本發(fā)明涉及一種拋光設(shè)備，尤其涉及一種拋光機(jī)。

背景技術(shù)：

1、隨著光電技術(shù)的不斷發(fā)展，各種復(fù)雜的光學(xué)和機(jī)械結(jié)構(gòu)開(kāi)始出現(xiàn)，這對(duì)現(xiàn)代成像系統(tǒng)的性能、像質(zhì)、體積和重量等指標(biāo)都提出了更高的要求。為了實(shí)現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)超薄、超簡(jiǎn)的要求，越來(lái)越多離軸非球面、自由曲面的光學(xué)鏡片開(kāi)始出現(xiàn)。

2、現(xiàn)時(shí)的拋光機(jī)在拋光回轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)鏡面時(shí)，工件軸可以高速轉(zhuǎn)動(dòng)，高速自轉(zhuǎn)的拋光頭只需要沿母線方向移動(dòng)即可對(duì)整個(gè)鏡面進(jìn)行拋光，相比于機(jī)械手加工，高速自轉(zhuǎn)的工件能夠大大增加拋光頭與鏡面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，從而提高去除效率，縮短加工周期。然而自由曲面的光學(xué)鏡片是非回轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)面，工件軸自轉(zhuǎn)時(shí)，普通拋光頭在鏡面的下壓深度會(huì)大幅跳動(dòng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定快速的表面去除。因此，亟需一種可適用于對(duì)離軸非球面、自由曲面光學(xué)鏡片進(jìn)行加工的拋光機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于提供一種拋光機(jī)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)問(wèn)題，至少提供一種有益的選擇或創(chuàng)造條件。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題的解決方案是：

3、一種拋光機(jī)，包括：機(jī)架；工件調(diào)位機(jī)構(gòu)，其設(shè)置于所述機(jī)架上，所述工件調(diào)位機(jī)構(gòu)具有可自轉(zhuǎn)的加工臺(tái)，所述加工臺(tái)頂側(cè)設(shè)置有工件定位槽，所述加工臺(tái)還可相對(duì)所述機(jī)架沿水平方向的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；加工機(jī)構(gòu)，其設(shè)置于所述機(jī)架上，所述加工機(jī)構(gòu)具有可三維活動(dòng)的連接主軸；拋光頭，包括主桿、壓電促動(dòng)器與拋光盤(pán)，所述主桿連接于所述連接主軸，所述壓電促動(dòng)器連接于所述主桿，所述壓電促動(dòng)器具有可上下活動(dòng)的移動(dòng)端，所述移動(dòng)端傳動(dòng)連接所述拋光盤(pán)。

4、該技術(shù)方案至少具有如下的有益效果：將需要加工的光學(xué)鏡片放置于工件定位槽上，工作時(shí)，加工臺(tái)自轉(zhuǎn)，可帶動(dòng)光學(xué)鏡片轉(zhuǎn)動(dòng)，加工臺(tái)亦可相對(duì)機(jī)架沿水平方向的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)整對(duì)光學(xué)鏡片的加工位置，加工機(jī)構(gòu)內(nèi)的連接主軸移動(dòng)至需要對(duì)光學(xué)鏡片加工的位置處，并下移至光學(xué)鏡片處，利用拋光盤(pán)相抵于光學(xué)鏡片表面，對(duì)光學(xué)鏡片進(jìn)行拋光加工，同時(shí)，由拋光頭中的壓電促動(dòng)器施加電壓信號(hào)控制移動(dòng)端升降，移動(dòng)端帶動(dòng)拋光盤(pán)上下移動(dòng)，使拋光盤(pán)在經(jīng)過(guò)光學(xué)鏡片待加工面的每個(gè)點(diǎn)時(shí)下壓力度基本相同，如此利用壓電促動(dòng)器對(duì)拋光盤(pán)的微動(dòng)控制，可實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確地控制拋光盤(pán)活動(dòng)，并且對(duì)于離軸非球面、自由曲面的光學(xué)鏡片亦同樣適用，在拋光修形時(shí)去除函數(shù)幾乎不變，能夠較好地貼合光學(xué)鏡片表面，提高了拋光機(jī)的加工效率、質(zhì)量以及對(duì)不同形狀光學(xué)鏡片的適用性。

5、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主桿的底側(cè)連接有安裝槽，所述安裝槽沿所述主桿的軸向延伸，所述壓電促動(dòng)器連接于所述安裝槽內(nèi)，所述拋光頭還包括延長(zhǎng)桿與底座，所述延長(zhǎng)桿的頂端連接于所述移動(dòng)端，所述底座連接于所述延長(zhǎng)桿的底端，所述拋光盤(pán)連接于所述底座的底面。將壓電促動(dòng)器裝入安裝槽內(nèi)，利用主桿對(duì)壓電促動(dòng)器提供包圍保護(hù)，有效防止外物對(duì)壓電促動(dòng)器造成干擾損壞，而延長(zhǎng)桿用于連接至移動(dòng)端，并伸出主桿，從而將動(dòng)力輸出至底座，利用底座可方便對(duì)拋光盤(pán)安裝，增加拋光盤(pán)與底座的連接面積，提高拋光盤(pán)安裝的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)將位于主桿內(nèi)壓電促動(dòng)器的動(dòng)力穩(wěn)定地輸出至拋光盤(pán)。

6、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述拋光頭為高密度海綿。高密度海綿形成的拋光頭較硬，在下壓量固定時(shí)各點(diǎn)的彈力比較穩(wěn)定，提高了加工時(shí)去除函數(shù)的穩(wěn)定性。

7、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述拋光頭的底側(cè)設(shè)置有聚氨酯層。聚氨酯層具有多孔結(jié)構(gòu)，有利于拋光液與鏡面接觸，進(jìn)一步提高拋光效果。

8、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述底座外側(cè)連接有圍邊，所述圍邊環(huán)繞所述主桿延伸，所述圍邊相抵于所述主桿外側(cè)。利用圍邊在主桿的外側(cè)形成一個(gè)環(huán)形的限位結(jié)構(gòu)，可對(duì)底座相對(duì)主桿的上下活動(dòng)進(jìn)行限位，有效減少底座相對(duì)主桿的水平偏移，從而進(jìn)一步提高拋光盤(pán)加工質(zhì)量的穩(wěn)定性。

9、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主桿的外側(cè)設(shè)置有限位通道，所述限位通道沿所述主桿的徑向貫穿所述主桿，所述限位通道沿上下方向延伸，所述限位通道內(nèi)穿插有限位桿，所述限位桿沿所述延長(zhǎng)桿的徑向穿過(guò)所述延長(zhǎng)桿。利用限位桿穿過(guò)延長(zhǎng)桿，將限位桿的兩端分別卡入限位通道的兩端部進(jìn)行限位，可有效防止延長(zhǎng)桿被帶動(dòng)產(chǎn)生水平偏轉(zhuǎn)，限位桿可隨著延長(zhǎng)桿的上下活動(dòng)而在限位通道內(nèi)上下活動(dòng)，進(jìn)一步提高拋光盤(pán)活動(dòng)的穩(wěn)定性。

10、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述底座的底側(cè)設(shè)置有收納槽，所述收納槽內(nèi)穿插有連接螺絲，所述連接螺絲連接于所述延長(zhǎng)桿的底端。底座與延長(zhǎng)桿為可拆卸結(jié)構(gòu)，將兩者相互組裝時(shí)，利用連接螺絲插入底座底側(cè)的收納槽，并連接于延長(zhǎng)桿，從而將延長(zhǎng)桿與底座相互連接，并利用收納槽對(duì)連接螺絲的頭部進(jìn)行收納，使得整體連接結(jié)構(gòu)更加緊密，并且可方便后續(xù)對(duì)拋光盤(pán)的維護(hù)或更換。

11、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述拋光盤(pán)與所述底座為可拆卸連接。根據(jù)不同加工鏡面的口徑和曲率半徑，可將拋光盤(pán)從底座上進(jìn)行裝拆更換，從而適應(yīng)不同的使用需求，提高整體使用靈活性。

12、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述工件調(diào)位機(jī)構(gòu)包括擺臂、第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件與第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件，所述擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述機(jī)架上，所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件連接于所述機(jī)架上，所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)連接所述擺臂，所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件可帶動(dòng)所述擺臂沿左右方向的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件連接于所述擺臂上，所述加工臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述擺臂上，所述第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)連接所述加工臺(tái)，所述第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件可帶動(dòng)所述加工臺(tái)自轉(zhuǎn)。工作時(shí)，由第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件對(duì)加工臺(tái)提供旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)力，從而利用加工臺(tái)帶動(dòng)光學(xué)鏡片轉(zhuǎn)動(dòng)，提高對(duì)光學(xué)鏡片的加工效率，而第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件可對(duì)加工臺(tái)提供沿水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)光學(xué)鏡片的位置調(diào)整。

13、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述加工機(jī)構(gòu)包括前后平移驅(qū)動(dòng)件、左右平移驅(qū)動(dòng)件與升降驅(qū)動(dòng)件，所述左右平移驅(qū)動(dòng)件連接于所述機(jī)架上，所述前后平移驅(qū)動(dòng)件設(shè)置于所述左右平移驅(qū)動(dòng)件上，所述左右平移驅(qū)動(dòng)件可帶動(dòng)所述前后平移驅(qū)動(dòng)件左右活動(dòng)，所述升降驅(qū)動(dòng)件設(shè)置于所述前后平移驅(qū)動(dòng)件上，所述前后平移驅(qū)動(dòng)件可帶動(dòng)所述升降驅(qū)動(dòng)件前后活動(dòng)，連接主軸設(shè)置于所述升降驅(qū)動(dòng)件上，所述升降驅(qū)動(dòng)件可帶動(dòng)所述連接主軸上下活動(dòng)。前后平移驅(qū)動(dòng)件、左右平移驅(qū)動(dòng)件、升降驅(qū)動(dòng)件可對(duì)連接主軸提供沿前后、左右、上下方向活動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力，從而帶動(dòng)拋光盤(pán)移動(dòng)至光學(xué)鏡片處，實(shí)現(xiàn)對(duì)拋光盤(pán)位置的粗略調(diào)整，然后再由壓電促動(dòng)器對(duì)拋光盤(pán)精細(xì)調(diào)整。

技術(shù)特征：

1.一種拋光機(jī)，其特征在于：包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種拋光機(jī)，其特征在于：所述主桿（41）的底側(cè)連接有安裝槽，所述安裝槽沿所述主桿（41）的軸向延伸，所述壓電促動(dòng)器（42）連接于所述安裝槽內(nèi)，所述拋光頭（4）還包括延長(zhǎng)桿（441）與底座（442），所述延長(zhǎng)桿（441）的頂端連接于所述移動(dòng)端，所述底座（442）連接于所述延長(zhǎng)桿（441）的底端，所述拋光盤(pán)（43）連接于所述底座（442）的底面。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種拋光機(jī)，其特征在于：所述拋光頭（4）為高密度海綿。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種拋光機(jī)，其特征在于：所述拋光頭（4）的底側(cè)設(shè)置有聚氨酯層。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種拋光機(jī)，其特征在于：所述底座（442）外側(cè)連接有圍邊（443），所述圍邊（443）環(huán)繞所述主桿（41）延伸，所述圍邊（443）相抵于所述主桿（41）外側(cè)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種拋光機(jī)，其特征在于：所述主桿（41）的外側(cè)設(shè)置有限位通道（411），所述限位通道（411）沿所述主桿（41）的徑向貫穿所述主桿（41），所述限位通道（411）沿上下方向延伸，所述限位通道（411）內(nèi)穿插有限位桿（412），所述限位桿（412）沿所述延長(zhǎng)桿（441）的徑向穿過(guò)所述延長(zhǎng)桿（441）。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種拋光機(jī)，其特征在于：所述底座（442）的底側(cè)設(shè)置有收納槽，所述收納槽內(nèi)穿插有連接螺絲（444），所述連接螺絲（444）連接于所述延長(zhǎng)桿（441）的底端。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種拋光機(jī)，其特征在于：所述拋光盤(pán)（43）與所述底座（442）為可拆卸連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種拋光機(jī)，其特征在于：所述工件調(diào)位機(jī)構(gòu)包括擺臂（22）、第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件與第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件，所述擺臂（22）轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述機(jī)架（1）上，所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件連接于所述機(jī)架（1）上，所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)連接所述擺臂（22），所述第一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件可帶動(dòng)所述擺臂（22）沿左右方向的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件連接于所述擺臂（22）上，所述加工臺(tái)（21）轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述擺臂（22）上，所述第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)連接所述加工臺(tái)（21），所述第二旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件可帶動(dòng)所述加工臺(tái)（21）自轉(zhuǎn)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種拋光機(jī)，其特征在于：所述加工機(jī)構(gòu)（3）包括前后平移驅(qū)動(dòng)件、左右平移驅(qū)動(dòng)件與升降驅(qū)動(dòng)件，所述左右平移驅(qū)動(dòng)件連接于所述機(jī)架（1）上，所述前后平移驅(qū)動(dòng)件設(shè)置于所述左右平移驅(qū)動(dòng)件上，所述左右平移驅(qū)動(dòng)件可帶動(dòng)所述前后平移驅(qū)動(dòng)件左右活動(dòng)，所述升降驅(qū)動(dòng)件設(shè)置于所述前后平移驅(qū)動(dòng)件上，所述前后平移驅(qū)動(dòng)件可帶動(dòng)所述升降驅(qū)動(dòng)件前后活動(dòng)，連接主軸（31）設(shè)置于所述升降驅(qū)動(dòng)件上，所述升降驅(qū)動(dòng)件可帶動(dòng)所述連接主軸（31）上下活動(dòng)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及拋光設(shè)備領(lǐng)域，公開(kāi)了一種拋光機(jī)，包括：機(jī)架；工件調(diào)位機(jī)構(gòu)，其設(shè)置于機(jī)架上，工件調(diào)位機(jī)構(gòu)具有可自轉(zhuǎn)的加工臺(tái)，加工臺(tái)頂側(cè)設(shè)置有工件定位槽，加工臺(tái)還可相對(duì)機(jī)架沿水平方向的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；加工機(jī)構(gòu)，其設(shè)置于機(jī)架上，加工機(jī)構(gòu)具有可三維活動(dòng)的連接主軸；拋光頭，包括主桿、壓電促動(dòng)器與拋光盤(pán)，主桿連接于連接主軸，壓電促動(dòng)器連接于主桿，壓電促動(dòng)器具有可上下活動(dòng)的移動(dòng)端，移動(dòng)端傳動(dòng)連接拋光盤(pán)，本發(fā)明利用壓電促動(dòng)器對(duì)拋光盤(pán)的微動(dòng)控制，可實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確地控制拋光盤(pán)活動(dòng)，并且對(duì)于離軸非球面、自由曲面的光學(xué)鏡片亦同樣適用，提高了拋光機(jī)的加工效率、質(zhì)量以及對(duì)不同形狀光學(xué)鏡片的適用性。

技術(shù)研發(fā)人員：張?chǎng)?馮暢,張瀛懷,丘敏艷,徐偉桐,崔宏安,房圣桃
受保護(hù)的技術(shù)使用者：季華實(shí)驗(yàn)室
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9