拋光模面形監測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種拋光模面形監測裝置，屬于光學元件加工【技術領域】。它包括位移探測器、垂向定位器、L形連接板和徑向位移導軌，L形連接板經連接件與徑向位移導軌連接，垂向定位器由緊固螺釘固定在L形連接板之上，位移探測器與L形連接板的立板連接；位移探測器下設有探針；L形連接板的底板上設有傳動窗口和約束孔。本實用新型實現了對拋光模面型的在線實時監測，減少了環拋光學加工中的不確定因素，可對加工件面型進行有效控制，提高元件的加工質量與精度，并提高了加工效率。
【專利說明】拋光模面形監測裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種光學環拋加工輔助裝置，尤其是拋光模監測，屬于光學元件加工【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前，光學元件加工中，全口徑加工方式是為了加工高面形精度、高表面質量光學元件而廣泛運用的一種。在全口徑加工中，元件與拋光模相互作用，拋光模的形狀特征會直接影響元件的加工面形精度。理想情況下，拋光模成為一個剛體，元件的面形就是拋光模表面形狀的復制。然而，拋光模會隨著與元件的相互接觸、加工環境溫濕度的變化等因素，產生一定的變形，這就會直接影響到元件的面形，造成元件面形的局部誤差。因此，拋光模的形狀監測及控制是加工高精度元件的關鍵。
[0003]目前，常用的拋光模有浙青拋光模、聚氨酯拋光模、拋光布拋光模、錫拋光模等。不同的全口徑加工方式，對拋光模的形狀要求與控制措施也不一樣。如硬質的錫拋光模主要用于浮法拋光中。這種拋光方法先將錫拋光模用超高精度的單點金剛石車床加工到表面起伏50納米以內，然后安裝在超高精度的轉臺上，在加工中錫拋光盤高速旋轉，并帶動拋光液將元件浮在錫拋光盤上，通過拋光液的微切削作用加工元件，并控制加工溫度變化在0.011以內，從而達到極高的面形精度。然而這種加工方法對拋光模的平整度、加工環境及加工設備精度要求極高，加工設備成本巨大，應用范圍很小。而相對較軟的拋光模，如浙青拋光模，聚氨酯拋光模、拋光布拋光模由于制作簡單，對設備精度要求低，而得到廣泛應用。但由于這些拋光模在加工過程中，會隨著元件形狀、加工環境等的變化產生較大的形變，不易長時間保持高精度，同時缺乏拋光模的在線監測手段，需要通過加工人員的主觀判斷拋光模在加工過程中的形狀，從而導致加工確定性差，嚴重依賴加工人員的經驗。
[0004]目前可查的文獻報道和專利中，主要采用離線方式測量拋光盤面形。離線方式測量拋光盤面形是指在拋光模使用一段時間以后，在拋光模不工作時，檢測其面形，并通過修正手段進行修正。這種方式只能對拋光模的形狀間斷性的檢測及控制，但是對拋光模在實際加工過程中的形狀缺乏監測，不利于拋光模面形迅速調整，不能實現拋光模面形的連續監測和精確控制。
實用新型內容
[0005]針對上述的問題，本實用新型提供一種對環拋機拋光模面型進行實時監測的裝置。
[0006]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:拋光模面形監測裝置，包括位移探測器、垂向定位器、I形連接板和徑向位移導軌，I形連接板經連接件與徑向位移導軌連接，垂向定位器由緊固螺釘固定在I形連接板之上，位移探測器與I形連接板的立板連接；位移探測器下設有探針山形連接板的底板上設有傳動窗口和約束孔。
[0007]本實用新型的有益效果是，采用了差動變壓傳感器的測量功能，設計并采用了一種超硬接觸式傳動窗口作為探測的前端裝置，解決了一般差動變壓傳感器在復雜的表面上的無法進行大范圍較測量的問題，同時，保護了差動變壓傳感器的探針不會受到損壞。實現了對拋光模面型的在線實時監測，減少了環拋光學加工中的不確定因素，可對加工件面型進行有效控制，提聞兀件的加工質量與精度，并提聞了加工效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型總體結構(工作狀態)示意圖；
[0009]圖2是圖1中監測裝置主體結構(放大)示意圖。
[0010]圖中零部件及編號:
[0011]1 一位移探測器，2一探針，3—傳動窗口，4一約束孔，5一垂向定位器，
[0012]6 —I形連接板，7—連接件，8—拋光模，9一徑向位移導軌。
【具體實施方式】
[0013]下面結合實施例對本實用新型進一步說明。
[0014]參見圖1、2，拋光模面形監測裝置，包括位移探測器1、垂向定位器5、[形連接板6和徑向位移導軌9，I形連接板6經連接件7與徑向位移導軌9連接，垂向定位器5由緊固螺釘固定在I形連接板6之上，位移探測器1與I形連接板6的立板連接；位移探測器1下設有探針2 ；1形連接板6的底板上設有傳動窗口 3和約束孔4。
[0015]位移探測器1為差動變壓傳感器。
[0016]傳動窗口 3為藍寶石片。藍寶石片是具有一定厚度的超硬光滑圓片。
[0017]徑向位移導軌9由精密電機驅動。通過精密電機驅動監測裝置主體作徑向位移。
[0018]拋光模8的面型起伏通過傳動窗口 3和探針2，傳動至位移探測器1，實現面型數據測量，約束孔4上下相通，傳動窗口 3被約束孔4限位，只能在垂直方向上移動，在水平方向上無法移動；位移探測器1通過垂向定位器5固定于I形連接板6之上，構成監測裝置主體，連接于徑向位移導軌9；在徑向移動和拋光模自身旋轉時，監測裝置主體以極坐標掃描方式，實現拋光模面型的全口徑測量。
[0019]傳動窗口 3與拋光模8接觸，約束孔4對傳動窗口 3進行限位；在拋光模旋轉過程中，其面型起伏通過傳動窗口 3探針2傳動至位移探測器1，從而實現面型數據監測；位移探測器1通過垂向定位器5固定于I形連接板6之上。
[0020]約束孔4和傳動窗口 3之間形成松配合，使傳動窗口 3僅在垂直方向上存在移動自由度。
[0021]拋光模面型監測裝置的工作步驟是:
[0022]八.調節位移探測器在垂直方向上的位置，使傳動窗口(藍寶石片)下表面緊貼拋光模，并使探測器探針緊壓傳動窗口上表面
[0023]8.傳動窗口與約束孔配合，達到水平限位、垂向活動的狀態。
[0024]0.整個探測器處于拋光模最大外徑位置抱％，啟動拋光設備，拋光模開始旋轉。
[0025]0.傳動窗口覆蓋范圍以內的拋光模面型，反映為傳動窗口的整體起伏量11，此數據通過探針傳遞至位移探測器進行測量。
[0026]￡.通過計算機平臺實時記錄每一個測量位置的極坐標信息(1 0 )和面型數據11。
[0027]拋光模旋轉角度結束一個周期后，位移探測器在徑向移動導軌的夾持下，按照設定的步距I向拋光模圓心方向移動一個單位，對下一個單位圓周的面型數據進行測量。
[0028]6.依照以上極坐標掃描方式移動探測器直至到達拋光模最小直徑位置耐1！1，此時裝置完成了拋光模全口徑范圍的面型數據測量。
[0029]11.基于測得的面型數據，以矩陣方式重建拋光模面型。
【權利要求】
1.一種拋光模面形監測裝置，包括位移探測器(I)、垂向定位器(5)、L形連接板(6)和徑向位移導軌(9 )，其特征在于，L形連接板(6 )經連接件(7 )與徑向位移導軌(9 )連接，垂向定位器(5)由緊固螺釘固定在L形連接板(6)之上，位移探測器(I)與L形連接板(6)的立板連接；位移探測器(I)下設有探針(2 );L形連接板(6 )的底板上設有傳動窗口( 3 )和約束孔(4)。
2.根據權利要求1所述的拋光模面形監測裝置，其特征在于，所述的位移探測器(I)為差動變壓傳感器。
3.根據權利要求1所述的拋光模面形監測裝置，其特征在于，所述的傳動窗口(3)為藍寶石片。
4.根據權利要求1所述的拋光模面形監測裝置，其特征在于，所述的徑向位移導軌(9)由精密電機驅動。
【文檔編號】B24B49/00GK204123269SQ201420394276
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年7月17日 優先權日:2014年7月17日
【發明者】馬平, 游云峰, 謝磊 申請人:成都精密光學工程研究中心