CN113953932A - 光学元件的研磨抛光装置及加工方法 - Google Patents

Abstract

一种光学元件研磨抛光装置及加工方法，该研磨抛光装置自上而下包括驱动电机、支架、联轴器、中心转轴、回转机构、万向节、研磨抛光工具。本发明具有结构简单、安装灵活、操作方便的特点，在研磨抛光工具的提升和下降过程，研磨抛光工具始终接触光学元件表面，且研磨抛光工具轴始终垂直光学元件表面和保证转速负载精准传递，精准控制光学元件研磨抛光的材料去除量，实现研磨抛光的面形稳定，提高加工效率。

Description

光学元件的研磨抛光装置及加工方法

技术领域

本发明涉及光学元件研磨抛光的技术领域，具体涉及一种光学元件的研磨抛光装置及加工方法。

背景技术

光学元件广泛应用于激光聚变、空间探测等国家重大战略需求和终端设备安防车载等国民消费领域，随着科技的发展和制造工艺的提升，对光学元件的加工面形精度的要求愈加提高。

研磨抛光是光学元件加工的重要环节。数控研磨抛光由于其确定性、高效率和局部性去除的优势广泛应用于光学制造领域。数控小工具加工(CCOS)是精密光学元件研磨抛光的重要手段。但是传统数控小工具研磨抛光采用气缸加压和球头连接的形式。在进行光学元件研磨抛光时，小工具下压过程(即增大下压量)，运动轴和小工具球头连接，使得小工具始终接触光学元件表面且小工具轴始终垂直光学元件表面；小工具提升过程(即减小下压量)，运动轴与小工具脱离，缺少有效的负载传递，导致小工具去除函数发生变化，引起材料去除量不稳定；同时小工具轴与光学元件表面不再垂直，容易产生较大的中频波纹误差。

基于以上论述，如果能够实现数控小工具研磨抛光过程中，小工具始终接触光学元件表面小工具轴垂直光学元件表面，同时研磨抛光的负载和转速有效传递，从而保证小工具去除函数稳定，有效控制光学元件研磨抛光的材料去除量，避免中频波纹误差，提高元件加工效率。

发明内容

本发明的目的是提出一种光学元件的研磨抛光装置及加工方法，该装置具有结构简单、安装灵活、操作方便的特点，在研磨抛光工具的提升和下降过程，研磨抛光工具始终接触光学元件表面，且研磨抛光工具轴始终垂直光学元件表面和负载转速精准有效传递，精准控制光学元件研磨抛光的材料去除量，有效抑制研磨抛光过程小工具不能始终垂直元件表面带来的去除函数不稳定和中频波纹误差，提高了元件加工效率。

本发明的技术解决方案如下：

一种光学元件研磨抛光装置，其特点在于，自上而下包括驱动电机、中空的正方体框架的支架简称为支架、联轴器、中心转轴、回转机构、限位套筒、万向节和研磨抛光工具，所述的驱动电机固定安装在所述的支架的上表面，在所述的支架的上表面之底相连的是所述的联轴器，在所述的支架下表面上固定所述的回转机构，所述的驱动电机的驱动轴穿过所述的支架上表面的圆孔通过所述的联轴器与所述的中心转轴同轴相连，所述的中心转轴中段与所述的回转机构同轴相连，所述的中心转轴的下端通过所述的万向节与所述的研磨抛光工具固定同轴连接，所述的万向节的外侧是所述的限位套筒，用以限制所述的万向节的输入端和输出端的夹角。

所述的驱动电机穿过支架的内部通过联轴器与中心转轴同轴连接，同轴度≤0.02mm，所述的回转机构自上而下包括支撑套筒、第一回转轴承、支撑套环、第二回转轴承和端盖；所述的回转机构的支撑套筒和端盖固定在所述的支架的下表面；所述的中心转轴穿过所述的第一回转轴承、支撑套环、第二回转轴承、端盖固定在所述的支撑套筒上，所述的中心转轴相对所述的回转机构仅可转动，所述的中心转轴相对于所述的回转机构的同轴度≤0.02mm；所述的万向节包括输入端套筒叉、换向轴承、输出端套筒叉；所述的限位套筒包括套筒环、紧固螺钉和缩减段；所述的中心转轴的下端插入所述的输入端套筒叉，所述的研磨抛光工具的顶端轴插入所述的输出端套筒叉；所述的研磨抛光工具的底端为直径大于顶端轴直径的圆盘，该圆盘表面电镀或粘贴研磨抛光介质；当驱动电机带动所述的中心转轴转动时，所述的万向节保证所述的研磨抛光工具表面始终与所述的待加工光学元件表面贴合，又使研磨抛光工具的轴线始终与所述的待加工光学元件表面垂直，所述的中心转轴的转速和所述的研磨抛光工具的转速相等；当运动机构带动所述的中心转轴提升或下降时，所述的万向节保证研磨抛光工具始终跟随所述的中心转轴运动，保证负载力精确传递；所述的限位套筒通过所述的紧固螺钉的松动和锁紧调节所述的限位套环和所述的万向节的相对高度，所述的套筒环的底部带有一定高度的缩减段，即带有缩减段部分的套筒环的直径大于无缩短段部分的直径，缩减段的高度为所述的套筒环高度的1/3～1/2。

所述的驱动电机是伺服电机。

所述的联轴器是梅花卡爪式联轴器或膜片式联轴器。

所述的万向节和限位套筒，保证输入轴和输出轴始终连接且转速相等均匀；所述的输入轴和输出轴的夹角≤15°。

所述的研磨抛光工具为研磨工具或抛光工具：当用于元件研磨时，所述的研磨抛光工具是研磨工具，即表面电镀或粘贴研磨介质的硬质小工具；当用于元件抛光时，所述的研磨抛光工具是抛光工具，即粘贴或结构化处理抛光介质的软质小工具；所述的研磨抛光工具的直径尺寸一般为待加工光学元件直径的1/5到1/10，厚度一般10-20mm。

所述的运动机构为龙门机床或工业机器人。

利用上述光学元件研磨抛光装置对光学元件的加工方法，该方法包括如下步骤：

1)将所述的支架固定在所述的运行机构的法兰端，调节所述的万向节的输入端套筒叉的中心线和输出端套筒叉的中心线之间夹角a为0°，调节所述的输出端套筒叉，使所述的研磨抛光工具的下表面平行于工作转台的基准平面；

2)将待加工光学元件固定在所述的工作转台上，规定正对所述的运行机构，以工作转台的中心点为原点，以所述的运行机构和工作转台的连线且指向所述的工作转台的直线为x轴的正向，以垂直于运行机构和工作转台的连线并指向右手侧的直线为y轴的正向，所述的运行机构带动该研磨抛光装置移动时，使所述的研磨抛光工具轻触待所述的加工光学元件的四周，在示教器上得到待加工光学元件的xy方向的四限位置分别为x1、x2和y1、y2，从而计算出待加工光学元件(11)的中心位置为：X＝(x1+x2)/2；Y＝(y1+y2)/2和元件外形尺寸为：δx＝|x1-x2|,δy＝|y1-y2|；当所述的运行机构带动该研磨抛光装置移动时，使其轻触待加工光学元件的上表面，将所述的研磨抛光工具恰好接触所述的待加工光学元件的上表面的位置记为Z；得到研磨抛光工具的在x和y方向的运动范围为：(δx+D)mm,(δy+D)mm，其中，D为研磨抛光工具的直径；在z轴的位置为：(Z-2)mm；

3)根据待加工光学元件的面形加工工艺要求，设置所述的驱动电机的恒转速恒转矩模式的转速为：400-800RPM；

4)所述的运动机构通过所述的驱动电机带动所述的研磨抛光工具转动，自起始位置(X+δx/2,Y+δy/2)按照设定的路线完成对待加工光学元件的研磨抛光；在研磨抛光过程中，可直接调整驱动电机的转速，如中途需要移动待加工光学元件的位置，需重复步骤2)；

5)重复步骤4)，直至待加工光学元件的研磨抛光面形达到要求。

所述的输入端套筒叉的中心线和输出端套筒叉的中心线之间夹角a为0的偏差应≤1’，所述的研磨抛光工具的下表面与工作转台的基准平面平行的夹角偏差应≤10”。

所述的设定的路线包括光栅路径或螺旋路径，光栅路径：xy方向范围和光栅间距设定为1～2mm，或螺旋路径：xy方向范围和螺旋间距设定为1～2mm。

本发明的优点如下：

所述的研磨抛光装置用于光学元件的研磨抛光，研磨抛光工具转速连续可调；使用所述的研磨抛光装置进行研磨抛光前，无需调整待加工光学元件至水平；所述的研磨抛光工具始终接触光学元件表面，且研磨抛光工具轴始终垂直光学元件表面；该研磨抛光装置提升下降时，所述的第二联轴器保证研磨抛光工具始终和连接杆相连，实现研磨抛光负载的精准传递及去除函数稳定；

本发明具有结构简单、安装灵活、操作方便的特点，在研磨抛光工具的提升和下降过程，研磨抛光工具始终接触光学元件表面，且研磨抛光工具轴始终垂直光学元件表面和负载转速精准传递，精准控制光学元件研磨抛光的材料去除量，有效抑制研磨抛光过程小工具不能始终垂直元件表面带来的去除函数不稳定和中频波纹误差，提高元件加工效率。

附图说明

图1为本发明光学元件的研磨抛光装置的实施例结构示意图；

图2为本发明光学元件的研磨抛光装置中回转装置的侧面剖视图

图3为本发明光学元件的研磨抛光装置中万向节的结构示意图；

图4是本发明光学元件的研磨抛光装置应用于工业机器人的使用状态图。

图中：1-驱动电机，2-支架，3-联轴器，4-中心转轴，5-回转机构，51-支撑套筒，52-第一回转轴承，53-支撑套环，54-第二回转轴承，55-端盖，6-万向节，61-输入端套筒叉，62-换向轴承，63-输出端筒叉，7-研磨抛光工具，8-限位套筒，81-套筒环，82-紧固螺钉，83-缩减段，9-工业机器人。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

请先参阅图1，图1为本发明光学元件研磨抛光装置最佳实施例的结构示意图，由图可见，本发明光学元件研磨抛光装置，自上而下包括驱动电机1、中空的正方体框架的支架简称为支架2、联轴器3、中心转轴4、回转机构5、限位套筒8、万向节6和研磨抛光工具7，所述的驱动电机1固定安装在所述的支架2的上表面，在所述的支架2的上表面之底相连的是所述的联轴器3，在所述的支架2下表面上固定所述的回转机构5，所述的驱动电机1的驱动轴穿过所述的支架2上表面的圆孔通过所述的联轴器3与所述的中心转轴4同轴相连，所述的中心转轴4的中段与所述的回转机构5同轴相连，所述的中心转轴4的下端通过所述的万向节6与所述的研磨抛光工具7固定同轴连接，所述的万向节6的外侧是所述的限位套筒8，用以限制所述的万向节6的输入端和输出端的夹角。

参见图2和图3，图2为本发明光学元件研磨抛光装置回转装置的侧面剖视图，图3为本发明光学元件研磨抛光装置万向节的结构示意图；所述的驱动电机1穿过所述的支架2的内部通过所述的联轴器3与所述的中心转轴4同轴连接，同轴度≤0.02mm，所述的回转机构5自上而下包括支撑套筒51、第一回转轴承52、支撑套环53、第二回转轴承54和端盖55；所述的回转机构5的支撑套筒51和端盖55固定在所述的支架2的下表面；所述的中心转轴4穿过所述的第一回转轴承52、支撑套环53、第二回转轴承54、端盖55固定在所述的支撑套筒51上，所述的中心转轴4相对所述的回转机构5仅可转动，所述的中心转轴4相对于所述的回转机构5的同轴度≤0.02mm；所述的万向节6包括输入端套筒叉61、换向轴承62、输出端套筒叉63；所述的限位套筒8包括套筒环81、紧固螺钉82和缩减段83；所述的中心转轴4的下端插入所述的输入端套筒叉61，所述的研磨抛光工具7的顶端轴插入所述的输出端套筒叉63；所述的研磨抛光工具7的底端为直径大于顶端轴直径的圆盘，该圆盘表面电镀或粘贴研磨抛光介质；当驱动电机1带动所述的中心转轴4转动时，所述的万向节6保证所述的研磨抛光工具7的表面始终与所述的待加工光学元件11的表面贴合，又使研磨抛光工具7的轴线始终与所述的待加工光学元件11的表面垂直，所述的中心转轴4的转速和所述的研磨抛光工具7的转速相等；当运动机构9带动所述的中心转轴4提升或下降时，所述的万向节6保证研磨抛光工具7始终跟随所述的中心转轴4运动，保证负载力精确传递；所述的限位套筒8通过所述的紧固螺钉82的松动和锁紧调节所述的限位套环81和所述的万向节6的相对高度，所述的套筒环81的底部带有一定高度的缩减段83，即带有缩减段83部分的套筒环81的直径大于无缩短段部分的直径，缩减段的高度为所述的套筒环81高度的1/3～1/2。

所述的驱动电机1是伺服电机。

所述的联轴器3是梅花卡爪式联轴器或膜片式联轴器。

所述的万向节6和限位套筒8，保证输入轴和输出轴始终连接且转速相等均匀；所述的输入轴和输出轴的夹角≤15°。

所述的研磨抛光工具7为研磨工具或抛光工具：当用于元件研磨时，所述的研磨抛光工具7是研磨工具，即表面电镀或粘贴研磨介质的硬质小工具；当用于元件抛光时，所述的研磨抛光工具7是抛光工具，即粘贴或结构化处理抛光介质的软质小工具；所述的研磨抛光工具7的直径尺寸一般为待加工光学元件11直径的1/5到1/10，厚度一般10-20mm。

所述的运动机构9为龙门机床或工业机器人。

利用上述光学元件研磨抛光装置对光学元件的加工方法，该方法包括如下步骤：

1)将所述的支架2固定在所述的运行机构9的法兰端，参见图4，调节所述的万向节6的输入端套筒叉61的中心线和输出端套筒叉63的中心线之间夹角a为0°，调节所述的输出端套筒叉63使所述的研磨抛光工具7的下表面平行于工作转台10的基准平面10-1；

2)将待加工光学元件11固定在所述的工作转台10上，规定正对所述的运行机构9，以工作转台10的中心点为原点，以所述的运行机构9和工作转台10的连线且指向所述的工作转台10的直线为x轴的正向，以垂直于运行机构9和工作转台10的连线并指向右手侧的直线为y轴的正向，所述的运行机构9带动该研磨抛光装置移动时，使所述的研磨抛光工具7轻触待所述的加工光学元件11的四周，在示教器上得到待加工光学元件11的xy方向的四限位置分别为x1、x2和y1、y2，从而计算出待加工光学元件11的中心位置为：X＝(x1+x2)/2；Y＝(y1+y2)/2和元件外形尺寸为：δx＝|x1-x2|,δy＝|y1-y2|；当所述的运行机构9带动该研磨抛光装置移动时，使其轻触待加工光学元件11的上表面，将所述的研磨抛光工具7恰好接触所述的待加工光学元件11的上表面的位置记为Z；得到研磨抛光工具7在x和y方向的运动范围为：(δx+D)mm,(δy+D)mm，其中，D为研磨抛光工具7的直径；在z轴的位置为：(Z-2)mm；

3)根据待加工光学元件11的面形加工工艺要求，设置所述的驱动电机1的恒转速恒转矩模式的转速为：400-800RPM；

4)所述的运动机构9通过所述的驱动电机1带动所述的研磨抛光工具7转动，自起始位置(X+δx/2,Y+δy/2)按照设定的路线完成对待加工光学元件11的研磨抛光；在研磨抛光过程中，可直接调整驱动电机1的转速，如中途需要移动待加工光学元件11的位置，需重复步骤2)；

5)重复步骤4)，直至待加工光学元件11的研磨抛光面形达到要求。

所述的输入端套筒叉61的中心线和输出端套筒叉63的中心线之间夹角a为0的偏差应≤1’，所述的研磨抛光工具7的下表面与工作转台10的基准平面10-1平行的夹角偏差应≤10”。

所述的设定的路线包括光栅路径或螺旋路径，光栅路径：xy方向范围和光栅间距设定为1～2mm，或螺旋路径：xy方向范围和螺旋间距设定为1～2mm。

实施例

1)驱动电机1位于上方，研磨抛光工具7位于下方，通过安装孔将该研磨抛光装置的支架2固定安装在工业机器人9的第六轴法兰端。通过限位套筒8调节输入端套筒叉61和输出端套筒叉63的中心线夹角a为0°(中心线夹角的偏差≤1’)。调节输出端套筒叉63使研磨抛光工具7下表面平行于转台基准平面11-1(夹角≤10”)。

2)工作转台10位于机器人9前方，将待加工光学元件11固定于工作转台10。规定正对工业机器人9，以工作转台10的中心点位原点，以工业机器人9和工作转台10的连线并指向工作转台10位x轴，以垂直于工业机器人9和工作转台10的连线指向右手侧为y轴，工业机器人9带动该研磨抛光装置移动，使该研磨抛光工具7轻触待加工光学元件11xy方向的四限，在示教器上得到待加工光学元件11的xy方向的四限位置分别为x1,x2和y1,y2，从而计算出待加工光学元件11的中心位置为：(X＝(x1+x2)/2；Y＝(y1+y2)/2)和元件外形尺寸为：(δx＝|x1-x2|,δy＝|y1-y2|)；工业机器人9带动该研磨抛光装置移动，使其轻触待加工光学元件11的上表面，将研磨抛光工具7恰好接触待加工光学元件11表面的位置记为Z。

(3)得到研磨抛光工具的在x和y方向的运动范围为：(δx+D)mm,(δy+D)mm，其中D为研磨抛光工具的直径；在z轴的位置为(Z-2)mm。

(4)根据待加工光学元件11的面形加工工艺要求，设置驱动电机(1)的转速为400-800RPM(设置为恒转速恒转矩模式)；通过驱动电机(1)带动研磨抛光工具(7)转动，自起始位置(X+δx/2,Y+δy/2)按照设定的路线：如光栅路径，xy方向范围和光栅间距设定为1～2mm；如螺旋路径，xy方向范围和螺旋间距设定为1～2mm，移动位置始终处于运动范围(δx+D)mm,(δy+D)mm内，完成对待加工光学元件的研磨抛光；

(5)重复步骤(4)，直至待加工光学元件的研磨抛光面形达到要求。

实验表明，本发明具有结构简单、安装灵活、操作方便的特点，在研磨抛光工具的提升和下降过程，研磨抛光工具始终接触光学元件表面，且研磨抛光工具轴始终垂直光学元件表面和保证转速负载精准传递，精准控制光学元件研磨抛光的材料去除量，实现研磨抛光的面形稳定，提高了加工效率。

Claims (18)

1.一种光学元件研磨抛光装置，其特征在于，包括驱动电机(1)、呈正方体中空框架的支架(2)、联轴器(3)、中心转轴(4)、回转机构(5)、限位套筒(8)、万向节(6)和研磨抛光工具(7)；

所述的驱动电机(1)固定在所述的支架(2)的上部上表面，所述的联轴器(3)固定在所述的支架(2)的上部下表面，所述的回转机构(5)固定在所述的支架(2)的下部上表面，所述的驱动电机(1)的驱动轴穿过所述的支架(2)经所述的联轴器(3)与中心转轴(4)同轴连接，该中心转轴(4)下端通过所述的万向节(6)与所述的研磨抛光工具(7)同轴连接，所述的限位套筒(8)套装在所述的万向节(6)外，用以限制该万向节(6)的输入端和输出端的夹角。

2.根据权利要求1所述的光学元件研磨抛光装置，其特征在于，所述的驱动电机(1)穿过支架(2)的内部通过联轴器(3)与中心转轴(4)同轴连接，同轴度≤0.02mm。

3.根据权利要求1所述的光学元件研磨抛光装置，其特征在于，所述的所述的中心转轴(4)相对于所述的回转机构(5)的同轴度≤0.02mm。

4.根据权利要求1-3任一所述的光学元件研磨抛光装置，其特征在于，所述的回转机构(5)包括支撑套筒(51)、设置在该支撑套筒(51)内部的第一回转轴承(52)、支撑套环(53)和第二回转轴承(54)，以及设置在该支撑套筒(51)底部的端盖(55)；所述的中心转轴(4)依次穿过所述的第一回转轴承(52)、支撑套环(53)、第二回转轴承(54)和端盖(55)固定在所述的支撑套筒(51)上，所述的支撑套筒(51)用于限制内部第一回转轴承(52)、支撑套环(53)、第二回转轴承(54)的位置，且与所述的支架(2)固定连接，所述的第一回转轴承(52)和第二回转轴承(54)使所述的中心转轴(4)在中心位置固定旋转，且不与支架(2)干涉，所述的支撑套环(53)用于固定所述的第一回转轴承(52)的位置，所述的端盖(55)用于固定所述的第二回转轴承(54)位置，且固定在所述的支架(2)的下表面。

5.根据权利要求1-3任一所述的光学元件研磨抛光装置，其特征在于，所述的万向节(6)包括输入端套筒叉(61)、换向轴承(62)和输出端套筒叉(63)；所述的输入端套筒叉(61)呈倒U型，底部两侧对应开有孔位，所述的换向轴承(62)呈十字型，同向的两端分别穿过所述的输入端套筒叉(61)的孔位并固定，另一方向的两端分别穿过输出端套筒叉(63)的孔位并固定，从而使所述的输入端套筒叉(61)、换向轴承(62)和输出端套筒叉(63)活动连接；

所述的中心转轴(4)的下端插入所述的输入端套筒叉(61)，所述的研磨抛光工具(7)的顶端轴插入所述的输出端套筒叉(63)，且所述的研磨抛光工具(7)的底端为直径大于顶端轴直径的圆盘。

6.根据权利要求1-5任一所述的光学元件研磨抛光装置，其特征在于，还包括运动机构(9)，当所述的运动机构(9)通过所述的驱动电机(1)带动所述的中心转轴(4)转动时，所述的万向节(6)确保所述的研磨抛光工具(7)底端始终与待加工光学元件(11)表面贴合，且研磨抛光工具(7)的轴线始终与所述的待加工光学元件(11)表面垂直；

当所述的运动机构(9)通过所述的驱动电机(1)带动所述的中心转轴(4)提升或下降时，所述的万向节(6)确保所述的研磨抛光工具(7)始终跟随所述的中心转轴(4)运动，保证负载力精确传递。

7.根据权利要求6所述的光学元件研磨抛光装置，其特征在于，所述的圆盘表面电镀或粘贴研磨抛光介质。

8.根据权利要求6所述的光学元件研磨抛光装置，其特征在于，所述的中心转轴(4)的转速和所述的研磨抛光工具(7)的转速相等。

9.根据权利要求1所述的光学元件研磨抛光装置，其特征在于，所述的限位套筒(8)包括套筒环(81)、缩减段(83)以及安装在该套筒环(81)上的紧固螺钉(82)，所述的缩减段(83)的外径小于所述的套筒环(81)的内径，从而使该缩减段(83)可以在所述的套筒环(81)内伸缩；通过调节所述的紧固螺钉(82)的松紧可以控制所述的限位套环(81)和所述的万向节(6)的相对高度。

10.根据权利要求9所述的光学元件研磨抛光装置，其特征在于，所述的缩减段(83)的长度为所述的套筒环(81)长度的1/3～1/2。

11.根据权利要求1-3任一所述的光学元件研磨抛光装置，其特征在于，其特征在于所述的驱动电机(1)是伺服电机。

12.根据权利要求1-3任一所述的光学元件研磨抛光装置，其特征在于，所述的联轴器(3)是梅花卡爪式联轴器或膜片式联轴器。

13.根据权利要求1-3任一所述的光学元件研磨抛光装置，其特征在于，所述的万向节(6)和限位套筒(8)，用于确保输入轴和输出轴始终连接且转速相等均匀；所述的输入轴和输出轴的夹角≤15°。

14.根据权利要求1-3任一所述的光学元件研磨抛光装置，其特征在于，当用于元件研磨时，所述的研磨抛光工具(7)是研磨工具，即表面电镀或粘贴研磨介质的硬质小工具；当用于元件抛光时，所述的研磨抛光工具(7)是抛光工具，即粘贴或结构化处理抛光介质的软质小工具；所述的研磨抛光工具(7)的直径尺寸为待加工光学元件(11)直径的1/5到1/10，厚度为10-20mm。

15.根据权利要求6所述的光学元件研磨抛光装置，其特征在于，所述的运动机构(9)为龙门机床或工业机器人。

16.利用权利要求1-15任一所述的光学元件研磨抛光装置对光学元件进行加工的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1)将支架(2)固定在运行机构(9)的法兰端，调节万向节(6)，使输入端套筒叉(61)的中心线和输出端套筒叉(63)的中心线之间夹角(a)为0°，调节所述的输出端套筒叉(63)使所述的研磨抛光工具(7)的下表面平行于工作转台(10)的基准平面(10-1)；

2)将待加工光学元件(11)固定在所述的工作转台(10)上，正对所述的运行机构(9)，设工作转台(10)的中心点为原点，以所述的运行机构(9)和工作转台(10)的连线且指向所述的工作转台(10)的直线为x轴的正向，以垂直于运行机构(9)和工作转台(10)的连线并指向右手侧的直线为y轴的正向：

所述的运行机构(9)带动该研磨抛光装置移动，使所述的研磨抛光工具(7)轻触待所述的加工光学元件(11)的四周，在示教器上得到待加工光学元件(11)的xy方向的四限位置分别为x1、x2和y1、y2；则待加工光学元件(11)的中心位置(X＝(x1+x2)/2；Y＝(y1+y2)/2)；待加工光学元件(11)的外形尺寸(δx＝|x1-x2|,δy＝|y1-y2|)；

所述的运行机构(9)带动该研磨抛光装置移动，使其轻触待加工光学元件(11)的上表面，并将研磨抛光工具(7)接触待加工光学元件(11)的上表面的位置记为Z；研磨抛光工具(7)在x和y方向的运动范围为：(δx+D)mm,(δy+D)mm，其中，D为研磨抛光工具(7)的直径；研磨抛光工具(7)在z轴的位置为：(Z-2)mm；

3)根据待加工光学元件(11)的面形加工工艺要求，设置所述的驱动电机(1)的恒转速恒转矩模式的转速为：400-800RPM；

4)所述的运动机构(9)通过所述的驱动电机(1)带动所述的研磨抛光工具(7)转动，自起始位置(X+δx/2,Y+δy/2)按照设定的路线完成对待加工光学元件(11)的研磨抛光；在研磨抛光过程中，可直接调整驱动电机(1)的转速，如中途需要移动待加工光学元件(11)的位置，需重复步骤2)；

5)重复步骤4)，直至待加工光学元件(11)的研磨抛光面形达到要求。

17.根据权利要求16所述的对光学元件的加工方法，其特征在于，所述的输入端套筒叉(61)的中心线和输出端套筒叉(63)的中心线之间夹角a为0的偏差应≤1’，所述的研磨抛光工具(7)的下表面与工作转台(10)的基准平面(10-1)平行的夹角偏差应≤10’。

18.根据权利要求11所述的对光学元件的加工方法，其特征在于，所述的设定的路线包括光栅路径或螺旋路径，光栅路径：xy方向范围和光栅间距设定为1～2mm，或螺旋路径：xy方向范围和螺旋间距设定为1～2mm。

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