CN109794825A - 一种智能环抛机床及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能环抛机床，包括基座，其顶部支撑转台底部；转台顶面浇注有一层沥青胶形成抛光盘；转台顶部架设有多工位桥架机构；多工位桥架机构的多个横梁处对应有元件加工工位、抛光盘检测工位及修正盘工位；元件加工工位对应的第一横梁上设置有第一直线滑动导轨，元件加工装置与第一直线滑动导轨可滑动连接；抛光盘检测工位对应的第二横梁上设置有气浮直线导轨，抛光盘检测装置与气浮直线导轨可滑动连接；修正盘工位对应的第三横梁上设置有第二直线滑动导轨，抛光盘修正装置与第二直线滑动导轨可滑动连接；元件加工装置、抛光盘检测装置及抛光盘修正装置均与控制终端电性连接，控制终端内预设有元件加工、抛光盘检测及抛光盘修正的程序。

Description

一种智能环抛机床及其控制方法

技术领域

本发明涉及光学加工技术领域，更具体的说是涉及一种智能环抛机床及其控制方法。

背景技术

环形抛光(简称环抛)是加工大口径平面光学元件的关键技术之一。环抛机床通常采用大尺寸、高热稳定性的天然花岗岩制成抛光盘基盘，基盘表面浇制环形的沥青胶层作为抛光盘。沥青抛光盘的环带表面依次放有修正盘和工件盘，修正盘和工件盘的圆周侧面设置有齿轮同步带，两者分别由一对齿轮与驱动齿轮带啮合传动实现匀速旋转。修正盘用于修正和控制抛光盘的形状误差，而工件盘则用于把持元件。加工元件时抛光盘、修正盘、工件盘均以一定的转速绕逆时针方向匀速旋转，放在工件盘内的光学元件在沥青抛光盘及其承载的抛光颗粒作用下产生材料去除从而形成光学表面。

环抛技术存在的瓶颈问题是元件面形的高效高精度收敛。实际加工时，抛光盘的形状误差对元件面形具有非常重要的影响。目前的环抛机床通常将工件盘直接放在沥青抛光盘上，容易破坏抛光盘的形状误差，不利于修正盘对抛光盘形状误差的控制；并且环抛机床浇注沥青胶生成沥青抛光盘时，抛光盘的表面形状难以保证，而采用铣刀铣削抛光盘时，铣刀由直线导轨的溜板带动沿抛光盘的半径方向进行匀速直线运动时，直线导轨的误差将会影响铣刀对盘面的铣削精度，从而难以改善抛光盘的形状误差。此外，采用大尺寸修正盘来修正和控制抛光盘的形状误差时，通过调整修正盘在抛光盘表面的径向位置来改变抛光盘的凹凸形状，这一过程变化缓慢，难以快速修正抛光盘的形状误差。

因此，如何提供一种降低抛光盘形状误差的智能环抛机床是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种智能环抛机床，解决了现有技术中抛光盘形状误差难以控制或修正的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种智能环抛机床，包括：

基座，

转台，基座顶部支撑转台底部，且与转台可转动连接；转台顶面浇注有一层沥青胶形成抛光盘；沥青胶的厚度为10-30mm；

多工位桥架机构，转台顶部架设有多工位桥架机构；多工位桥架机构的多个横梁处对应有元件加工工位、抛光盘检测工位及修正盘工位；

元件加工装置，元件加工工位对应的第一横梁上设置有第一直线滑动导轨，元件加工装置与第一直线滑动导轨可滑动连接；

抛光盘检测装置，抛光盘检测工位对应的第二横梁上设置有气浮直线导轨，抛光盘检测装置与气浮直线导轨可滑动连接；

抛光盘修正装置，修正盘工位对应的第三横梁上设置有第二直线滑动导轨，抛光盘修正装置与第二直线滑动导轨可滑动连接；

及控制终端，元件加工装置、抛光盘检测装置及抛光盘修正装置均与控制终端电性连接，控制终端内预设有元件加工、抛光盘检测及抛光盘修正的程序。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种智能环抛机床，通过将元件加工装置、抛光盘检测装置及抛光盘修正装置与多工位桥架机构导轨可滑动连接，不直接作用在抛光盘上，不破坏抛光盘的形状误差，有利于修正盘对抛光盘形状误差的修正；同时元件加工装置、抛光盘检测装置及抛光盘修正装置均与控制终端电性连接，控制终端通过内预设有元件加工、抛光盘检测及抛光盘修正的程序进行精准控制，有利于实时监测及精确修正抛光盘形状误差。

优选地，转台为气浮转台，气浮转台底部设置有直径小于其直径的凸台，凸台上设置有外啮合齿圈，在气浮转台底部靠近凸台边缘位置设置有转台电机组件，转台电机组件的输出齿轮与外啮合齿圈啮合。

优选地，基座底部沿圆周方向上设置有三块支撑块。

采用上述方案的效果为，基座放置在沿圆周均布的三块支撑块上，可以通过三块支撑块将气浮转台的旋转轴调至绝对竖直或其表面处于水平面上，并且采用气浮转台可以改善抛光盘在旋转过程的平稳性，从而有利于降低检测抛光盘形状误差时的系统误差。

其中气浮转台包括上转盘、下支座、中间套、中心轴、辅助轴承，中心轴竖直在下支座正中央，中间套和上转盘依次套设在中心轴上，上转盘与中心轴之间以及中间套与中心轴之间均设置有辅助轴承；所述中间套的底面或侧面开有输气孔，中心轴内部是中空的并设有输气管路，所述输气管路一端与中间套的输气孔连接，另一端与压缩气源连接；其通过在上转盘、下支座之间设置带有输气孔的中间套，通过向中间套的输气孔内输入压缩空气，使得上转盘与下支座之间充入压缩空气，而由于上转盘、下支座均是花岗岩材质的，因此当足够的压缩空气进入到上转盘与下支座之间后即可使上转盘从下支座顶面浮起，此时在将上转盘转动。

优选地，元件加工装置包括：悬挂式工件架、工件盘、工件盘把持轮、分离器及工件盘驱动电机；

悬挂式工件架包括一体连接的导轨配合部和工件盘固定部；导轨配合部与第一直线滑动导轨可滑动连接；

工件盘固定部中部具有一个圆形空间；底部围绕圆形空间设置多个工件盘把持轮；

工件盘外圆周设置有与多个工件盘把持轮啮合传动的第一齿轮同步带，将工件盘限定于圆形空间内运动；

分离器连接于工件盘中部，其上设置有工件孔，元件固定于工件孔内；

工件盘驱动电机固定于工件盘固定部上，其输出齿轮与工件盘把持轮处于同一高度上，且与第一齿轮同步带啮合传动，并与控制终端电性连接。

采用此方案的效果为，工件盘不直接放置于抛光盘上，通过悬挂式工件架挂接，不破坏抛光盘的形状误差，有利于修正盘对抛光盘形状误差的修正。

优选地，第一横梁另一侧安装有子口径修正导轨，子口径修正导轨上可滑动连接有子口径修正结构；

子口径修正结构包括第三溜板、子口径修正电机、子口径修正气缸、曲拐轴及小工具修正盘；

第三溜板可滑动于子口径修正导轨上；

子口径修正电机和子口径修正气缸均固定于第三溜板上；且子口径修正气缸输出端连接有皮带轮，皮带轮通过齿形带与子口径修正电机输出齿轮啮合传动；

曲拐轴一端与子口径修正气缸连接；

小工具修正盘连接于曲拐轴的另一端。

其中，子口径修正电机的输出齿轮通过齿形带带动皮带轮啮合传动实现了曲拐轴的旋转，曲拐轴带动小工具修正盘以设定的偏心距(曲拐轴结构实现)进行公转，曲拐轴作用于小工具修正盘的压力取决于子口径修正气缸的气压，通过上述设置保持了子孔径修正过程中的稳定性。

优选地，抛光盘检测装置包括：第一溜板、第一高速电机、位移传感器、抛光铣削结构或开槽结构；

第一溜板一端面与气浮直线导轨可滑动连接；

位移传感器通过连接件固定于第一溜板另一端面上，且位移传感器指向抛光盘方向，并与控制终端电性连接；其中连接件为可调连接件，使传感器始终指向抛光盘；

抛光铣削结构或开槽结构与第一溜板沿竖直方向可滑动连接；

第一高速电机固定于抛光铣削结构或开槽结构上，且与控制终端电性连接。

其中，抛光铣削结构或开槽结构通过第一溜板可滑动于气浮直线导轨上，控制终端控制第一高度电机均速带动抛光铣削结构或开槽结构工作，进而降低了抛光盘的形状误差。

优选地，抛光铣削结构或开槽结构包括：竖直直线导轨、竖直驱动电机、竖直滚珠丝杆及竖直溜板及铣刀结构；

竖直直线导轨一侧面竖直固定于第一溜板上；

竖直滚珠丝杆固定于竖直直线导轨另一侧面上；

竖直驱动电机固定于竖直直线导轨顶部，且与竖直滚珠丝杆连接；且竖直驱动电机与控制终端电性连接；

竖直溜板与竖直直线导轨和竖直滚珠丝杆可滑动连接，且第一高速电机固定于竖直溜板上；

铣刀结构连接于第一高速电机的输出端，铣刀结构包括铣盘铣刀或开槽铣刀，铣平盘面时选择安装铣盘铣刀，开槽时选择安装开槽铣刀；铣盘铣刀为平面刀头结构，开槽铣刀为锥头结构。

其中，控制终端控制竖直驱动电机通过滚珠丝杆精确控制第一溜板在所述竖直直线导轨上的位置和移动速度，在第一溜板上设置有第一高速电机，在第一高速电机的输出端设置有铣刀安装结构，在铣刀安装结构上设置有铣刀，第一高速电机带动铣刀进行高速旋转并铣削抛光盘，竖直驱动电机通过滚珠丝杆实时控制第一溜板和铣刀的高度。

优选地，气浮直线导轨包括导轨座、第二滚珠丝杆、导轨伺服电机、电子水平仪及水平调节结构；

导轨座为花岗岩制成，其一端面固定于第二横梁上；

导轨伺服电机固定于导轨座一侧；

第二滚珠丝杆设置于导轨座上，且与导轨伺服电机输出端连接；第一溜板与导轨座和第二滚珠丝杆可滑动连接；

电子水平仪和水平调节结构均固定于导轨座上；

其中，导轨伺服电机和电子水平仪均与控制终端电性连接。

在花岗岩导轨座上设置有电子水平仪和水平调节结构，电子水平仪显示气浮直线导轨的水平倾角，水平调节机构可以精确调节精密气浮直线导轨的水平倾角；安装调试智能环抛机床时，通过水平调节机构将气浮直线导轨调至水平；保证了环抛机床的铣削精度。

优选地，抛光盘修正装置包括第二溜板、修正盘悬吊结构、修正盘及修正盘驱动电机；

第二溜板与第二直线滑动导轨可滑动连接；

修正盘悬吊结构一端与第二溜板固定连接；

修正盘顶面与修正盘悬吊结构另一端连接，且修正盘外圆周上设置有第二同步带；

修正盘驱动电机固定于第二溜板上，其输出齿轮与第二同步带啮合传动；其与控制终端电性连接。

其中控制终端控制修正盘驱动电机在第二直线滑动导轨上的位置和移动速度，修正盘悬吊机构可以控制大尺寸修正盘对抛光盘的加载重量；修正盘驱动电机通过第二同步带带动大尺寸修正盘以设定转速进行匀速旋转。

本发明还提供了一种智能环抛机床控制方法，包括常规加工模式、抛光盘检测模式及抛光盘修正模式；控制终端能够转换上述各模式工作。

其中，常规加工模式为在控制终端上预设智能环抛机床的各项运行参数和加工时间，在抛光盘表面供给抛光液，将待加工元件放在加工工位上的分离器的工件孔内，开启智能环抛机床进行加工，加工时间达到预设时间后取下元件完成加工。

抛光盘检测模式为：采用位移传感器固定于气浮直线导轨的第一溜板上检测水平面，以标定气浮直线导轨在竖直方向上的直线度误差；采用位移传感器检测抛光盘表面采样点的高度，通过控制位移传感器沿抛光盘半径方向的匀速移动以及抛光盘的匀速旋转，获得抛光盘表面沿螺旋线分布的采样点的高度，然后补偿各个采样点对应的导轨直线度误差，通过插值方法生成抛光盘的表面形状。

抛光盘的修正模式包括：抛光盘开槽模式、抛光盘铣平模式及抛光盘子孔径修正模式；

抛光盘开槽模式：抛光盘铣削结构的铣刀安装结构上安装好开槽铣刀，根据控制终端内预设开槽深度和开槽路径进行开槽，获得所需槽型；

抛光盘铣平模式：抛光盘铣削结构的铣刀安装结构上安装好铣盘铣刀，在抛光盘铣平运动控制程序中导入气浮直线导轨的直线度误差，并且控制终端内设定铣刀的初始铣削高度、抛光盘的转速以及溜板沿气浮直线导轨的移动速度；然后开启抛光盘铣平运动控制程序，铣刀在沿抛光盘的半径方向运动时在竖直方向补偿气浮直线导轨的直线度误差，从而铣削生成高精度抛光盘表面；

抛光盘子孔径修正模式；设定气缸的气压，参考已授权专利ZL201410456502.5的方法获得小工具修正盘作用于抛光盘的去除函数，根据测得的抛光盘形状误差，规划小工具修正盘的路径和驻留时间，生成和执行子口径修正运动控制程序，实现对抛光盘形状误差的定量修正。

本发明通过上述方法精确检测抛光盘的形状误差，并且通过采用铣平盘面、大尺寸修正盘控制和小工具修正盘等多种方法实现对抛光盘形状误差的综合控制，实现了抛光过程的智能控制，进而提高了抛光盘的形状误差控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的一种智能环抛机床的结构示意图；

图2附图为本发明提供的一种智能环抛机床的基座结构示意图(仰视方向立体图)；

图3附图为本发明提供的一种智能环抛机床的元件加工装置的局部放大视图；

图4附图为本发明提供的一种智能环抛机床的元件加工装置的另一侧面结构示意图；

图5附图为本发明提供的一种智能环抛机床的抛光盘检测装置的局部放大图；

图6附图为图5的A部放大视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种智能环抛机床，解决了现有技术中抛光盘形状误差难以控制或修正的问题。

参见附图1，本发明提供了一种智能环抛机床，包括：

基座1，

转台2，基座1顶部支撑转台2底部，且与转台2可转动连接；转台2顶面浇注有一层沥青胶形成抛光盘21；沥青胶的厚度为10-30mm；

多工位桥架机构3，转台2顶部架设有多工位桥架机构3；多工位桥架机构3的多个横梁处对应有元件加工工位31、抛光盘检测工位32及修正盘工位33；

元件加工装置4，元件加工工位31对应的第一横梁上设置有第一直线滑动导轨34，元件加工装置4与第一直线滑动导轨34可滑动连接；

抛光盘检测装置5，抛光盘检测工位32对应的第二横梁上设置有气浮直线导轨35，抛光盘检测装置5与气浮直线导轨35可滑动连接；

抛光盘修正装置6，修正盘工位33对应的第三横梁上设置有第二直线滑动导轨36，抛光盘修正装置6与第二直线滑动导轨36可滑动连接；

及控制终端7，元件加工装置4、抛光盘检测装置5及抛光盘修正装置6均与控制终端7电性连接，控制终端7内预设有元件加工、抛光盘检测及抛光盘修正的程序。

本发明公开提供了一种智能环抛机床，通过将元件加工装置、抛光盘检测装置及抛光盘修正装置与多工位桥架机构导轨可滑动连接，不直接作用在抛光盘上，不破坏抛光盘的形状误差，有利于修正盘对抛光盘形状误差的修正；同时元件加工装置、抛光盘检测装置及抛光盘修正装置均与控制终端电性连接，控制终端通过内预设有元件加工、抛光盘检测及抛光盘修正的程序进行精准控制，有利于实时监测及精确修正抛光盘形状误差。

参见附图2，在本发明提供的一个实施例中，转台2为气浮转台，气浮转台底部设置有直径小于其直径的凸台22，凸台22上设置有外啮合齿圈，在气浮转台底部靠近凸台22边缘位置设置有转台电机组件23，转台电机组件23的输出齿轮与外啮合齿圈啮合。

其中，基座1底部沿圆周方向上设置有三块支撑块11。

采用上述方案的效果为，基座放置在沿圆周均布的三块支撑块上，可以通过三块支撑块将气浮转台的旋转轴调至绝对竖直或其表面处于水平面上，并且采用气浮转台可以改善抛光盘在旋转过程的平稳性，从而有利于降低检测抛光盘形状误差时的系统误差。

其中气浮转台包括上转盘、下支座、中间套、中心轴、辅助轴承，中心轴竖直在下支座正中央，中间套和上转盘依次套设在中心轴上，上转盘与中心轴之间以及中间套与中心轴之间均设置有辅助轴承；所述中间套的底面或侧面开有输气孔，中心轴内部是中空的并设有输气管路，所述输气管路一端与中间套的输气孔连接，另一端与压缩气源连接；其通过在上转盘、下支座之间设置带有输气孔的中间套，通过向中间套的输气孔内输入压缩空气，使得上转盘与下支座之间充入压缩空气，而由于上转盘、下支座均是花岗岩材质的，因此当足够的压缩空气进入到上转盘与下支座之间后即可使上转盘从下支座顶面浮起，此时在将上转盘转动。

参见附图3，在本发明的另一个实施例中，元件加工装置4包括：悬挂式工件架41、工件盘42、工件盘把持轮43、分离器44及工件盘驱动电机45；

悬挂式工件架41包括一体连接的导轨配合部411和工件盘固定部412；导轨配合部411与第一直线滑动导轨34可滑动连接；

工件盘固定部412中部具有一个圆形空间；底部围绕圆形空间设置多个工件盘把持轮43；

工件盘42外圆周设置有与多个工件盘把持轮43啮合传动的第一齿轮同步带，将工件盘42限定于圆形空间内运动；

分离器44连接于工件盘42中部，其上设置有工件孔，元件固定于工件孔内；

工件盘驱动电机45固定于工件盘固定部412上，其输出齿轮与工件盘把持轮43处于同一高度上，且与第一齿轮同步带啮合传动，并与控制终端7电性连接。

采用此方案的效果为，工件盘不直接放置于抛光盘上，通过悬挂式工件架挂接，不破坏抛光盘的形状误差，有利于修正盘对抛光盘形状误差的修正。

参见附图4，本发明的另一些实施例中，第一横梁另一侧安装有子口径修正导轨，子口径修正导轨上可滑动连接有子口径修正结构46；

子口径修正结构46包括第三溜板465、子口径修正电机461、子口径修正气缸462、曲拐轴463及小工具修正盘464；

第三溜板465可滑动于子口径修正导轨上；

子口径修正电机461和子口径修正气缸462均固定于第三溜板465上；且子口径修正气缸462输出端连接有皮带轮，皮带轮通过齿形带与子口径修正电机461输出齿轮啮合传动；

曲拐轴463一端与子口径修正气缸462连接；

小工具修正盘464连接于曲拐轴463的另一端。

其中，子口径修正电机的输出齿轮通过齿形带带动皮带轮啮合传动实现了曲拐轴的旋转，曲拐轴带动小工具修正盘以设定的偏心距(曲拐轴结构实现)进行公转，曲拐轴作用于小工具修正盘的压力取决于子口径修正气缸的气压，通过上述设置保持了子孔径修正过程中的稳定性。

参见附图5和6，在本发明的另一些实施例中，抛光盘检测装置5包括：第一溜板51、第一高速电机52、位移传感器53、抛光铣削结构或开槽结构54；

第一溜板51一端面与气浮直线导轨35可滑动连接；

位移传感器53通过连接件固定于第一溜板51另一端面上，且位移传感器53指向抛光盘21方向，并与控制终端7电性连接；其中连接件为可调连接件，使传感器始终指向抛光盘；

抛光铣削结构或开槽结构54与第一溜板51沿竖直方向可滑动连接；

第一高速电机52固定于抛光铣削结构或开槽结构54上，且与控制终端7电性连接。

其中，抛光铣削结构或开槽结构通过第一溜板可滑动于气浮直线导轨上，控制终端控制第一高度电机均速带动抛光铣削结构或开槽结构工作，进而降低了抛光盘的形状误差。

参见附图6，在本发明的另一些实施例中，抛光铣削结构或开槽结构54包括：竖直直线导轨541、竖直驱动电机542、竖直滚珠丝杆543、竖直溜板544及铣刀结构545；

竖直直线导轨541一侧面竖直固定于第一溜板51上；

竖直滚珠丝杆543固定于竖直直线导轨541另一侧面上；

竖直驱动电机542固定于竖直直线导轨541顶部，且与竖直滚珠丝杆543连接；且竖直驱动电机542与控制终端7电性连接；

竖直溜板544与竖直直线导轨541和竖直滚珠丝杆543可滑动连接，且第一高速电机52固定于竖直溜板544上；

铣刀结构545连接于第一高速电机52的输出端，铣刀结构包括铣盘铣刀或开槽铣刀，铣平盘面时选择安装铣盘铣刀，开槽时选择安装开槽铣刀；铣盘铣刀为平面刀头结构，开槽铣刀为锥头结构。

其中，控制终端控制竖直驱动电机通过滚珠丝杆精确控制第一溜板在所述竖直直线导轨上的位置和移动速度，在第一溜板上设置有第一高速电机，在第一高速电机的输出端设置有铣刀安装结构，在铣刀安装结构上设置有铣刀，第一高速电机带动铣刀进行高速旋转并铣削抛光盘，竖直驱动电机通过滚珠丝杆实时控制第一溜板和铣刀的高度。

参见附图5，气浮直线导轨35包括导轨座351、第二滚珠丝杆、导轨伺服电机352、电子水平仪353及水平调节结构354；

导轨座351为花岗岩制成，其一端面固定于第二横梁上；

导轨伺服电机352固定于导轨座351一侧；

第二滚珠丝杆设置于导轨座351上，且与导轨伺服电机352输出端连接；第一溜板51与导轨座351和第二滚珠丝杆可滑动连接；

电子水平仪353和水平调节结构354均固定于导轨座351上；

其中，导轨伺服电机352和电子水平仪353均与控制终端7电性连接。

在花岗岩导轨座上设置有电子水平仪和水平调节结构，电子水平仪显示气浮直线导轨的水平倾角，水平调节机构可以精确调节精密气浮直线导轨的水平倾角；安装调试智能环抛机床时，通过水平调节机构将气浮直线导轨调至水平；保证了环抛机床的铣削精度。

在本发明的一个实施例中，抛光盘修正装置6包括第二溜板61、修正盘悬吊结构62、修正盘63及修正盘驱动电机64；

第二溜板61与第二直线滑动导轨36可滑动连接；

修正盘悬吊结构62一端与第二溜板61固定连接；

修正盘63顶面与修正盘悬吊结构62另一端连接，且修正盘63外圆周上设置有第二同步带；

修正盘驱动电机64固定于第二溜板61上，其输出齿轮与第二同步带啮合传动；其与控制终端电性连接。

其中控制终端控制修正盘驱动电机在第二直线滑动导轨上的位置和移动速度，修正盘悬吊机构可以控制大尺寸修正盘对抛光盘的加载重量；修正盘驱动电机通过第二同步带带动大尺寸修正盘以设定转速进行匀速旋转。

本发明还提供了一种智能环抛机床控制方法，包括常规加工模式、抛光盘检测模式及抛光盘修正模式；控制终端能够转换上述各模式工作。

其中，常规加工模式为在控制终端上设定好智能环抛机床的各项运行参数和加工时间，在抛光盘表面供给抛光液，将待加工元件放在加工工位上的分离器的工件孔内，开启智能环抛机床进行加工，加工时间达到预设时间后取下元件完成加工。

抛光盘检测模式为：采用位移传感器固定于气浮直线导轨的第一溜板上检测水面以标定气浮直线导轨在竖直方向上的直线度误差；采用位移传感器检测抛光盘表面采样点的高度，通过控制位移传感器沿抛光盘半径方向的匀速移动以及抛光盘的匀速旋转，获得抛光盘表面沿螺旋线分布的采样点的高度，然后补偿各个采样点对应的导轨直线度误差，通过插值方法生成抛光盘的表面形状。

抛光盘的修正模式包括：抛光盘开槽模式、抛光盘铣平模式及抛光盘子孔径修正模式；

抛光盘开槽模式：抛光盘铣削结构的铣刀安装结构上安装好开槽铣刀，根据控制终端内预设开槽深度和开槽路径进行开槽，获得所需槽型；

抛光盘铣平模式：抛光盘铣削结构的铣刀安装结构上安装好铣盘铣刀，在抛光盘铣平运动控制程序中导入气浮直线导轨的直线度误差，并且控制终端内设定铣刀的铣削高度、抛光盘的转速以及溜板沿气浮直线导轨的移动速度；然后开启抛光盘铣平运动控制程序，铣刀在沿抛光盘的半径方向运动时在竖直方向补偿气浮直线导轨的直线度误差，从而铣削生成高精度抛光盘表面；有效避免了现有技术中采用铣刀铣削抛光盘时，铣刀由直线导轨的溜板带动沿抛光盘的半径方向进行匀速直线运动时，直线导轨的误差将会影响铣刀对盘面的铣削精度，从而难以改善抛光盘的形状误差的技术问题。

抛光盘子孔径修正模式；设定气缸的气压，参考已授权专利ZL201410456502.5的方法获得小工具修正盘作用于抛光盘的去除函数，根据测得的抛光盘形状误差，规划小工具修正盘的路径和驻留时间，生成和执行子口径修正运动控制程序，实现对抛光盘形状误差的定量修正。

本发明通过上述方法精确检测抛光盘的形状误差，并且通过采用铣平盘面、大尺寸修正盘进行修正和小工具修正盘进行修正等多种方法实现对抛光盘形状误差的综合控制，实现了抛光过程的智能控制，进而提高了抛光盘的形状误差控制。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种智能环抛机床，其特征在于，包括：

基座(1)，

转台(2)，所述基座(1)顶部支撑所述转台(2)底部，且与所述转台(2)可转动连接；所述转台(2)顶面浇注有一层沥青胶形成抛光盘(21)；

多工位桥架机构(3)，所述转台(2)顶部架设有所述多工位桥架机构(3)；所述多工位桥架机构(3)的多个横梁处对应有元件加工工位(31)、抛光盘检测工位(32)及修正盘工位(33)；

元件加工装置(4)，所述元件加工工位(31)对应的第一横梁上设置有第一直线滑动导轨(34)，所述元件加工装置(4)与所述第一直线滑动导轨(34)可滑动连接；

抛光盘检测装置(5)，所述抛光盘检测工位(32)对应的第二横梁上设置有气浮直线导轨(35)，所述抛光盘检测装置(5)与所述气浮直线导轨(35)可滑动连接；

抛光盘修正装置(6)，所述修正盘工位(33)对应的第三横梁上设置有第二直线滑动导轨(36)，所述抛光盘修正装置(6)与所述第二直线滑动导轨(36)可滑动连接；

及控制终端(7)，所述元件加工装置(4)、所述抛光盘检测装置(5)及所述抛光盘修正装置(6)均与所述控制终端(7)电性连接，所述控制终端(7)内预设有元件加工、抛光盘检测及抛光盘修正的程序。

2.根据权利要求1所述的一种智能环抛机床，其特征在于，所述转台(2)为气浮转台，所述气浮转台底部设置有直径小于其直径的凸台(22)，所述凸台(22)上设置有外啮合齿圈，在所述气浮转台底部靠近所述凸台(22)边缘位置设置有转台电机组件(23)，所述转台电机组件(23)的输出齿轮与所述外啮合齿圈啮合。

3.根据权利要求2所述的一种智能环抛机床，其特征在于，所述基座(1)底部沿圆周方向上设置有三块支撑块(11)。

4.根据权利要求1所述的一种智能环抛机床，其特征在于，所述元件加工装置(4)包括：悬挂式工件架(41)、工件盘(42)、工件盘把持轮(43)、分离器(44)及工件盘驱动电机(45)；

所述悬挂式工件架(41)包括一体连接的导轨配合部(411)和工件盘固定部(412)；所述导轨配合部(411)与所述第一直线滑动导轨(34)可滑动连接；

所述工件盘固定部(412)中部具有一个圆形空间；底部围绕所述圆形空间设置多个工件盘把持轮(43)；

所述工件盘(42)外圆周设置有与所述多个工件盘把持轮(43)啮合传动的第一齿轮同步带，将所述工件盘(42)限定于所述圆形空间内运动；

所述分离器(44)连接于所述工件盘(42)中部，其上设置有工件孔，元件固定于所述工件孔内；

所述工件盘驱动电机(45)固定于所述工件盘固定部(412)上，其输出齿轮与所述工件盘把持轮(43)处于同一高度上，且与所述第一齿轮同步带啮合传动，并与所述控制终端(7)电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种智能环抛机床，其特征在于，所述第一横梁另一侧安装有子口径修正导轨，所述子口径修正导轨上可滑动连接有子口径修正结构(46)；

所述子口径修正结构(46)包括第三溜板(465)、子口径修正电机(461)、子口径修正气缸(462)、曲拐轴(463)及小工具修正盘(464)；

所述第三溜板(465)可滑动于所述子口径修正导轨上；

所述子口径修正电机(461)和所述子口径修正气缸(462)均固定于所述第三溜板(465)上；且所述子口径修正气缸(462)输出端连接有皮带轮，所述皮带轮通过齿形带与所述子口径修正电机(461)输出齿轮啮合传动；

所述曲拐轴(463)一端与所述子口径修正气缸(462)连接；

所述小工具修正盘(464)连接于所述曲拐轴(463)的另一端。

6.根据权利要求4所述的一种智能环抛机床，其特征在于，所述抛光盘检测装置(5)包括：第一溜板(51)、第一高速电机(52)、位移传感器(53)、抛光铣削结构或开槽结构(54)；

所述第一溜板(51)一端面与所述气浮直线导轨(35)可滑动连接；

所述位移传感器(53)通过连接件固定于所述第一溜板(51)另一端面上，且所述位移传感器(53)指向所述抛光盘(21)方向，并与所述控制终端(7)电性连接；

所述抛光铣削结构或开槽结构(54)与所述第一溜板(51)连接；

所述第一高速电机(52)与所述抛光铣削结构或开槽结构(54)沿竖直方向可滑动连接；且与所述控制终端(7)电性连接。

7.根据权利要求5所述的一种智能环抛机床，其特征在于，所述抛光铣削结构或开槽结构(54)包括：竖直直线导轨(541)、竖直驱动电机(542)、竖直滚珠丝杆(543)、竖直溜板(544)及铣刀结构(545)；

所述竖直直线导轨(541)一侧面竖直固定于所述第一溜板(51)上；

所述竖直滚珠丝杆(543)固定于所述竖直直线导轨(541)另一侧面上；

所述竖直驱动电机(542)固定于所述竖直直线导轨(541)顶部，且与所述竖直滚珠丝杆(543)连接；且所述竖直驱动电机(542)与所述控制终端(7)电性连接；

所述竖直溜板(544)与所述竖直直线导轨(541)和所述竖直滚珠丝杆(543)可滑动连接，且所述第一高速电机(52)固定于所述竖直溜板(544)上；

所述铣刀结构(545)连接于所述第一高速电机(52)的输出端。

8.根据权利要求5所述的一种智能环抛机床，其特征在于，所述气浮直线导轨(35)包括导轨座(351)、第二滚珠丝杆、导轨伺服电机(352)、电子水平仪(353)及水平调节结构(354)；

所述导轨座(351)为花岗岩制成，其一端面固定于所述第二横梁上；

所述导轨伺服电机(352)固定于所述导轨座(351)一侧；

所述第二滚珠丝杆设置于所述导轨座(351)上，且与所述导轨伺服电机(352)输出端连接；所述第一溜板(51)与所述导轨座(351)和所述第二滚珠丝杆可滑动连接；

所述电子水平仪(353)和所述水平调节结构(354)均固定于所述导轨座(351)上；

其中，所述导轨伺服电机(352)和所述电子水平仪(353)均与所述控制终端(7)电性连接。

9.根据权利要求1所述的一种智能环抛机床，其特征在于，所述抛光盘修正装置(6)包括第二溜板(61)、修正盘悬吊结构(62)、修正盘(63)及修正盘驱动电机(64)；

所述第二溜板(61)与所述第二直线滑动导轨(36)可滑动连接；

所述修正盘悬吊结构(62)一端与所述第二溜板(61)固定连接；

所述修正盘(63)顶面与所述修正盘悬吊结构(62)另一端连接，且所述修正盘(63)外圆周上设置有第二同步带；

所述修正盘驱动电机(64)固定于所述第二溜板(61)上，其输出齿轮与所述第二同步带啮合传动；其与所述控制终端(7)电性连接。

10.一种智能环抛机床控制方法，其特征在于，包括常规加工模式、抛光盘检测模式及抛光盘修正模式；控制终端能够转换上述各模式工作。