CN111906597B - 一种大口径光学玻璃研磨抛光系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光学元件加工系统及方法，为解决目前针对大口径光学元件的两种加工制造方法中，古典法抛光加工效率低且人为因素多，而高精度CCOS设备控制复杂且成本高的技术问题，提供一种大口径光学玻璃研磨抛光系统及方法，系统包括研抛末端执行器、转台、工业机器人、控制单元和检测单元，研抛末端执行器包括旋转驱动单元、直线位移驱动器、第一固定座、第二固定座和磨头；研抛末端执行器的磨头在旋转驱动单元和直线位移驱动器驱动下实现旋转和轴向运动，工业机器人带动研抛末端执行器运动，转台位于磨头的正下方，检测单元用于检测待加工件面型，控制单元根据采集的数据控制相关设备进行加工。

Description

一种大口径光学玻璃研磨抛光系统及方法

技术领域

本发明涉及光学元件加工系统及方法，具体涉及一种大口径光学玻璃研磨抛光系统及方法。

背景技术

大口径光学元件是多种大型光学系统的重要组成部分，其有效口径和面型精度从根本上决定了光学系统的性能。目前该领域的加工制造一般有两种方法：一是采用古典法抛光，手工修磨多次反复成型。这就要求专业人员必须有丰富的加工经验，且该方法存在效率低、人为因素多、加工周期长和劳动强度大等缺点；二是CCOS(计算机控制光学表面成型)设备加工，该方法具有良好的加工综合效益，设备精度高，成品质量好，但是由于研抛过程非常复杂，对于不同研抛面，转速、压力、磨盘尺寸和材料等都会影响控制的精度和稳定性，因而控制十分复杂，且典型的高精度设备如磁流变(MRF) 设备和离子束(IBF)设备等造价高昂、操作复杂，很多企业和组织难以负担。

发明内容

本发明为解决目前针对大口径光学元件的两种加工制造方法中，古典法抛光加工效率低且人为因素多，而高精度CCOS设备加工控制复杂且成本高的技术问题，提供一种大口径光学玻璃研磨抛光系统及方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大口径光学玻璃研磨抛光系统，其特殊之处在于，包括研抛末端执行器、转台、工业机器人、控制单元和检测单元；

所述研抛末端执行器包括旋转驱动单元、直线位移驱动器、第一固定座、第二固定座和磨头；

所述旋转驱动单元固定在第一固定座上，输出端连接有花键轴，旋转驱动单元驱动花键轴旋转运动；

所述花键轴的上部通过轴承与第一固定座相连，下部套设安装有与其相适配的花键母，花键母上套设安装有磨头安装件，所述磨头安装件通过轴承与第二固定座相连；所述磨头安装在磨头安装件上，位于花键轴下方；

所述直线位移驱动器套设于花键轴外，其定子固定在第一固定座上，动子固定在第二固定座上；

所述第一固定座和第二固定座之间连接有磁力弹性组件；

所述工业机器人通过连接件与第一固定座相连；

所述转台位于磨头的正下方，用于承载待加工件；

所述检测单元包括检测平台，以及安装在检测平台上的检测安装座和干涉仪；所述检测安装座和干涉仪相对设置；

所述旋转驱动单元、直线位移驱动器和干涉仪均与控制单元相连；控制单元用于采集干涉仪的检测数据，并采集控制旋转驱动单元的转速、直线位移驱动器输出压力。

进一步地，还包括压力传感器；

所述压力传感器安装在连接件和第一固定座之间；

所述控制单元与压力传感器相连，用于采集压力传感器的数据。

进一步地，所述第二固定座上还固定有滑座，第一固定座上固定有与滑座相适配的滑轨。

进一步地，所述旋转驱动单元包括依次连接的伺服电机、减速器和膜片式联轴器；

所述花键轴与膜片式联轴器同轴相连；

所述伺服电机和减速器固定于第一固定座上。

进一步地，所述第一固定座包括依次固定连接的末端执行器安装座、电机安装座和直线位移驱动器安装座；

所述连接件为法兰盘，与末端执行器安装座相连；

所述伺服电机穿过末端执行器安装座，减速器固定在电机安装座上；

所述花键轴的上部通过轴承与直线位移驱动器安装座相连；

所述滑轨固定在直线位移驱动器安装座上；

所述直线位移驱动器的定子固定在直线位移驱动器安装座上；

所述磁力弹性组件连接在直线位移驱动器安装座和第二固定座之间。

进一步地，所述减速器的输出轴、膜片式联轴器和花键轴同轴布置，减速器为直角式。

进一步地，所述控制单元包括交互连接的操作上位机和控制下位机；

所述操作上位机对控制下位机发出调节伺服电机转速和直线位移驱动器输出压力的操作指令，并采集干涉仪的检测数据；

所述控制下位机包括伺服电机控制单元、直线位移驱动器控制单元、显示单元、信号转换单元和单片机；

所述单片机接收操作上位机发出调节伺服电机转速和直线位移驱动器输出压力的操作指令，通过所述伺服电机控制单元控制伺服电机的转速，并将伺服电机的转速信号实时发送至信号转换单元，通过所述直线位移驱动器控制单元控制直线位移驱动器的输出压力，并将直线位移驱动器的输出压力信号实时发送至信号转换单元；所述显示单元用于接收显示压力传感器的压力信号，并发送至信号转换单元；所述信号转换单元对接收到的信号转换并发送至单片机，单片机根据预设的控制程序通过伺服电机控制单元和直线位移驱动器控制单元调节伺服电机和直线位移驱动器工作状态。

进一步地，所述检测平台为气浮平台。

进一步地，所述直线位移驱动器为音圈电机。

一种采用上述大口径光学玻璃研磨抛光系统的研磨抛光方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

S1，研磨

S1.1，将经过粗加工成形的大口径光学玻璃毛坯镜作为待加工件装夹在转台上；

S1.2，根据待加工件的加工要求，通过控制单元设定旋转驱动单元输出恒定转速，设定直线位移驱动器输出恒定压力，并根据预设加工轨迹设置工业机器人，使其带动研抛末端执行器进行匀速的研磨加工；此时，磨头为研磨用的磨头，研磨过程中，在磨头与待加工件之间喷射光学抛光液；

S2，初抛

S2.1，将磨头更换为抛光用的磨头；

S2.2，根据经步骤S1研磨加工后的待加工件镜面状况，通过控制单元重新设定旋转驱动单元输出转速和直线位移驱动器输出压力，并根据预设加工轨迹设置工业机器人进行匀速的抛光，抛光过程中，在磨头与待加工件之间喷射光学抛光液；

S3，修整

S3.1，取下经步骤S2抛光的待加工件，将其安装在检测安装座上；

S3.2通过干涉仪对其面型进行测量，以得到待加工件镜面面型E_抛(x,y)，其中，x,y代表测量点坐标；

S3.3，将经步骤S3.2得到的镜面面型与目标面型E_目标(x,y)进行对比，若一致，待加工件完成研抛加工；否则，与目标面型做差，得到材料去除量E(x,y)，执行步骤S3.4；

S3.4，根据抛光材料Preston方程，计算所需的加工参数，所述加工参数包括转速、压力和加工轨迹，得到磨头的去除函数R(x,y)；

S3.5，根据材料去除模型E(x,y)＝R(x,y)**D(x,y)，计算解得驻留时间D(x,y)；

S3.6，将待加工件装夹在转台上，根据经步骤S3.4得到的加工参数，通过控制单元重新设定旋转驱动单元的输出转速和直线位移驱动器的输出压力，并根据经步骤S3.4得到的加工参数和经步骤S3.5得到的驻留时间设置工业机器人进行修整，修整过程中，在磨头与待加工件之间喷射光学抛光液；

S3.7，将经步骤S3.6修整后的待加工件安装在检测安装座上，重复执行步骤S3.2至步骤S3.3，直至待加工件达到目标面型，完成研抛加工。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明大口径光学玻璃研磨抛光系统，实际加工部分，研抛末端执行器的占地空间小，通过各部分的配合，可实现多种面型的针对性加工，适应性强；作为研磨抛光执行部分的研抛末端执行器结构紧凑，工作性能优异，旋转驱动单元借助花键轴和花键母的配合带动磨头转动，直线位移驱动器动子借助第二固定座和花键母带动磨头沿花键轴轴向运动，形成两套相互独立的驱动系统，可以使磨头同步实现旋转和轴向两个维度的运动，同时，直线位移驱动器为研磨抛光过程提供必要的恒定压力；磁力弹性组件在一定位移区间输出与直线位移驱动器动子驱动方向相反的恒定反向力，为直线位移驱动器的动子卸载重力；本发明通过磨头的直线运动和旋转运动，配合转台的旋转，以及工业机器人，能够高效准确的完成大口径光学玻璃的研磨和抛光，同时，结合了工业机器人成本和性能的综合优势，兼顾加工效率和加工成本；另外，检测单元可用于检测研抛后的待加工件面型，用于进行精细化的修整，使待加工件的加工结果达到目标面型的设计要求；控制单元能够实现相关数据的实时采集和相关设备的控制；本发明实现了研磨抛光自动化控制。

2.本发明设置有压力传感器，能够实时监测压力大小，并向控制单元输出相应信号，为精准控制提供依据。

3.本发明还设置有滑座和滑轨，使直线位移驱动器驱动磨头轴向位移的精度更高。

4.本发明中减速器输出轴、膜片式联轴器和花键轴同轴布置，减速器为直角式，减速器的输入轴和输出轴间呈直角，使整体结构更加紧凑，布局更加合理。

5.本发明中的控制单元包括操作上位机和控制下位机，操作上位机主要完成人机交互，控制下位机主要完成指令的传送与设备间的通信，方便操作，提高控制稳定性。

6.本发明中检测平台采用气浮平台，更有利于减小外界震动等因素的干扰，提高干涉仪检测时待加工件位置的稳定性，使检测结果更加精确可信。

7.本发明大口径光学玻璃研磨抛光方法，基于上述研磨抛光系统，先对待加工件进行恒力恒速的研磨，再进行抛光，最后再配合检测单元进行迭代修整，直至符合目标面型的设计要求，完成精准加工；本发明的研磨抛光方法加工精度高，人员依赖性低且加工效率较高。

附图说明

图1为本发明大口径光学玻璃研磨抛光系统实施例的结构示意图；

图2为本发明图1中研抛末端执行器的结构示意图；

图3为本发明图2的A-A剖视图(其中，伺服电机和减速器未剖视)；

图4为本发明大口径光学玻璃研磨抛光方法实施例中修整参数的计算流程示意图。

其中，1-花键轴、2-直线位移驱动器、3-第二固定座、4-花键母、5-磨头安装件、6-磨头、7-磁力弹性组件、8-工业机器人、9-连接件、10-滑座、11- 滑轨、1201-伺服电机、1202-减速器、1203-膜片式联轴器、1301-研抛末端执行器安装座、1302-电机安装座、1303-直线位移驱动器安装座、14-转台、15- 待加工件、16-研抛末端执行器、1701-检测平台、1702-检测安装座、1703-干涉仪、18-压力传感器、1901-操作上位机、1902-控制下位机。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例和附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例并非对本发明的限制。

如图1至图3，本发明提供了一种大口径光学玻璃研磨抛光系统，包括研抛末端执行器16、转台14、工业机器人8、控制单元和检测单元。

研抛末端执行器16通过以法兰盘作为连接件9连接于工业机器人2的末端，大口径光学玻璃作为待加工件15装夹固定在转台14上，通过控制研抛末端执行器16的驱动部分，在工业机器人8的运动下，根据待加工件15的面型做出合适的研磨抛光，进行加工。

研抛末端执行器16作为研磨抛光装置的关键核心部分，包括旋转驱动单元、直线位移驱动器2、第一固定座、第二固定座3和磨头6。旋转驱动单元包括依次连接的伺服电机1201、减速器1202和膜片式联轴器1203，通过膜片式联轴器1203连接有花键轴1，花键轴1下方设有磨头6，伺服电机1201 通过减速器1202输出扭矩，并在膜片式联轴器1203的连接下输出到花键轴1，花键轴1的下部套设安装有与其相适配的花键母4，形成花键副。

第一固定座包括依次固定连接的研抛末端执行器安装座1301、电机安装座1302和直线位移驱动器安装座1303，伺服电机1201穿过研抛末端执行器安装座1301，减速器1202固定在电机安装座1302上，为了使结构更加紧凑，减速器1202、膜片式联轴器1203和花键轴1同轴设置，减速器1202为直角式，其输入轴与输出轴之间夹角为直角。花键轴1的上端通过轴承固定在电机安装座1302上，而配合在花键轴1上的花键母4外套设安装有磨头安装件5，磨头安装件5通过轴承与第二固定座3相连接，一同组成旋转部分。伺服电机1201带动花键轴1转动，在花键轴1的旋转运动下带动花键母4和磨头安装件5同步转动，磨头6同步一起转动，为研磨抛光提供切削运动。

直线位移驱动器2包括动子和定子，动子固定在第二固定座3上，定子固定在直线位移驱动器安装座1303上，直线位移驱动器2内部中空，花键轴1从中穿过。在第二固定座3和直线位移驱动器安装座1303之间设置有提供卸载重力作用的卸载结构和轴向位移机构，其中卸载机构为磁力弹性组件，可采用磁力弹簧，磁力弹簧的两端分别固定在第二固定座3上和直线位移驱动器安装座1303上，为直线位移驱动器2的动子提供向上的恒力；轴向位移机构由滑轨11和滑座10组成，滑轨11一侧安装在直线位移驱动器安装座1303 的外壁上，另一侧安装在滑座10上，滑轨11和滑座10相适配，滑座10的底端与第二固定座3连接，共同构成了轴向活动的载体，滑轨11的运动间隙小，直线运动精度高，保证了轴向运动的准确性。直线位移驱动器2可以在一定位移区间内输出恒定的压力，即动子沿轴线位移并将压力通过第二固定座3、磨头安装件5和磨头6传递到待加工件15上，这便为研磨抛光提供了切削力。

法兰盘作为连接件9固定在研抛末端执行器安装座1301上，工业机器人 8通过连接件9与研抛末端执行器安装座1301相连。

在本发明的一个实施例中，直线位移驱动器2采用音圈电机，但实际应用中并不限于此，可以根据安装环境和使用条件进行选择，只要能驱动主轴沿轴向移动并输出压力即可。另外，提供卸载重力作用的卸载结构和轴向位移机构数量可根据具体情况确定，采用的磁力弹性组件7除采用磁力弹簧外，也可更换为有同样作用和效果的弹性元件，滑轨11也可更换为能保持高精度直线运动的其他元件。

在本发明的实施例中，第一固定座采用分段式设计，加工难度较一体式更低，但在实际使用时，也可以根据加工条件及成本要求，对第一固定座的结构和外形，甚至材质进行合理改进。

研抛末端执行器安装座1301与电机安装座1302连接，研抛末端执行器安装座1301通过固定在其上端的法兰盘作为连接件9与工业机器人8相连，压力传感器18的两端分别与研抛末端执行器安装座1301和法兰盘连接，为准确控制压力提供信息来源。

控制单元包括操作上位机1901和控制下位机1902，研抛末端执行器16 的伺服电机1201、直线位移驱动器2和压力传感器18均与控制下位机1902 通过缆线连接，控制下位机1902再通过缆线与操作上位机1901连接。操作上位机1901发出的指令通过控制下位机1902对研抛末端执行器16做出控制，在工业机器人8的带动下，根据大口径光学玻璃的面型做出合适的研抛抛光。其中，控制下位机1902包括伺服电机控制单元、直线位移驱动器控制单元、显示单元、信号转换单元、单片机和电源，电源为其他部件供电，伺服电机控制单元和直线位移驱动器控制单元分别驱动伺服电机旋转和调速、直线位移驱动器输出压力，并将相应信号发送至信号转换单元，显示单元接收来自压力传感器18的信号实时显示并传递给信号转换单元，信号转换单元又汇集伺服电机控制单元的信号和直线位移驱动器控制单元的信号，并转换传递给单片机，单片机对上述三路信号根据预先载入的控制程序做出控制，此外，单片机也接收来自操作上位机1901的操作指令，通过控制下位机1902控制伺服电机1201和直线位移驱动器2。操作上位机1901内设有整个系统的控制人机交互软件，通过该软件对系统发出各种指令。

末端执行器安装件与减速器固定座连接并通过固定在其上端的法兰盘与工业机器人相连，力传感器的两端分别与末端执行器安装件和法兰盘连接，为准确控制压力提供信息来源。

本发明中的控制下位机1902和操作上位机1901均不局限于上述方式，也可以是一体式的控制单元，或者可以有其他的模块划分形式，只要能实现各功能即可。另外，工业机器人8和转台14可采用现有的不同型号的装置。

在本发明的一个实施例中，直线位移驱动器2采用音圈电机，但实际应用中并不限于此，可以根据安装环境和使用条件进行选择，只要能驱动主轴沿轴向移动并输出压力即可。另外，提供卸载重力作用的卸载结构和轴向位移机构数量可根据具体情况确定，采用的磁力弹性组件7除采用磁力弹簧外，也可更换为有同样作用和效果的弹性元件，滑轨11也可更换为能保持高精度直线运动的其他元件。

在本发明的实施例中，第一固定座采用分段式设计，加工难度较一体式更低，但在实际使用时，也可以根据加工条件及成本要求，对第一固定座的结构和外形，甚至材质进行合理改进。

本发明还提供了一种使用上述设备的大口径光学玻璃研磨抛光方法，具体步骤如下：

(一)研磨

将经过粗加工的大口径光学玻璃毛坯镜装夹放置于转台14上，可使用百分表等测量设备辅助装夹和定位，使其调整正确的加工位置与姿态，可根据大口径光学玻璃的初始面型和要求，计算并匹配工艺库数据，得到加工转速、压力、加工轨迹和轨迹行走次数，设定旋转驱动单元的转速和直线位移驱动器2的压力，并预先设计好工业机器人8研磨轨迹，控制工业机器人8带动研抛末端执行器16运动，开始研磨。该阶段均匀去量，主动恒力研抛末端执行器1的转速和压力、工业机器人2的轨迹运动速度均不发生改变。

(二)初抛

根据待加工件15的尺寸面型等参数结合工艺库，换用针对性的磨头6的表面抛光材料，使用手工测量板(如平晶等)观测研磨后的镜面，并根据研磨后的镜面状况，选取工艺库中适用第一轮抛光的加工转速、压力、加工轨迹和轨迹行走次数，根据上一阶段完成后的镜面面型，修改旋转驱动单元和直线位移驱动器2的转速和压力，同样根据预先设计好的工业机器人8抛光轨迹控制工业机器人8带动研抛末端执行器16运动，开始抛光，期间向磨头6与待加工件15的接触处喷射抛光液。该阶段在抛光材料和抛光液共同作用下，大口径光学玻璃表面反光，进入“抛亮”阶段。

(三)修整

检测单元安装在检测平台1701上，检测平台1701可采用气浮平台以保证测量的精确性，将上一阶段抛光完成的大口径光学玻璃通过检测单元的检测安装座1702装夹在气浮平台上，并调整检测平台1701上干涉仪1703的检测光路，对大口径光学玻璃的镜面面型做出精准的测量，得到经S2初抛后的待加工件(15)镜面面型E_抛(x,y)，其中，x,y代表测量点坐标，该式代表了镜面各点的面型高差，即可得到关于面型的评价指标和面型高低分布趋势图形。

如图4所示，以矩阵形式导出镜面面型数据E_抛(x,y)到操作上位机4，目标面型数据为E_目标(x,y)，二者比对做差运算得到材料去除量 E(x,y)＝E_抛(x,y)-E_目标(x,y)；根据抛光材料Preston方程并结合工艺库，计算所需的加工参数：加工转速、压力大小和加工轨迹，从而得到磨头6的去除函数R(x,y)。

根据材料去除模型中材料去除量等于去除函数与驻留时间的卷积 E(x,y)＝R(x,y)*D(x,y)，计算解得满足要求的驻留时间D(x,y)，代表了待加工件15镜面各点处加工停留时间。重新将大口径光学玻璃装夹定位与转台14上，通过控制单元再重新设定旋转驱动单元输出转速和直线位移驱动器输出压力，并根据加工轨迹和对应的驻留时间D(x,y)设置工业机器人8进行单次、变速的修整，修整过程中，在磨头6与待加工件15之间喷射光学抛光液，将修整后的待加工件15放在检测设备上重复修整的步骤，直达待加工件15 符合带有一定容差值的设计、加工要求，完成研抛，最终大口径光学玻璃达到设计要求的各项指标。

以上所述仅为本发明的实施例，并非对本发明保护范围的限制，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种大口径光学玻璃研磨抛光系统，其特征在于：包括研抛末端执行器(16)、转台(14)、工业机器人(8)、控制单元和检测单元；

所述研抛末端执行器(16)包括旋转驱动单元、直线位移驱动器(2)、第一固定座、第二固定座(3)和磨头(6)；

所述旋转驱动单元固定在第一固定座上，输出端连接有花键轴(1)，旋转驱动单元驱动花键轴(1)旋转运动；

所述花键轴(1)的上部通过轴承与第一固定座相连，下部套设安装有与其相适配的花键母(4)，花键母(4)上套设安装有磨头安装件(5)，所述磨头安装件(5)通过轴承与第二固定座(3)相连；所述磨头(6)安装在磨头安装件(5)上，位于花键轴(1)下方；

所述直线位移驱动器(2)套设于花键轴(1)外，其定子固定在第一固定座上，动子固定在第二固定座(3)上；

所述第一固定座和第二固定座(3)之间连接有磁力弹性组件(7)；

所述工业机器人(8)通过连接件(9)与第一固定座相连；

所述转台(14)位于磨头(6)的正下方，用于承载待加工件(15)；

所述检测单元包括检测平台(1701)，以及安装在检测平台(1701)上的检测安装座(1702)和干涉仪(1703)；所述检测安装座(1702)和干涉仪(1703)相对设置；

所述旋转驱动单元、直线位移驱动器(2)和干涉仪(1703)均与控制单元相连；控制单元用于采集干涉仪(1703)的检测数据，并采集控制旋转驱动单元的转速、直线位移驱动器输出压力。

2.如权利要求1所述一种大口径光学玻璃研磨抛光系统，其特征在于：还包括压力传感器(18)；

所述压力传感器(18)安装在连接件(9)和第一固定座之间；

所述控制单元与压力传感器(18)相连，用于采集压力传感器(18)的数据。

3.如权利要求1或2所述一种大口径光学玻璃研磨抛光系统，其特征在于：所述第二固定座(3)上还固定有滑座(10)，第一固定座上固定有与滑座(10)相适配的滑轨(11)。

4.如权利要求3所述一种大口径光学玻璃研磨抛光系统，其特征在于：所述旋转驱动单元包括依次连接的伺服电机(1201)、减速器(1202)和膜片式联轴器(1203)；

所述花键轴(1)与膜片式联轴器(1203)同轴相连；

所述伺服电机(1201)和减速器(1202)固定于第一固定座上。

5.如权利要求4所述一种大口径光学玻璃研磨抛光系统，其特征在于：所述第一固定座包括依次固定连接的末端执行器安装座(1301)、电机安装座(1302)和直线位移驱动器安装座(1303)；

所述连接件(9)为法兰盘，与末端执行器安装座(1301)相连；

所述伺服电机(1201)穿过末端执行器安装座(1301)，减速器(1202)固定在电机安装座(1302)上；

所述花键轴(1)的上部通过轴承与直线位移驱动器安装座(1303)相连；

所述滑轨(11)固定在直线位移驱动器安装座(1303)上；

所述直线位移驱动器(2)的定子固定在直线位移驱动器安装座(1303)上；

所述磁力弹性组件(7)连接在直线位移驱动器安装座(1303)和第二固定座(3)之间。

6.如权利要求5所述一种大口径光学玻璃研磨抛光系统，其特征在于：所述减速器(1202)的输出轴、膜片式联轴器(1203)和花键轴(1)同轴布置，减速器(1202)为直角式。

7.如权利要求6所述一种大口径光学玻璃研磨抛光系统，其特征在于：所述控制单元包括交互连接的操作上位机(1901)和控制下位机(1902)；

所述操作上位机(1901)对控制下位机(1902)发出调节伺服电机(1201)转速和直线位移驱动器(2)输出压力的操作指令，并采集干涉仪(1703)的检测数据；

所述控制下位机(1902)包括伺服电机控制单元、直线位移驱动器控制单元、显示单元、信号转换单元和单片机；

所述单片机接收操作上位机(1901)发出调节伺服电机(1201)转速和直线位移驱动器(2)输出压力的操作指令，通过所述伺服电机控制单元控制伺服电机(1201)的转速，并将伺服电机(1201)的转速信号实时发送至信号转换单元，通过所述直线位移驱动器控制单元控制直线位移驱动器(2)的输出压力，并将直线位移驱动器(2)的输出压力信号实时发送至信号转换单元；所述显示单元用于接收显示压力传感器(18)的压力信号，并发送至信号转换单元；所述信号转换单元对接收到的信号转换并发送至单片机，单片机根据预设的控制程序通过伺服电机控制单元和直线位移驱动器控制单元调节伺服电机(1201)和直线位移驱动器(2)工作状态。

8.如权利要求7所述一种大口径光学玻璃研磨抛光系统，其特征在于：所述检测平台(1701)为气浮平台。

9.如权利要求8所述一种大口径光学玻璃研磨抛光系统，其特征在于：所述直线位移驱动器(2)为音圈电机。

10.一种采用权利要求1至9任一所述大口径光学玻璃研磨抛光系统的研磨抛光方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，研磨

S1.1，将经过粗加工成形的大口径光学玻璃毛坯镜作为待加工件(15)装夹在转台(14)上；

S1.2，根据待加工件(15)的加工要求，通过控制单元设定旋转驱动单元输出恒定转速，设定直线位移驱动器输出恒定压力，并根据预设加工轨迹设置工业机器人(8)，使其带动研抛末端执行器(16)进行匀速的研磨加工；此时，磨头(6)为研磨用的磨头，研磨过程中，在磨头(6)与待加工件(15)之间喷射光学抛光液；

S2，初抛

S2.1，将磨头(6)更换为抛光用的磨头；

S2.2，根据经步骤S1研磨加工后的待加工件(15)镜面状况，通过控制单元重新设定旋转驱动单元输出转速和直线位移驱动器输出压力，并根据预设加工轨迹设置工业机器人(8)进行匀速的抛光，抛光过程中，在磨头(6)与待加工件(15)之间喷射光学抛光液；

S3，修整

S3.1，取下经步骤S2抛光的待加工件(15)，将其安装在检测安装座(1702) 上；

S3.2通过干涉仪(1703)对其面型进行测量，以得到待加工件(15)镜面面型E_抛(x,y)，其中，x,y代表测量点坐标；

S3.3，将经步骤S3.2得到的镜面面型与目标面型E_目标(x,y)进行对比，若一致，待加工件(15)完成研抛加工；否则，与目标面型做差，得到材料去除量E(x,y)，执行步骤S3.4；

S3.4，根据抛光材料Preston方程，计算所需的加工参数，所述加工参数包括转速、压力和加工轨迹，得到磨头(6)的去除函数R(x,y)；

S3.5，根据材料去除模型E(x,y)＝R(x,y)*D(x,y)，计算解得驻留时间D(x,y)；

S3.6，将待加工件(15)装夹在转台(14)上，根据经步骤S3.4得到的加工参数，通过控制单元重新设定旋转驱动单元的输出转速和直线位移驱动器的输出压力，并根据经步骤S3.4得到的加工参数和经步骤S3.5得到的驻留时间设置工业机器人(8)进行修整，修整过程中，在磨头(6)与待加工件(15)之间喷射光学抛光液；

S3.7，将经步骤S3.6修整后的待加工件(15)安装在检测安装座(1702)上，重复执行步骤S3.2至步骤S3.3，直至待加工件(15)达到目标面型，完成研抛加工。

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