
• 分類號: B24B13/00;B24B47/12;B24B55/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明

本發明提供一種平轉動拋光裝置，用于精密光學拋光平滑加工，包括：拋光盤、拋光盤蓋板、磨盤連接件、下平動板、下層滑塊、下層導軌、上平動板、上層滑塊、上層導軌、上連接板、偏心調整圓盤、傳動主軸、支撐架底板、支撐架側板、支撐架背板、電機減速器、驅動電機、球鉸座、球鉸、球鉸座蓋板、傳遞軸以及軸端蓋板。拋光裝置由上下布置的兩層相互垂直的平行導軌構成運動副，傳動主軸驅動偏心調整圓盤轉動，同時通過傳動軸帶動下平動板發生平轉動運動，使與之相連的拋光盤發生平轉動運動。采用設置有不同偏心距的偏心調整圓盤用于調整偏心，結構可靠能夠實現高速平轉動運動。

技術領域

本發明涉及一種用于大口徑精密光學零件拋光的拋光裝置，具體涉及一種作平轉動運動的用于平滑拋光的裝置，屬于大口徑光學加工領域。

背景技術

目前，隨著大型光學系統使用的日益廣泛，用戶對大口徑光學零件的制造質量亦提出了更高的要求，除了對加工表面的均方根面形誤差(RMS)、峰谷面形誤差(PV)、表面粗糙度以及表面光潔度等有嚴格要求以外，還對中高頻面形誤差有特殊要求。光學零件表面的中高頻誤差常常在數控小工具拋光修形過程中附帶產生的一種具有一定周期的空間頻率面形誤差，會對光學系統成像質量有一定的影響。為了消除光學零件表面上的中高頻面形誤差，會有針對性的采用平滑拋光工藝。平轉動運動形式的拋光工藝對平滑加工表面中高頻面形誤差非常有效。拋光盤的平轉動運動屬于一種偏心回轉運動，拋光盤中心與回轉中心不重合，設置一定的偏心距離，運動過程中拋光盤繞中心軸發生勻速轉動，拋光盤不發生自轉動。在大口徑光學零件加工時，采用平轉動運動的拋光工具口徑相對較大，拋光盤與鏡面之間的拋光摩擦力相應較大，對作平轉動運動的拋光裝置結構強度、剛性以及可靠性有較高的要求。因此，設計一種高強度、高剛性結構、輸出力矩大且轉速快的平轉動運動拋光裝置，對大口徑光學零件加工表面平滑中高頻面形誤差具有重要意義。

發明內容

本發明為滿足大口徑光學零件表面中高頻面形誤差平滑加工需求，提出一種可輸出力矩大、機械結構強度大、整體結構剛性高且運轉速度快的平轉動運動平滑拋光裝置。

本發明為解決上述問題采取的技術方案是：一種平轉動拋光裝置，采用大功率伺服電機結合減速器提供平轉動運動的輸出轉矩，采用高剛性輕量化的三角形支撐架來固定伺服電機與平轉動的運動副單元，平轉動運動單元主要由垂直安裝的上下兩層直線運動副組成，伺服電機驅動偏心調整圓盤轉動，從而帶動與之相連的下平動盤以及拋光盤做平轉動運動，包括：拋光盤、拋光盤蓋板、磨盤連接件、下平動板、下層滑塊、下層導軌、上平動板、上層滑塊、上層導軌、上連接板、偏心調整圓盤、傳動主軸、支撐架底板、支撐架側板、支撐架背板、電機減速器、驅動電機、球鉸座、球鉸、球鉸座蓋板、傳遞軸以及軸端蓋板。由支撐架底板、支撐架側板和支撐架背板構成整體支撐結構；支撐架底板上面安裝電機減速器和驅動電機，支撐架底板下面連接上連接板；由下平動板，下層滑塊，下層導軌構成下層直線運動副，下層導軌安裝在上平動板的底部；由上平動板，上層滑塊，上層導軌構成上層直線運動副，上層導軌固定安裝在上連接板上，上連接板安裝在支撐架底板的底部，上平動板和下平動板之間的直線運動相互垂直；傳動主軸驅動偏心調整圓盤轉動，傳動主軸底部連接有軸端蓋板以防止偏心調整圓盤脫落，偏心調整圓盤帶動偏心安裝的傳遞軸做回轉運動，傳遞軸與球鉸連接，球鉸安裝在球鉸座內，球鉸座安裝在下平動板內部，球鉸座蓋板安裝在下平動板上方用于固定球鉸座，傳遞軸即通過球鉸帶動下平動板做平轉動運動；下平動板與磨盤連接件固定連接，拋光盤通過拋光盤蓋板連接在磨盤連接件的末端，從而實現拋光盤隨下平動板做平轉動運動。

本發明的有益效果是：本發明采用大功率伺服電機結合減速器提供驅動轉矩，有利于保證平轉動拋光裝置的輸出轉矩足夠大；采用高剛性輕量化的三角形支撐架直接固定伺服電機及其縱向布置的平轉動運動單元，有利于保證機械結構的高剛性；采用由高剛性滑塊和導軌組成的相互垂直安裝的直線運動單元，有利于保證平轉動運動單元的高強度、高剛性以及高速運動性能；采用偏心調整圓盤調節偏性距離，結構簡單可靠、強度高，有利于保證平轉動運動單元運行的穩定性和可靠性。

附圖說明