CN103465167A - 大型环抛机校正盘卸荷移载装置 - Google Patents

Abstract

一种大型环抛机校正盘卸荷移载装置，包括一根立柱支撑的悬臂梁，该悬臂梁的自由端设有移动滑座，该移动滑座的中心是自动跟踪台座，该自动跟踪台座的下方是回转支撑，该回转支撑的下方固定一支撑盘，该支撑盘上平均分布有数条凹槽，每条凹槽里通过固定螺钉固定有数个永磁钢，且每条凹槽可插入固定一条磁钢固定条，校正盘的上表面沿径向平均分布有数条磁钢固定条，每条磁钢固定条里设有数个永磁钢，该永磁钢通过固定螺钉固定在其下方的不锈钢镶件上；所述的自动跟踪台座自动跟踪所述的校正盘的中心位置，以保证支撑盘与校正盘同心旋转。本发明对大型环抛机校正盘卸荷移载进行非接触式机械化操作，提高了工作效率和安全性。

Description

大型环抛机校正盘卸荷移载装置

技术领域

本发明涉及大型环形抛光机，尤其是一种大型环抛机校正盘的卸荷移载装置。

背景技术

环形抛光机是目前世界上几乎唯一的大口径、全局化平面光学元件加工技术，它是将待抛光工件在一定的压力及抛光液的存在下相对于抛光胶盘做旋转运动，借助磨粒的机械磨削作用以及化学氧化剂的腐蚀作用来完成对工件表面的材料去除并获得光洁表面。与其它技术相比，这种技术可以同时实现大口径工件的局部和全局平面化，能够消除工件表面的高点和波浪形，消除高频缺陷，表面加工质量能够达到超光滑的程度；平面化速度快，加工精度高，应用范围广，生产成本低，适合工业大规模推广。环抛机是这种技术的主要载体。随着现代科学技术的飞速发展，光学元件的通光口径和加工精度要求越来越高，因此环抛机也向大型化、自动化的方向发展，台面直径由原来的1m、1.2m逐渐发展到目前的2.4m，2.8m甚至4m以上等，而且机械化、自动化程度越来越高。一般来说，环抛机主要包括一个由电机驱动旋转的大理石抛光盘，该抛光盘的上表面浇注一层均匀的抛光胶盘，抛光胶盘上还有调节抛光胶盘面形的校正盘。当环抛机开始工作时，首先将一个用于工件限位的辅助抛光工件环放置在抛光盘上，然后将待加工工件平放在该工件环里，这样工件只能在工件环内运动，便于实时控制和操作，同时开动电机驱动抛光盘以一定的速度绕中心旋转，同时在抛光胶盘上喷洒一定量的抛光液，抛光液中含有特殊粒径、尺寸、形状的抛光粉颗粒。当抛光盘以一定的速度转动时，工件在抛光胶盘上同时做无规则的移动或转动，并与抛光胶盘上的抛光粉颗粒产生摩擦作用，从而对工件与抛光胶盘的接触面进行材料去除以获得光滑表面。

目前，环抛加工还处于比较依赖人工经验的状态，其中校正盘的作用至关重要。一般来说，加工工件的面形精度主要取决于抛光沥青胶盘的面形精度，而抛光沥青盘的面形精度则取决于校正盘的实时校准作用。由于抛光沥青具有一定的弹性和韧性，容易形成较好的平面，在实际加工中会利用一块重量较大的校正盘作用于抛光沥青盘上，依靠校正盘的巨大重量和径向移动来对抛光沥青盘进行实时的修正以形成我们需要的面形值。因此在抛光过程中，工人需要经常根据实时监测的工件面形值对校正盘进行径向的进给或移出，或者加压减压操作以得到所需的工件面形值。另外，抛光胶盘连续使用一段时间后，表面会发生老化现象，对抛光粉粒子的把持能力降低，需要重新对抛光胶盘进行修整以提高其抛光能力，因此需要对校正盘、工件和工件环暂时搬移以便对抛光胶盘进行适当的开槽和修盘。从以上两个方面可以看出，无论是校正盘的径向移动还是抛光沥青盘的修整，都要对校正盘进行加载、卸荷和移动，待完成操作后，再将校正盘等物件重新放置到环抛机上进行下一轮抛光。目前，由于大型环抛机的校正盘尺寸比较大，最大尺寸达到近2m，重量达数吨，而且表面光滑，无处把握，因此工人搬运十分不便，劳动强度比较大，且容易造成工人受伤。另外，鉴于目前对工件光洁度的要求，校正盘卸荷移载的装置必须洁净和便于运输，尽量避免人为参与，即尽可能实现机械化操作。目前的环抛机校正盘卸荷移载装置大多属于小型化的推车，针对大口径校正盘卸荷移载的装置较少；而且这类推车大多需要机油等润滑措施，会或多或少的引入油脂等污染物，不利于工件的表面光洁度指标，而在校正盘重新上盘时都需要工人推动才能完成校正盘的重新上盘，这也会引入不必要的外界杂质。

发明内容

本发明的目的是提供一种大型环抛机校正盘卸荷移载装置。该装置既可以实现校正盘的原位卸载和加载操作，又可以实现校正盘的轻松移载，该装置将大型环抛机校正盘卸荷移载的机械化操作，代替了原来的人工模式，减轻了工作人员的劳动强度；另外，该校正盘卸荷力属于磁场力，与校正盘是非接触的，很大程度上可以避免其他分力对校正盘的运动影响且受校正盘上下波动的影响小，不会引入外来杂质，实现了工件和工件环的无污染承载。该装置具有结构简单、操作方便、稳定可靠、精度较高、工作效率高。

本发明的技术解决方案如下：

一种大型环抛机校正盘卸荷移载装置，其特点在于该装置包括一根立柱支撑的悬臂梁，该悬臂梁的自由端设有移动滑座，该移动滑座的中心是自动跟踪台座，该自动跟踪台座的下方是回转支撑，该回转支撑的下方固定一支撑盘，该支撑盘上平均分布有数条凹槽，每条凹槽里通过固定螺钉固定有数个永磁钢，且每条凹槽可插入固定一条磁钢固定条，校正盘的上表面沿径向平均分布有数条磁钢固定条，每条磁钢固定条里设有数个永磁钢，该永磁钢通过固定螺钉固定在其下方的不锈钢镶件上；所述的支撑盘上的凹槽、永磁钢的数量和分布与所述的校正盘上的磁钢固定条和永磁钢的数量和分布相同，所述的自动跟踪台座自动跟踪所述的校正盘的中心位置，以保证支撑盘与校正盘同心旋转。

所述的校正盘与抛光盘的接触面刻有细槽。

在所述的自动跟踪台座的上方设有拉力传感器。

所述的校正盘和支撑盘还设有数对连接螺钉。

校正盘的卸荷移载过程如下：

首先通过电机控制环抛机停机，转动悬臂梁使该装置正好处于校正盘的正上方，调节支撑盘与校正盘的位置，磁钢固定条恰好与凹槽对应，此时支撑盘和校正盘上的永磁钢也恰好对应并产生巨大的吸引力；该吸引力大于校正盘的重力时将校正盘牢牢吸起，从而最终使校正盘脱离抛光盘的台面并上升一段距离，然后转动悬臂梁，将校正盘移出环抛机并放置在专门的承载机构上，完成整个工件卸荷移载过程。

述的大型环抛机校正盘卸荷移载装置，其特征在于：校正盘与抛光盘的接触面刻有细槽，增大了该接触面与外界的接触面积，便于减轻卸荷时的吸引力。

所述的大型环抛机校正盘卸荷移载装置，其特征在于：该装置中的磁钢固定条、永磁钢、凹槽的数量可以根据实际情况增加或者减少，由此可以得到不同吸引力的卸荷移载力。

所述的大型环抛机校正盘卸荷移载装置，其特征在于：该装置采用拉力传感器实时观测校正盘卸荷移载过程中的吸引力，保证装置操作的准确性和安全性；另外，可以根据实际情况在校正盘和支撑盘上安装数对螺钉将校正盘和支撑盘连接起来，保证校正盘卸荷移载过程的安全性。

本发明的优点是：

本发明利用磁钢同性相斥，异性相吸的原理，用磁力给校正盘一个克服部分到全部重力的外力，既可以实现原位卸载和加载操作，又可以实现校正盘的轻松移载，基本上实现了大型环抛机校正盘卸荷移载的机械化操作，代替了原来的人工模式，减轻了工作人员的劳动强度；

另外，该校正盘卸荷力属于磁场力，与校正盘是非接触的，很大程度上可以避免其他分力对校正盘的运动影响且受校正盘上下波动的影响小，再者，该装置的非接触式操作方式不需要润滑油等措施，因此不会引入外来杂质，实现了工件和工件环的无污染承载。

另外，采用该装置只要几分钟即可完成校正盘的卸荷和移载操作，大大提高了工作效率。该装置结构简单，操作方便，稳定可靠，精度较高，不仅大大提高了校正盘卸荷移载过程中的安全性，而且避免了外界杂质的引入而对工件表面造成损伤。

附图说明

图1为本发明大型环抛机校正盘卸荷移载装置最佳实施例的结构示意图；

图2为该装置卸荷移载过程中的俯视图；

图3为图1中虚线框A部门的细节图和局部剖面图；

图4为校正盘与抛光盘的接触面的开细槽情况示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的变换范围。

参阅图1、图2、图3和图4，图1是本发明最佳实施例的结构示意图，由图可见，本发明大型环抛机校正盘卸荷移载装置包括一根立柱10支撑的悬臂梁9，该悬臂梁9的自由端设有移动滑座7，该移动滑座7的中心是自动跟踪台座5，该自动跟踪台座5的下方是回转支撑4，该回转支撑4的下方固定一支撑盘3，该支撑盘3上平均分布有数条凹槽，每条凹槽里通过固定螺钉16固定有数个永磁钢13，且每条凹槽可插入固定一条磁钢固定条8，校正盘11的上表面沿径向平均分布有数条磁钢固定条8，每条磁钢固定条8里设有数个永磁钢，该永磁钢通过固定螺钉16固定在其下方的不锈钢镶件17上；所述的支撑盘3上的凹槽、永磁钢13的数量和分布与所述的校正盘11上的磁钢固定条和永磁钢13的数量和分布相同，所述的自动跟踪台座5自动跟踪所述的校正盘11的中心位置，以保证支撑盘3与校正盘11同心旋转。

所述的校正盘11与抛光盘2的接触面刻有细槽。

在所述的自动跟踪台座5的上方设有拉力传感器6。

所述的校正盘11和支撑盘3还设有数对连接螺钉。

当支撑盘3与校正盘11对准时，凹槽和磁钢固定条里的永磁钢即产生强烈的吸引力，当该吸引力大于校正盘11的自身重量时，即可实现校正盘11的卸荷移载；该支撑盘3上方固定在一可调节回转支撑4上，该回转支撑在垂直方向具有一定距离的可调节能力；该可调节回转支撑4固定在一个自动跟踪台座5上，该自动跟踪台座5在水平方向具有一定距离的自动调节能力，在校正盘11工作可以自动跟踪其中心位置，从而保证支撑盘3与校正盘11同心旋转；自动跟踪台座5安装在一个可沿径向移动一定距离的径向移动滑座7上，以实现校正盘11工作过程中的径向进给和移出，实现实时修整抛光胶盘面形的目的；该径向移动滑座7固定在一立柱10支撑的悬臂梁9上，该悬臂梁9可在水平方向一定角度内绕立柱10转动，以完成校正盘11的移载操作。

校正盘的卸荷移载过程如下：首先通过电机14控制环抛机停机，转动悬臂梁9使该装置正好处于校正盘11的正上方，调节支撑盘3与校正盘11的位置，磁钢固定条8恰好与凹槽对应，此时支撑盘3和校正盘11上的永磁钢13也恰好对应并产生巨大的吸引力；该吸引力大于校正盘的重力时将校正盘11牢牢吸起，从而最终使校正盘11脱离抛光盘2的台面并上升一段距离，然后转动悬臂梁9，将校正盘11移出环抛机并放置在专门的承载机构上，完成整个工件卸荷移载过程。

如图4所示，校正盘11与抛光盘2的接触面刻有细槽，增大了该接触面与外界的接触面积，便于减轻卸荷时的吸引力。

所述的磁钢固定条8、永磁钢13、凹槽的数量可以根据实际情况增加或者减少，由此可以得到不同吸引力的卸荷移载力。

所述的拉力传感器6实时观测校正盘卸荷移载过程中的吸引力，保证装置操作的准确性和安全性；另外，可以根据实际情况在校正盘11和支撑盘3上安装数对螺钉将校正盘和支撑盘连接起来，保证校正盘卸荷移载过程的安全性。

本发明大型环抛机校正盘卸荷移载装置，利用磁钢同性相斥，异性相吸的原理，用磁力给校正盘一个克服部分到全部重力的外力，既可以实现原位卸载和加载操作，又可以实现校正盘的轻松移载，基本上实现了大型环抛机校正盘卸荷移载的机械化操作，代替了原来的人工模式，减轻了工作人员的劳动强度；另外，该校正盘卸荷力属于磁场力，与校正盘是非接触的，很大程度上可以避免其他分力对校正盘的运动影响且受校正盘上下波动的影响小，再者，该装置的非接触式操作方式不需要润滑油等措施，因此不会引入外来杂质，实现了工件和工件环的无污染承载。另外，采用该装置只要几分钟即可完成校正盘的卸荷和移载操作，大大提高了工作效率。该装置结构简单，操作方便，稳定可靠，精度较高，不仅大大提高了校正盘卸荷移载过程中的安全性，而且避免了外界杂质的引入而对工件表面造成损伤。

实验表明，本发明实现了大型环抛机校正盘的安全卸荷移载操作的机械化操作，减轻了工人劳动强度，避免了工件损伤，保证了工件的表面光洁度，提高了工件承载和重新上盘过程的安全性。

Claims (4)

1.一种大型环抛机校正盘卸荷移载装置，其特征在于该装置包括一根立柱（10）支撑的悬臂梁（9），该悬臂梁（9）的自由端设有移动滑座（7），该移动滑座（7）的中心是自动跟踪台座（5），该自动跟踪台座（5）的下方是回转支撑（4），该回转支撑（4）的下方固定一支撑盘（3），该支撑盘（3）上平均分布有数条凹槽，每条凹槽里通过固定螺钉（16）固定有数个永磁钢（13），且每条凹槽可插入固定一条磁钢固定条（8），校正盘（11）的上表面沿径向平均分布有数条磁钢固定条（8），每条磁钢固定条（8）里设有数个永磁钢，该永磁钢通过固定螺钉（16）固定在其下方的不锈钢镶件（17）上；所述的支撑盘（3）上的凹槽、永磁钢（13）的数量和分布与所述的校正盘（11）上的磁钢固定条和永磁钢（13）的数量和分布相同，所述的自动跟踪台座（5）自动跟踪所述的校正盘（11）的中心位置，以保证支撑盘（3）与校正盘（11）同心旋转。

2.根据权利要求1所述的大型环抛机校正盘卸荷移载装置，其特征在于：所述的校正盘（11）与抛光盘（2）的接触面刻有细槽。

3.根据权利要求1所述的大型环抛机校正盘卸荷移载装置，其特征在于：在所述的自动跟踪台座（5）的上方设有拉力传感器（6）。

4.根据权利要求1、2或3任一项所述的大型环抛机校正盘卸荷移载装置，其特征在于：所述的校正盘（11）和支撑盘（3）还设有数对连接螺钉。

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