三工位循環(huán)離子束拋光裝置及加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及精密光學(xué)元件加工，尤其是離子束拋光加工，屬于精密光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]離子束拋光技術(shù)的基本原理是利用離子濺射原理，將寬束低能離子源發(fā)出的具有高斯形狀的離子束轟擊被加工零件表面，轟擊過程中，當(dāng)工件表面原子獲得足夠的能量可以擺脫表面束縛能時(shí)，就會(huì)脫離工件表面。去除高點(diǎn)誤差，實(shí)現(xiàn)面形精度誤差收斂。離子束拋光為非接觸式去除方式，避免了加工過程中接觸應(yīng)力的產(chǎn)生，由于去除穩(wěn)定，為納米量級材料去除，使得拋光精度高，廣泛應(yīng)用于超精密光學(xué)元件加工過程中。
[0003]作為離子束拋光系統(tǒng)的核心部件離子源，需要在真空條件下工作，因此，在離子束拋光過程中，需要對腔體進(jìn)行抽真空，拋光完后取出被加工件時(shí)，又需要對腔體進(jìn)行充氣至與腔體外氣壓一致，才能打開腔門把工件取出。在這抽真空、充氣的流程中，造成加工時(shí)間大大增大，降低了離子束拋光的效率。因此，針對此問題常規(guī)的離子束拋光裝置常被設(shè)計(jì)為兩個(gè)真空室，一個(gè)主真空室，一個(gè)副真空室，副真空室作為送取工件的腔體，起過渡作用，由于副真空室設(shè)計(jì)要小于主真空室，這種設(shè)計(jì)方法一定程度上提升了離子束拋光的加工效率。但在副真空室取件、換件和抽真空期間，主真空室處于空閑狀態(tài)而影響加工效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本發(fā)明提供一種三工位循環(huán)離子束拋光裝置及加工方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
三工位循環(huán)離子束拋光裝置，包括主真空室、主真空室門、矩形閥、推車、副真空室、glj真空室門，主真空室中設(shè)有通向副真空室的主室導(dǎo)軌；副真空室為矩形，長度為三個(gè)工位，其長度方向與主室導(dǎo)軌垂直，并在該方向上設(shè)有副室導(dǎo)軌；副室導(dǎo)軌上設(shè)有工位移動(dòng)平臺(tái)，工位移動(dòng)平臺(tái)上設(shè)有與主室導(dǎo)軌銜接的左車導(dǎo)軌和右車導(dǎo)軌；左車導(dǎo)軌上設(shè)有左工件移動(dòng)車及左夾具，右車導(dǎo)軌上設(shè)有右工件移動(dòng)車及右夾具。
[0006]三工位循環(huán)離子束拋光加工方法，包括以下步驟:
A.準(zhǔn)備好需要加工的工件，對工件進(jìn)行加工順序排序，如編號(hào)工件101、工件102、工件103、......；
B.打開副真空室門，把工件102安裝在右夾具上，然后把右夾具安裝在右工件移動(dòng)車)
上;
C.把工件101安裝在左夾具上，移動(dòng)工位移動(dòng)平臺(tái)，使得左工件移動(dòng)車對準(zhǔn)副真空室窗口，然后把左夾具安裝在左工件移動(dòng)車上；
D.關(guān)閉副真空室門，對副真空室進(jìn)行抽真空；
E.待副真空室真空抽到與主真空室真空大致一致時(shí)，開啟矩形閥閥門，通過推車把裝載有工件101及左夾具的左工件移動(dòng)車輸送到主真空室中，輸送位置到位后，關(guān)閉矩形閥閥門； F.在主真空室對工件101進(jìn)行加工，加工完后打開矩形閥閥門，通過推車把裝載有工件101及左夾具的左工件移動(dòng)車輸送到副真空室；
G.移動(dòng)工位移動(dòng)平臺(tái)一個(gè)工位距離，使得右工件移動(dòng)車對準(zhǔn)副真空室(窗口和矩形閥，通過推車把裝載有工件102及右夾具的右工件移動(dòng)車輸送到主真空室，輸送位置到位后，關(guān)閉矩形閥閥門；
H.在主真空室對工件102進(jìn)行加工，在加工的同時(shí)，對副真空室進(jìn)行充氣，移動(dòng)工位移動(dòng)平臺(tái)一個(gè)工位，使得左工件移動(dòng)車對準(zhǔn)副真空室窗口，然后取出裝載在左工件移動(dòng)車上的左夾具，從左夾具上取出工件101，并在左夾具重新裝載工件103，然后把裝有工件103的左夾具安裝在左工件移動(dòng)車上，關(guān)閉副真空室門，對副真空室進(jìn)行抽真空，同時(shí)移動(dòng)工位移動(dòng)平臺(tái)，使得左工件移動(dòng)車偏離一個(gè)工位，確保右工件移動(dòng)車能通過矩形閥送出；
1.待工件102加工完后，打開矩形閥閥門，通過推車把裝載有工件102及右夾具的右工件移動(dòng)車輸送到副真空室，然后移動(dòng)工位移動(dòng)平臺(tái)，使得左工件移動(dòng)車對準(zhǔn)副真空室窗口和矩形閥，通過推車把裝載有工件103及左夾具的左工件移動(dòng)車輸送到主真空室，輸送位置到位后，關(guān)閉矩形閥閥門，然后重復(fù)步驟H，進(jìn)行不間斷地循環(huán)加工，直至所有工件加工完。
[0007]本發(fā)明的有益效果是，使得多塊工件能夠循環(huán)加工，主真空室可以連續(xù)不斷的進(jìn)行拋光加工，實(shí)現(xiàn)工件的連續(xù)換料、送料操作，大大提升了離子束拋光加工效率。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明三工位循環(huán)離子束拋光裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中零部件及編號(hào):
I一主真空室，2—主真空室門，3—矩形閥，4一推車，
5-1—主室導(dǎo)軌，5-2—副室導(dǎo)軌，5-3—左車導(dǎo)軌，5-4—右車導(dǎo)軌；
6-1—左夾具，6-2—右夾具；7-1—左工件移動(dòng)車，7-2—右工件移動(dòng)車；
8一副真空室，9一工位移動(dòng)平臺(tái)，10一副真空室門。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0010]參見圖1，三工位循環(huán)離子束拋光裝置，包括主真空室1、主真空室門2、矩形閥3、推車4、副真空室8、副真空室門10，主真空室I中設(shè)有通向副真空室8的主室導(dǎo)軌5-1 ;副真空室8為矩形，長度為三個(gè)工位，其長度方向與主室導(dǎo)軌5-1垂直，并在該方向上設(shè)有副室導(dǎo)軌5-2 ;副室導(dǎo)軌5-2上設(shè)有工位移動(dòng)平臺(tái)9，工位移動(dòng)平臺(tái)9上設(shè)有與主室導(dǎo)軌5-1銜接的左車導(dǎo)軌5-3和右車導(dǎo)軌5-4 ;左車導(dǎo)軌5-3上設(shè)有左工件移動(dòng)車7-1及左夾具6_1，右車導(dǎo)軌5-4上設(shè)有右工件移動(dòng)車7-2及右夾具6-2。
[0011]工位移動(dòng)平臺(tái)9占用兩個(gè)工位大小。
[0012]主真空室I由一個(gè)類圓柱腔體構(gòu)成，一側(cè)開口用于安裝主真空室門2，一側(cè)開一矩形窗口用于安裝矩形閥3 ;副真空室8由一個(gè)帶三個(gè)工位空間的矯形腔體構(gòu)成，一側(cè)開口用于安裝副真空室門10，一側(cè)開一矩形窗口用于安裝矩形閥3 ;主真空室門2安裝在主真空室I預(yù)留裝門的開口上，副真空室門10安裝在副真空室8預(yù)留裝門的開口上；矩形閥3 —側(cè)安裝在主真空室I矩形窗口上，另一側(cè)安裝在副真空室8矩形窗口上，通過矩形閥，主真空室I與副真空室8相通并連接；兩根主室導(dǎo)軌5-1平行對齊安裝在主真空室I里面，兩根主室導(dǎo)軌5-1間距與左工件移動(dòng)車7-1和右工件移動(dòng)車7-2的滑動(dòng)部件間距一致，使得兩車能在推車4作用下在主室導(dǎo)軌5-1、左車導(dǎo)軌5-3、或右車導(dǎo)軌5-4上移動(dòng)；副室導(dǎo)軌5-2安裝在副真空室8里面，工位移動(dòng)平臺(tái)9安裝在副室導(dǎo)軌5-2上，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)工位移動(dòng)平臺(tái)9在副室導(dǎo)軌5-2上移動(dòng)，每次移動(dòng)一個(gè)工位間距；左車導(dǎo)軌5-3和右車導(dǎo)軌5-4安裝在工位移動(dòng)平臺(tái)9上，左工件移動(dòng)車7-1安裝在左車導(dǎo)軌5-3上，右工件移動(dòng)車7-2安裝在右車導(dǎo)軌5-4上；推車4裝在主真空室I里面；工件安裝在左夾具6-1和右夾具6-2上，左夾具
6-1安裝在左工件移動(dòng)車7-1上，右夾具6-2安裝在右工件移動(dòng)車7-2上。
[0013]在副真空室8三工位空間內(nèi)，安裝一個(gè)工位移動(dòng)平臺(tái)9，為兩個(gè)工位大小的裝置，其上安裝有兩個(gè)工件移動(dòng)車；
工位移動(dòng)平臺(tái)9在副真空室8中能夠移動(dòng)一個(gè)工位的距離，每次移動(dòng)一個(gè)工位后，工位移動(dòng)平臺(tái)9上的左