CN111055187A - 一种用于光学元件精密抛光的可自转可公转的抛光头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于光学元件精密抛光的可自转可公转的抛光头，包括固定板和公转电机，公转电机下端吊设有偏心调节机构，偏心调节机构下方固定有有公转电机的电机轴带动转动的公转曲柄，所述公转曲柄上固定有自转电机和由自转电机驱动自转的抛光轴，所述抛光轴下端连接有抛光头，固定板上则具有滑轨，滑轨上滑动连接有滑块，公转曲柄与滑块铰接。本发明结构设计合理，抛光头偏心进行公转，抛光头抛光覆盖面积大，去除效率高；在偏心半径范围内，去除速度相同，去除的材料均匀；偏心距离可调整，适合用于不同的抛光工艺；采用双电机驱动，自转、公转速度独立可控。

Description

一种用于光学元件精密抛光的可自转可公转的抛光头
技术领域
本发明涉及光学元件抛光装置技术领域，尤其涉及一种用于光学元件精密抛光的可自转可公转的抛光头。
背景技术
抛光机是电动机带动安装在抛光机上的海绵或羊毛抛光头高速旋转，抛光头和抛光剂共同作用并与待抛表面进行摩擦，进而达到去除漆面污染、氧化层、浅痕的目的的机械设备。普通的抛光机通常仅能带动抛光头进行自转。在对光学元件进行打磨时，普通的抛光机抛光头并不能满足高效率、高可控性的要求，在面形快速收敛、面形误差快速降低上存在缺失，不能抑制“塌边”、“碎带”的产生，不能满足光学元件的研制生产需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术之不足，本发明提供一种结构设计合理，抛光覆盖面积大、去除效率高，既能稳定自转又能公转且偏心距离可调的一种用于光学元件精密抛光的可自转可公转的抛光头。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于光学元件精密抛光的可自转可公转的抛光头，包括固定板和公转电机，所述的公转电机下端吊设有偏心调节机构，所述的偏心调节机构下方固定有有公转电机的电机轴带动转动的公转曲柄，所述公转曲柄上固定有自转电机和由自转电机驱动自转的抛光轴，所述抛光轴下端连接有抛光头，所述的固定板上则具有滑轨，所述的滑轨上滑动连接有滑块，所述的公转曲柄与滑块铰接。
在上述方案中，采用公转曲柄与滑块的结构，可在一定偏心的状况下实现抛光轴的公转，同时通过自转电机可驱动抛光轴自转。抛光轴偏心公转使得抛光头的覆盖面积大，去除效率高，同时偏心距离可调成，公转、自转速度独立可控。
进一步的，所述的偏心调节机构为丝杆，所述的丝杆设有螺母，所述的丝杆端部还具有可带动丝杆转动调节螺母位置的调节手柄，所述的螺母下端与公转曲柄固定。
优选的，为了便于清楚表示偏心距离，所述的丝杆上固定有表示偏心距离的标尺，所述的螺母上则对应标尺具有指向标尺的指示尖。
优选的，所述的公转曲柄包括自转机壳和公转机壳，所述的公转机壳固定在螺母下方，所述的公转机壳内转动连接有抛光轴，所述抛光轴下端伸出公转机壳下端，所述的自转机壳通过轴承转动连接在抛光轴下端，且抛光轴下端伸出自转机壳下端面并固定有抛光头，所述的自转机壳在高度方向上位于公转机壳下方，所述的自转机壳与滑块铰接，所述的自转电机固定在自转机壳上，自转电机的输出轴与抛光轴传动连接带动抛光轴自转。
为了良好带动抛光轴转动，所述的抛光轴的外圆固定有从动轮，所述的自转电机的输出轴上则固定有主动轮，所述主动轮与从动轮之间通过皮带传动连接。
进一步的，所述的公转机壳内部具有机壳空腔，所述的机壳空腔的上下两端之间通过轴承转动连接有套筒，所述的套筒下端也贯穿公转机壳底部并贯穿自转机壳，所述的套筒与公转机壳和自转机壳之间均通过轴承转动连接，所述的从动轮固定在套筒外圆面上；所述套筒内也具有套筒空腔，所述的抛光轴上下滑动连接在套筒空腔内，所述的抛光轴顶部与套筒之间形成密封空间，且套筒对应该密封空间处具有调节密封空间内气压的气压调节装置，所述气压调节装置外接有供气管路。
本发明的有益效果是，本发明提供的一种用于光学元件精密抛光的可自转可公转的抛光头，结构设计合理，抛光头偏心进行公转，抛光头抛光覆盖面积大，去除效率高；在偏心半径范围内，去除速度相同，去除的材料均匀；偏心距离可调整，适合用于不同的抛光工艺；采用双电机驱动，自转、公转速度独立可控。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明最优实施例的结构示意图。
图2是本发明最优实施例的俯视图。
图3是本发明最优实施例的俯视图。
图中1、公转电机 2、丝杆 3、调节手柄 4、螺母 5、固定板 6、自转机壳 7、滑轨 8、抛光头 9、抛光轴 10、套筒 11、公转机壳 12、滑块 13、自转电机 14、主动轮 15、皮带 16、从动轮 17、标尺 18、指示尖。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1至图3所示的一种用于光学元件精密抛光的可自转可公转的抛光头，是本发明最优实施例，包括固定板5和公转电机1，所述的公转电机1下端吊设有偏心调节机构。所述的固定板5上则具有滑轨7，所述的滑轨7上滑动连接有滑块12。
所述的偏心调节机构为丝杆2，所述的丝杆2设有螺母4，所述的丝杆2端部还具有可带动丝杆2转动调节螺母4位置的调节手柄3，所述的螺母4下端与公转曲柄固定。为了便于清楚表示偏心距离，所述的丝杆2上固定有表示偏心距离的标尺17，所述的螺母4上则对应标尺17具有指向标尺17的指示尖18。在使用中，公转机壳11的公转半径通过转动调节手柄3实现。当需要调整公转半径时，拧动调节手柄3，在丝杆2与螺母4发生相对位移，实现公转电机1与下方公转曲柄的偏心，而指示尖18则对应在标尺17上指出读书，该读书即为公转半径。
所述的偏心调节机构下方固定有有公转电机1的电机轴带动转动的公转曲柄。所述的公转曲柄包括自转机壳6和公转机壳11，所述的公转机壳11固定在螺母4下方。所述的公转电机1的输出端转动时，可带动整个偏心调节机构转动。相应的，偏心调节机构的螺母4则在调整偏心距离后，带动吊在其下方的公转机壳11同步转动，即公转机壳11在公转电机1带动下已公转电机1的电机轴为圆心、偏心距离为半径进行公转。
所述的公转机壳11内转动连接有抛光轴9，所述抛光轴9下端伸出公转机壳11下端，所述的自转机壳6通过轴承转动连接在抛光轴9下端，且抛光轴9下端伸出自转机壳6下端面并固定有抛光头8，所述的自转机壳6在高度方向上位于公转机壳11下方，所述的自转机壳6与滑块12铰接。在公转机壳11公转的同时，也带动了位于其下方的自转机壳6的动作，由于自转机壳6与滑块12铰接，在公转机壳11公转的同时，下方的自转机壳6带动滑块12在滑轨7上往复滑动，避免了公转机壳11下端的甩脱，实现了公转机壳11平稳地在偏心半径上进行公转运动。
所述的自转电机13固定在自转机壳6上，自转电机13的输出轴与抛光轴9传动连接带动抛光轴9自转。为了良好带动抛光轴9转动，在实际设计中可采用皮带15和皮带15轮的设计进行带动。所述的抛光轴9的外圆固定有从动轮16，所述的自转电机13的输出轴上则固定有主动轮14，所述主动轮14与从动轮16之间通过皮带15传动连接。
优选的，为了便于抛光轴9的上下伸缩控制，所述的公转机壳11内部具有机壳空腔，所述的机壳空腔的上下两端之间通过轴承转动连接有套筒10，所述的套筒10下端也贯穿公转机壳11底部并贯穿自转机壳6，所述的套筒10与公转机壳11和自转机壳6之间均通过轴承转动连接，所述的从动轮16固定在套筒10外圆面上；所述套筒10内也具有套筒10空腔，所述的抛光轴9上下滑动连接在套筒10空腔内，所述的抛光轴9顶部与套筒10之间形成密封空间，且套筒10对应该密封空间处具有调节密封空间内气压的气压调节装置，所述气压调节装置外接有供气管路。在实际使用中，可通过气压调节装置调整内部压力通过气体压力带动抛光轴9上下运动，调节过程精确可靠。
采用公转曲柄与滑块12的结构，可在一定偏心的状况下实现抛光轴9的公转，同时通过自转电机13可驱动抛光轴9自转。抛光头8偏心进行公转，抛光头8抛光覆盖面积大，去除效率高；在偏心半径范围内，去除速度相同，去除的材料均匀；偏心距离可调整，适合用于不同的抛光工艺；采用双电机驱动，自转、公转速度独立可控。
这种既能自转又能公转的抛光头8，自转和公转的运动方式在应用于对光学元件表面高点进行定量柔性去除加工中，可以使得工件面形收敛性相比于其他的运动方式收敛效率高。实现了中大口径光学元件的可控、高效率、有选择性、有针对性、定量的去除面形粗糙部位的抛光，实现面形快速收敛，面形误差快速降低，且有效抑制了“塌边”和“碎带”的产生，使面形精度≤λ/2，表面粗糙度Rq≤1.2nm，最终满足武器装备对中大口径光学元件的研制和生产需求。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种用于光学元件精密抛光的可自转可公转的抛光头，其特征在于：包括固定板(5)和公转电机(1)，所述的公转电机(1)下端吊设有偏心调节机构，所述的偏心调节机构下方固定有有公转电机(1)的电机轴带动转动的公转曲柄，所述公转曲柄上固定有自转电机(13)和由自转电机(13)驱动自转的抛光轴(9)，所述抛光轴(9)下端连接有抛光头(8)，所述的固定板(5)上则具有滑轨(7)，所述的滑轨(7)上滑动连接有滑块(12)，所述的公转曲柄与滑块(12)铰接。
2.如权利要求1所述的一种用于光学元件精密抛光的可自转可公转的抛光头，其特征在于：所述的偏心调节机构为丝杆(2)，所述的丝杆(2)设有螺母(4)，所述的丝杆(2)端部还具有可带动丝杆(2)转动调节螺母(4)位置的调节手柄(3)，所述的螺母(4)下端与公转曲柄固定。
3.如权利要求2所述的一种用于光学元件精密抛光的可自转可公转的抛光头，其特征在于：所述的丝杆(2)上固定有表示偏心距离的标尺(17)，所述的螺母(4)上则对应标尺(17)具有指向标尺(17)的指示尖(18)。
4.如权利要求2所述的一种用于光学元件精密抛光的可自转可公转的抛光头，其特征在于：所述的公转曲柄包括自转机壳(6)和公转机壳(11)，所述的公转机壳(11)固定在螺母(4)下方，所述的公转机壳(11)内转动连接有抛光轴(9)，所述抛光轴(9)下端伸出公转机壳(11)下端，所述的自转机壳(6)通过轴承转动连接在抛光轴(9)下端，且抛光轴(9)下端伸出自转机壳(6)下端面并固定有抛光头(8)，所述的自转机壳(6)在高度方向上位于公转机壳(11)下方，所述的自转机壳(6)与滑块(12)铰接，所述的自转电机(13)固定在自转机壳(6)上，自转电机(13)的输出轴与抛光轴(9)传动连接带动抛光轴(9)自转。
5.如权利要求4所述的一种用于光学元件精密抛光的可自转可公转的抛光头，其特征在于：所述的抛光轴(9)的外圆固定有从动轮(16)，所述的自转电机(13)的输出轴上则固定有主动轮(14)，所述主动轮(14)与从动轮(16)之间通过皮带(15)传动连接。
6.如权利要求5所述的一种用于光学元件精密抛光的可自转可公转的抛光头，其特征在于：所述的公转机壳(11)内部具有机壳空腔，所述的机壳空腔的上下两端之间通过轴承转动连接有套筒(10)，所述的套筒(10)下端也贯穿公转机壳(11)底部并贯穿自转机壳(6)，所述的套筒(10)与公转机壳(11)和自转机壳(6)之间均通过轴承转动连接，所述的从动轮(16)固定在套筒(10)外圆面上；所述套筒(10)内也具有套筒(10)空腔，所述的抛光轴(9)上下滑动连接在套筒(10)空腔内，所述的抛光轴(9)顶部与套筒(10)之间形成密封空间，且套筒(10)对应该密封空间处具有调节密封空间内气压的气压调节装置，所述气压调节装置外接有供气管路。
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