CN107186572B - 一种非球面光学元件抛光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于光学加工制造领域，具体涉及一种非球面光学元件抛光装置，用以克服现有技术中体积偏大，不易精准控制的缺陷。包括气缸、旋转分离联轴器、电机、抛光驱动轴和抛光盘，所述气缸包括活塞杆，所述旋转分离联轴器一端与所述活塞杆连接，另一端与所述抛光驱动轴连接，所述抛光盘设置在抛光驱动轴的工作端，所述电机驱动抛光驱动轴旋转。

Description

一种非球面光学元件抛光装置
技术领域
本发明属于光学加工制造领域，具体涉及一种非球面光学元件抛光装置。
背景技术
近年来，由于非球面光学元件的优异性能，使其在新一代光学系统中得到了广泛的应用。然而，由于非球面的非一致曲率的特点，其超精密加工技术一直制约着非球面的进一步发展及应用，如何大幅度的提高光学非球面的面形误差收敛速度是一项亟待解决的关键问题。
目前，计算机控制光学表面成形技术被广泛应用在非球面加工领域，该技术利用检测得到的定量面形误差数据，结合去除函数与预设的加工路径，按照一定的算法求得驻留时间，使得面形误差逐步的收敛，最终达到加工要求。
小磨头是计算机控制光学表面成形技术经常使用的一种工具。该工具影响光学元件质量的其中两个重要因素是抛光转速和抛光压力。公开号为103286659A的中国专利公开了一种偏心自转式气压施力大口径保形抛光装置，该装置通过电机控制转速、气缸控制压力，但电机偏置使得装置体积变大，气缸旋转使得转动惯量变大，这些不利于光学元件的精密抛光。公开号为106239363A的中国专利公开了一种抛光镀膜的磨头及装置，该装置也是通过电机控制转速、气缸控制压力，但两个偏置气缸使得装置体积变大，气缸带动电机上下运动导致运动惯性大不利于压力的精确控制。
发明内容
本发明的目的是：提供一种非球面光学元件抛光装置，用以克服现有技术中抛光装置体积偏大，不易精准控制的缺陷。
本发明的技术方案是：
一种非球面光学元件抛光装置，其特殊之处在于：包括气缸、旋转分离联轴器、电机、抛光驱动轴和抛光盘，所述气缸包括活塞杆，所述旋转分离联轴器一端与所述活塞杆连接，另一端与所述抛光驱动轴连接，所述抛光盘设置在抛光驱动轴的工作端，所述电机驱动抛光驱动轴旋转。
进一步地，所述旋转分离联轴器包括联轴器套筒、推力球轴承、T型连接杆和套筒螺母，所述联轴器套筒上部开口，所述套筒螺母设置在联轴器套筒开口端，所述T型连接杆穿过所述套筒螺母与活塞杆固连，所述推力球轴承一端与所述联轴器套筒内壁固定，另一端与所述T型连接杆下端接触，所述抛光驱动轴与联轴器套筒底部固连。
进一步地，所述推力球轴承和T型连接杆之间设置有垫圈。
进一步地，所述电机包括中空电机轴，所述电机和抛光盘之间设置有准直驱动组件，所述准直驱动组件包括轴承套、轴承和连接法兰，所述轴承外侧与轴承套内壁固定，所述连接法兰一端与所述中空电机轴连接，另一端与所述轴承内侧连接，所述抛光驱动轴穿过中空电机轴、连接法兰和所述轴承套底部，所述抛光驱动轴与连接法兰采用滚珠花键配合连接。
进一步地，所述轴承为深沟球轴承。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过采用中空轴电机，使得气缸、电机等结构同轴布置，进而使得整体结构紧凑轻巧便于使用；
2、通过采用旋转分离联轴器，气缸不转动，使得转动惯量小，有利于提高抛光质量；
3、通过采用轴承定位和滚珠花键连接方式，使抛光压力得到精确控制；
附图说明
图1是非球面光学元件抛光装置的结构示意图；
图中，1-气缸、1.1-活塞杆、2-旋转分离联轴器、2.1-联轴器套筒、2.2-套筒螺母、2.3-垫圈、2.4-T型连接杆、2.5-推力球轴承、3-电机、3.1-中空电机轴、4-准直驱动组件、4.1-连接法兰、4.2-深沟球轴承、4.3-轴承套、5-抛光盘、6-抛光驱动轴。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明加以详细说明。
如图1所示，实施例提供一种非球面光学元件抛光装置，包括气缸1、旋转分离联轴器2、电机3、抛光驱动轴6和抛光盘5，气缸1包括活塞杆1.1，旋转分离联轴器2一端与活塞杆1.1连接，另一端与抛光驱动轴6连接，抛光盘5设置在抛光驱动轴6的工作端，电机3驱动抛光驱动轴6旋转。旋转分离联轴器2包括联轴器套筒2.1、推力球轴承2.5、T型连接杆2.4和套筒螺母2.2，联轴器套筒2.1上部开口，套筒螺母2.2设置在联轴器套筒2.1开口端，T型连接杆2.4穿过套筒螺母2.2与活塞杆1.1固连，推力球轴承2.5一端与联轴器套筒2.1内壁固定，另一端与T型连接杆2.4下端接触，抛光驱动轴6与联轴器套筒2.1底部固连。推力球轴承2.5和T型连接杆2.4之间设置有垫圈。电机3包括中空电机轴3.1，电机3和抛光盘5之间设置有准直驱动组件4，准直驱动组件4包括轴承套4.3、深沟球轴承4.2和连接法兰4.1，深沟球轴承4.2外侧与轴承套4.3内壁固定，连接法兰4.1一端与中空电机轴3.1连接，另一端与深沟球轴承4.2内侧连接，抛光驱动轴6穿过中空电机轴3.1、连接法兰4.1和轴承套4.3底部，抛光驱动轴6与连接法兰4.1采用滚珠花键配合连接。
工作原理：将该装置固连于光学仪器机械臂末端，工作时，机械臂带动该装置按照预设的加工路径和驻留时间对光学元件进行抛光。在抛光过程中，气缸的活塞杆通过旋转分离联轴器将轴向载荷传递给抛光驱动轴，抛光驱动轴再将压力传递给抛光盘；电机的中空电机轴通过准直驱动组件将旋转力矩传递给抛光驱动轴，抛光驱动轴再带动抛光盘旋转进行抛光。

Claims (4)

1.一种非球面光学元件抛光装置，其特征在于：包括气缸、旋转分离联轴器、电机、抛光驱动轴和抛光盘，所述气缸包括活塞杆，所述旋转分离联轴器一端与所述活塞杆连接，另一端与所述抛光驱动轴连接，所述抛光盘设置在抛光驱动轴的工作端，所述电机驱动抛光驱动轴旋转；
所述旋转分离联轴器包括联轴器套筒、推力球轴承、T型连接杆和套筒螺母，所述联轴器套筒上部开口，所述套筒螺母设置在联轴器套筒开口端，所述T型连接杆穿过所述套筒螺母与活塞杆固连，所述推力球轴承一端与所述联轴器套筒内壁固定，另一端与所述T型连接杆下端接触，所述抛光驱动轴与联轴器套筒底部固连。
2.根据权利要求1所述的一种非球面光学元件抛光装置，其特征在于：所述推力球轴承和T型连接杆之间设置有垫圈。
3.根据权利要求1-2任一项所述的一种非球面光学元件抛光装置，其特征在于：所述电机包括中空电机轴，所述电机和抛光盘之间设置有准直驱动组件，所述准直驱动组件包括轴承套、轴承和连接法兰，所述轴承外侧与轴承套内壁固定，所述连接法兰一端与所述中空电机轴连接，另一端与所述轴承内侧连接，所述抛光驱动轴穿过中空电机轴、连接法兰和所述轴承套底部，所述抛光驱动轴与连接法兰采用滚珠花键配合连接。
4.根据权利要求3所述的一种非球面光学元件抛光装置，其特征在于：所述轴承为深沟球轴承。
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