CN114088036B - 定位工件坐标的离子束抛光机及定位工件坐标的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能精确定位工件坐标的离子束抛光机，包括具有真空腔室的机体、安装在腔室内的工件承台、驱动装置以及离子源，驱动装置驱动坐标检测机构，坐标检测机构与离子源在驱动装置上的相对位置固定，腔室内还安装有法拉第杯；坐标检测机构的检测动作与法拉第杯的检测动作均通过调控按照设定的步骤实施以借助坐标检测机构与离子源的相对位置数据获取进而实现所述工件加工坐标系的精确定位。用离子束抛光机精确定位工件坐标的方法是先获得坐标检测机构对准工件中心时的参考初始坐标，再利用坐标检测机构与离子源的相对位置坐标即可简单测算出加工初始坐标，进而大大降低定位时的人工劳动强度，提高加工效率、同时提高抛光加工精度。

Description

定位工件坐标的离子束抛光机及定位工件坐标的方法

技术领域

本发明属于抛光设备及工艺技术领域，具体涉及一种能定位工件坐标的离子束抛光机及定位工件坐标的方法。

背景技术

离子束抛光机是对工件表面进行抛光加工中常用的加工设备。现有离子束抛光机需要先将工件安装定位在工件承台上预设的坐标位置，目前常用的做法是人工手动反复对工件位置进行调节修正，人工劳动强度大，效率低，且存在人工调整误差，影响抛光加工精度。CN213970284U号中国专利文献公开了一种带坐标检测功能的数控离子束抛光机，其公开了一种调节机构，其可实现检测头的伸缩和翻转以确定工件相对于离子源的相对位置，进而确定工件位置坐标；但是该调节机构结构复杂，摆臂长度无法调节，而对离子源进行检修或更换离子源栅网、光阑等部件都会引起离子束的偏移，进而可能导致坐标检测不准确，影响加工精度和效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种可大大降低人工劳动强度、提高工件安装和整体加工效率、同时提高工件坐标精度和抛光加工精度的能精确定位工件坐标的离子束抛光机以及用离子束抛光机精确定位工件坐标的方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种能精确定位工件坐标的离子束抛光机，包括具有真空腔室的机体、安装在真空腔室内的工件承台、安装在真空腔室内的驱动装置以及由驱动装置驱动的离子源，所述驱动装置的驱动端安装有用于检测真空腔室内特定目标物位置的坐标检测机构，所述坐标检测机构与离子源在驱动装置上的相对位置固定，所述真空腔室内还安装有可用于束流检测所述离子源位置的法拉第杯；所述坐标检测机构的检测动作与所述法拉第杯的检测动作均通过一控制部件的调控按照设定的步骤实施以借助坐标检测机构与离子源的相对位置数据获取进而实现所述工件加工坐标系的精确定位。

本发明的离子束抛光机在传统抛光机的组成上，同时增加了工件的坐标检测机构和离子源束流检测用的法拉第杯（能测量带电粒子入射强度的真空探测器），通过二者的协同作用和配合，可以通过简单、高效、低成本且便捷的方式实现工件加工坐标系的精确定位，进一步克服因定位不精确或费时费力导致的离子束抛光加工存在的后续问题。

上述的离子束抛光机，优选的：所述坐标检测机构包括检测装置和用于调节检测装置位置的调节装置。更优选的：所述的位置调节装置包括移动座和安装在所述驱动装置驱动端的底座，所述移动座以能在第一位置和第二位置之间移动的方式安装在底座上（所述底座与移动座之间设有用于驱使移动座移动的移动驱动组件），所述移动座在第一位置时与工件承台的间距小于所述移动座在第二位置时与工件承台的间距。

上述的离子束抛光机中，法拉第杯可以是固定安装在真空腔室内，也可以可拆卸式安装于真空强室内，尤其是当真空腔室空间较小，无法固定安装法拉第杯时，优选的所述法拉第杯可拆卸地安装于真空腔室内。更优选的，所述法拉第杯是通过通用夹具可拆卸地安装于真空腔室内的工件承台上，这样不仅充分利用了空间，而且法拉第杯的安装和拆卸都非常简便，大大优化利用了空间。

上述的离子束抛光机，优选的：所述坐标检测机构中的检测装置可以为实现视觉检测定位的摄像头或照相机（所述的摄像头或照相机为能实时成像或拍照成像并通过图像识别物体中心位置进行光标对正），但优选用更简便的接触式三坐标测头。所述三坐标测头为能探测X向、Y向和Z向坐标的传感器。

上述的离子束抛光机，优选的：所述驱动装置包括X向运动单元、安装在X向运动单元上的Y向运动单元和安装在Y向运动单元上的Z向运动单元，所述坐标检测机构和离子源均安装在Z向运动单元上。

上述的离子束抛光机，优选的：所述特定目标物为工件和/或法拉第杯。更优选的：所述坐标检测机构的检测动作与所述法拉第杯的检测动作均通过控制部件的调控按照设定的步骤实施是指：通过使所述坐标检测机构、离子源分别对准所述法拉第杯以先测出离子源相对坐标检测机构之间的相对位置坐标，再基于该相对位置坐标对所述坐标检测机构对准工件时的坐标进行补偿进而精确定位并调校工件的加工坐标系。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种用离子束抛光机精确定位工件坐标的方法，包括以下步骤：

S1：将待加工的工件安装在离子束抛光机真空腔室内的工件承台上；

S2：使用安装于真空腔室内的坐标检测机构检测所述工件的位置，获得坐标检测机构对准工件中心时的参考初始坐标（x4，y4）；

S3：进行以下的操作a或操作b：

操作a：通过控制部件使安装于真空腔室内的坐标检测机构、法拉第杯和离子源的按照设定的步骤联动检测，相互配合测得所述离子源相对于坐标检测机构的相对位置坐标（x3，y3）；

操作b：直接选用已经按前述操作a测得的相对位置坐标（x3，y3）；

（步骤S3也可前置于S1之前，效果是等同的）；

S4：通过计算测得所述离子源对准工件中心时的加工初始坐标（x5，y5）；其中x5=x4+ x3；y5=y4+y3；

S5：重新调整工件的加工坐标系零点至上述确定的加工初始坐标（x5，y5）；

S6：基于调整后的加工坐标系，利用现有工艺开始加工。

上述的方法，优选的，步骤S3中，所述按照设定的步骤联动检测具体是包括：

S31：使用安装于真空腔室内的坐标检测机构对准所述法拉第杯的中心，获得第一位置参考坐标（x1，y1）；

使用所述法拉第杯检测所述离子源离子束的束流密度分布，并使法拉第杯与离子束的中心相互对准，进而获得第二位置参考坐标（x2，y2）；

S32：通过计算测得所述离子源相对坐标检测机构的相对位置坐标（x3，y3）；其中x3= x2- x1；y3=y2-y1。

上述方法是用法拉第杯确定出坐标检测机构和离子源离子束的相对位置关系，包括用坐标检测机构检测法拉第杯的位置坐标，用法拉第杯检测离子源并计算获得坐标检测机构和离子源离子束的相对位置坐标，用坐标检测机构检测工件的位置坐标并计算获得工件相对于离子源离子束的位置坐标，将该坐标设置为工件加工坐标系的零点。

上述的方法，优选的，在对所述离子源进行检修、更换或维修离子源相关部件（例如栅网、光阑）后，步骤S3则选用操作a。因为对离子源检修或更换栅网、光阑等，会引起离子束的偏移，重新进行操作a有利于更好的保持精确定位和加工精度。而上述的步骤S31或步骤S32也可以省略部分，例如如果只是更换了离子源光阑，而坐标检测机构与法拉第杯的位置都不会有变化，可以省去步骤S31，同理，在法拉第杯和离子源离子束的位置没有变化的情况下可以省略步骤32。

上述的方法，优选的，用所述坐标检测机构进行圆形工件位置坐标的检测时，具体包括：使用所述坐标检测机构上配置的三坐标测头检测目标物外轮廓上任意3个以上的点，用圆方程拟合前述测点后即得坐标检测机构相对于目标物中心的位置坐标。

上述的方法，优选的，所述法拉第杯是通过通用夹具可拆卸地安装于真空腔室内的工件承台上，且当完成步骤S3后先拆卸所述法拉第杯，再将待加工的工件安装到工件承台上，只要在执行步骤S1和步骤S2时，法拉第杯的位置不发生变化即可。

上述的方法，优选的，所述方法的全过程均是在真空状态下通过控制部件自行实施。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明在传统离子束抛光机的基础上同时增加了工件的坐标检测机构和束流检测用的法拉第杯，可利用坐标检测机构获得工件的中心位置坐标，利用法拉第杯检测离子束的中心位置，计算出工件中心位置相对于离子束中心位置的相对坐标并以此建立工件的加工坐标系，再依据工件加工坐标系进行后续的加工，这样可大大降低人工劳动强度，提高工件安装和整体加工效率，同时提高工件坐标精度，有利于提高抛光加工精度。

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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1所示离子束抛光机的立体结构示意图。

图2为本发明离子束抛光机的外部结构示意图。

图3为本发明实施例2中法拉第杯检测离子源离子束的束流密度分布时X方向扫描采集的数据点图。

图4为本发明实施例2中法拉第杯检测离子源离子束的束流密度分布时Y方向扫描采集的数据点图。

图5为本发明实施例2中对X方向扫描的数据进行高斯拟合得到拟合曲线图（虚线部分）。

图6为本发明实施例2中对Y方向扫描的数据进行高斯拟合得到拟合曲线图（虚线部分）。

图7为本发明实施例2中工件加工前检测的面形误差分布。

图8为本发明实施例2中工件加工后检测的面形数据。

图9为本发明实施例4中法拉第杯检测离子源离子束的束流密度分布时X方向扫描采集的数据点图。

图10为本发明实施例4中法拉第杯检测离子源离子束的束流密度分布时Y方向扫描采集的数据点图。

图11为本发明实施例5所示离子束抛光机的立体结构示意图。

图12为本发明实施例5所示通用夹具安装法拉第杯后的结构示意图。

图13为本发明实施例5所示通用夹具安装圆形工件后的结构示意图。

图例说明：

1. 机体； 11. 真空腔室； 2. 工件承台； 3. 驱动装置； 31. X向运动单元； 32.Y向运动单元； 33. Z向运动单元； 4. 离子源； 5. 坐标检测机构； 51. 调节装置； 511.移动座； 512. 底座； 52. 检测装置； 7. 法拉第杯； 8. 通用夹具。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例1：

一种如图1所示本发明的能精确定位工件坐标的离子束抛光机，包括具有真空腔室11的机体1、安装在真空腔室11内的工件承台2、安装在真空腔室11内的驱动装置3以及由驱动装置3驱动的离子源4。驱动装置3的驱动端安装有用于检测真空腔室11内特定目标物位置的坐标检测机构5，坐标检测机构5与离子源4在驱动装置3上的相对位置固定。真空腔室11内还安装有可用于束流检测离子源4位置的法拉第杯7；法拉第杯7为圆形结构，中间开一个孔，用于接收离子束并检测强度，中心开孔与法拉第杯7外轮廓同心。因此，法拉第杯7外轮廓的中心也是其杯口的中心。坐标检测机构5的检测动作与法拉第杯7的检测动作均通过一控制部件的调控按照设定的步骤实施以以借助坐标检测机构5与离子源4的相对位置数据获取进而实现工件加工坐标系的精确定位。通过控制部件的调控按照设定的步骤实施具体是指：通过坐标检测机构5分别检测其对准法拉第杯7、工件中心的第一位置参考坐标（x1，y1）和参考初始坐标（x4，y4），通过法拉第杯7检测离子源4离子束的束流密度分布，进而测出离子源4对准法拉第杯7中心时的第二位置参考坐标（x2，y2）；再通过相对位置坐标（x3，y3）对（x4，y4）进行补偿进而精确定位并调校工件相对离子束坐标；其中x3=x2-x1；y3=y2-y1。

如图1所示，本实施例的离子束抛光机中，坐标检测机构5包括检测装置52和用于调节检测装置52位置的调节装置51。位置调节装置51包括移动座511和安装在驱动装置3驱动端的底座512，移动座511以能在第一位置和第二位置之间移动的方式安装在底座512上，底座512与移动座511之间设有用于驱使移动座511移动的移动驱动组件，移动座511在第一位置时与工件承台2的间距小于移动座511在第二位置时与工件承台2的间距。通过设置驱动装置，能够更方便检测装置52的移动和微调，便于检测装置52方便、快速地测量真空腔室11内特定目标物位置的坐标，进而为后续加工坐标系的校准提供前提。

上述的移动驱动组件可以是包括丝杆、安装在移动座511上的驱动螺母，驱动螺母套设于丝杆上并与丝杆螺纹配合。上述移动驱动组件也可以是移动座511通过导轨组件滑设安装在底座512上。这些驱动方式在现有专利中已经示出，此处不作细述。

如图1所示，本实施例的离子束抛光机中，坐标检测机构5中的检测装置52选用接触式三坐标测头。驱动装置3包括X向运动单元31、安装在X向运动单元31上的Y向运动单元32和安装在Y向运动单元32上的Z向运动单元33，坐标检测机构5和离子源4均安装在Z向运动单元33上。

本实施例的离子束抛光机的整体外观如图2所示，其中可以看到相关的显示屏及控制部件，且以上部件均可封闭在机体1的真空腔室11内。

实施例2：

一种本发明的用实施例1的离子束抛光机精确定位工件坐标的方法，具体包括以下步骤：

S1：使用其坐标检测机构5对准所述法拉第杯7的中心，获得坐标检测机构5对准法拉第杯7的第一位置参考坐标（x1，y1）；

具体的，使用坐标检测机构5的三坐标测头检测法拉第杯7外轮廓上任意3个以上点，本实施例中我们探测了4个点，每个点坐标依次为P1（392.087，-1.121）、P2（405.940，12.932）、P3（392.087，26.851）、P4（377.953，12.932）；用圆方程拟合这4个点，可得圆心O坐标为（391.946，12.865），圆半径为13.990；圆心O的坐标（391.946，12.865）即为坐标检测机构5对准法拉第杯7时机床的第一位置参考坐标（x1，y1）；

S2：使用法拉第杯7检测出离子源4离子束对准法拉第杯7的中心时的第二位置参考坐标（x2，y2）；

具体的，使用法拉第杯7检测离子源4离子束的束流密度分布，使离子束在法拉第杯7上匀速扫描通过，每隔0.1秒时间实时采集离子源4的位置坐标和法拉第杯7测量的束流密度，由于数据太多，我们直接作图显示数据，首先进行X方向扫描，得到X方向扫描的采集数据，共182个点，数据点如图3所示。同样，进行Y方向扫描，得到Y方向扫描的采集数据，数据共有181个点，数据点如图4所示。

由于离子束的束流密度分布呈回状对称的分布，中心最大，其母线接近高斯函数，我们使用高斯函数拟合得出扫描曲线的方程，并确定出数据中心。

对X方向扫描的数据进行高斯拟合，拟合方程为

拟合曲线如图5虚线所示。由此可以测出x2坐标为，394.896mm。

对Y方向扫描的数据进行高斯拟合，拟合方程为

拟合曲线如图6虚线所示。由此可以测出y2坐标为，189.325mm。

由此可得出法拉第杯7对准离子源4的离子束时机床的第二位置参考坐标（x2，y2）为（394.896，189.325）。

S3：根据以上步骤S1和步骤S2（以上步骤S1和S2顺序可互换）计算出离子源4离子束和坐标检测机构5的相对位置坐标（x3，y3）；

具体的，计算离子源4离子束与三坐标测头的相对位置关系为：

S4：对待加工的工件进行面形检测；

具体的，加工的工件为一块口径为150mm的圆形平面镜，材料为熔石英；

检测加工前的面形误差，使用波面干涉仪进行检测，检测的面形误差如图7所示。

S5：将上述工件安装在工件承台2上（可参见图1）；

S6：使用坐标检测机构5检测其对准工件中心的参考初始坐标（x4，y4）；

具体的，使用三坐标测头测量工件的外轮廓边缘，任意测量3个点或3个以上的点，本实施例测量了3个点，坐标依次为，P1（-81.481，157.276）、P2（-140.573，266.943）、P3（-217.716，161.341）；用圆方程拟合这3个点，可得圆心O坐标为（-148.627，191.849），圆半径为75.525；，圆心O的坐标（-148.627，191.849）即为坐标检测机构5对准工件中心时的参考初始坐标（x4，y4）。

S7：计算离子源4相对工件中心的位置坐标（x5，y5）；

具体的，通过计算测得离子源（4）对准工件中心时的加工初始坐标（x5，y5）；其中：

S8：设置工件的加工坐标系，即调整工件的加工坐标系零点至上述确定的加工初始坐标（x5，y5）；

S9：基于调整后的加工坐标系，利用现有工艺开始加工工件，加工后的面形如图8所示。

本实施例中，坐标检测机构5安装的是三坐标测头，在其他实施例中，还可安装摄像头、照相机等视觉检测装置。

以上方法步骤实施的全过程均是图2所示密闭真空状态下通过控制部件自动操作实施。

实施例3：

一种本发明的用实施例1的离子束抛光机精确定位工件坐标的方法，具体步骤基本同实施例2，其区别在于，工件更换后，前期的步骤S1～S3可省略，直接采用实施例2步骤S3的相对位置坐标（x3，y3）进行补偿，后续的步骤则与实施例2基本相同。

本实施例更换的工件口径为100mm，更换工件后，步骤S6中使用三坐标测头测量工件的外轮廓边缘，任意测量3个点或3个以上的点，本实施例测量了3个点，坐标依次为，P1（-187.153，158.695）、P2（-153.790，242.549）、P3（-112.069，157.277）；用圆方程拟合这3个点，可得圆心O坐标为（-148.967，192.066），圆半径为50.713；圆心O的坐标（-148.967，192.066）即为坐标检测机构5对准工件中心的参考初始坐标（x4，y4）。

对比实施例3和实施例2可见，同一个操作员，同样的夹具，同样的操作，按理，他们的工件中心坐标应该一致，然而，三坐标测头数据揭示，它们的中心差X方向为148.967-148.627=0.340mm，Y方向为192.066-191.849=0.217mm；这个差值也是目前一般离子束抛光机，一般的安装夹具，普通工人安装的一般误差水平。如果没有本发明方法的精确定位和调校，这个误差将不会在加工坐标系中精确计算并补偿。

本发明的离子束抛光机和精确定位方法将精确测定出各种位置及其相互关系，并最终在加工坐标系中得以一并考量，进而实现更为精确的加工。

实施例4：

一种本发明的用实施例1的离子束抛光机精确定位工件坐标的方法，具体步骤基本同实施例2，其区别仅在于，定位前刚好对离子源进行了维护，并更换离子源光阑。在这样的背景下，本实施例可具体包括以下步骤：

S1：与实施例2相同；

S2：使用法拉第杯7检测出离子源4对准法拉第杯7的中心时的第二位置参考坐标（x2，y2）；

具体的，使用法拉第杯7检测离子源4离子束的束流密度分布，使离子束在法拉第杯7上匀速扫描通过，每隔0.1秒时间实时采集离子源4的位置坐标和法拉第杯7测量的束流密度，由于数据太多，我们直接作图显示数据，首先进行X方向扫描，得到X方向扫描的采集数据，共215个点，数据点如图9所示。同样，进行Y方向扫描，得到Y方向扫描的采集数据，数据共有218个点，数据点如图10所示。

由于离子束的束流密度分布呈回状对称的分布，中心最大，其母线接近高斯函数，我们使用高斯函数拟合得出扫描曲线的方程，并确定出数据中心。

对X方向扫描的数据进行高斯拟合，拟合方程为

由此可以测出x2坐标为，394.335mm。

对Y方向扫描的数据进行高斯拟合，拟合方程为

由此可以测出y2坐标为，189.687mm。

由此可得出法拉第杯7对准离子源4的离子束时机床的第二位置参考坐标（x2，y2）为（394.335，189.687）。

S3：基于步骤S2的数值在离子源进行维护后发生了变化，因此本实施例中离子源4离子束和坐标检测机构5的相对位置坐标（x3，y3）也将发生改变。对比实施例4和实施例2可见，离子源维修后，离子源离子束的位置发生了偏移，偏移量在X方向为394.335-394.896=-0.561mm，Y方向为189.687-189.325=0.362mm；这个差值也是目前一般离子束抛光机，离子源维修后重新安装之后的误差水平。如果没有法拉第杯的精确测量，这个误差将不会在加工坐标系中精确计算并补偿。

而本发明的离子束抛光机和精确定位方法将精确测定出各种位置及其相互关系，并最终在加工坐标系中得以一并考量，进而实现更为精确的加工。

实施例5：

另一种如图11所示本发明的能精确定位工件坐标的离子束抛光机，其相比实施例1中的离子束抛光机，本发明的离子束抛光机提供了一个通用夹具8用来夹持圆形工件（参见图13），与此同时我们还可利用该通用夹具8来夹持法拉第杯7（参见图12），这使得法拉第杯7无需固定安装在狭小的真空腔室11内，而可拆卸式地通过通用夹具8安装于工件承台2上即可。

在本实施例5的离子束抛光机精确定位工件坐标的方法时，其他步骤与实施例2基本相同，区别仅在于：

先利用通用夹具8夹持法拉第杯7，并安装到位；待完成离子源4离子束和坐标检测机构5的相对位置坐标（x3，y3）的检测后（即实施例2的步骤S1-S3），再从通用夹具8上卸下法拉第杯7，再进行后续的步骤即可（即实施例2的步骤S4-S9）。

以上所述是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种定位工件坐标的离子束抛光机，包括具有真空腔室（11）的机体（1）、安装在真空腔室（11）内的工件承台（2）、安装在真空腔室（11）内的驱动装置（3）以及由驱动装置（3）驱动的离子源（4），其特征在于：所述驱动装置（3）的驱动端安装有用于检测真空腔室（11）内特定目标物位置的坐标检测机构（5），所述坐标检测机构（5）与离子源（4）在驱动装置（3）上的相对位置固定，所述真空腔室（11）内还安装有可用于束流检测所述离子源（4）位置的法拉第杯（7）；所述坐标检测机构（5）的检测动作与所述法拉第杯（7）的检测动作均通过一控制部件的调控按照设定的步骤实施以借助坐标检测机构（5）与离子源（4）的相对位置数据获取进而实现所述工件加工坐标系的精确定位；

通过所述控制部件的调控按照以下步骤实施以获取所述坐标检测机构（5）与离子源（4）的相对位置数据，具体包括：

（1）：使用安装于真空腔室（11）内的坐标检测机构（5）对准所述法拉第杯（7）的中心，获得第一位置参考坐标（x1，y1）；使用所述法拉第杯（7）检测所述离子源（4）离子束的束流密度分布，并使法拉第杯（7）与离子束的中心相互对准，进而获得第二位置参考坐标（x2，y2）；

（2）：通过计算测得所述离子源（4）相对坐标检测机构（5）的相对位置坐标（x3，y3）；其中x3=x2-x1；y3=y2-y1。

2.根据权利要求1所述的离子束抛光机，其特征在于：所述坐标检测机构（5）包括检测装置（52）和用于调节检测装置（52）位置的位置调节装置（51）。

3.根据权利要求2所述的离子束抛光机，其特征在于：所述的位置调节装置（51）包括移动座（511）和安装在所述驱动装置（3）驱动端的底座（512），所述移动座（511）以能在第一位置和第二位置之间移动的方式安装在底座（512）上，所述移动座（511）在第一位置时与工件承台（2）的间距小于所述移动座（511）在第二位置时与工件承台（2）的间距。

4.根据权利要求1所述的离子束抛光机，其特征在于：所述法拉第杯（7）可拆卸地安装于真空腔室（11）内。

5.根据权利要求4所述的离子束抛光机，其特征在于：所述法拉第杯（7）是通过通用夹具（8）可拆卸地安装于真空腔室（11）内的工件承台（2）上。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的离子束抛光机，其特征在于：所述坐标检测机构（5）中的检测装置（52）选用接触式三坐标测头。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的离子束抛光机，其特征在于：所述驱动装置（3）包括X向运动单元（31）、安装在X向运动单元（31）上的Y向运动单元（32）和安装在Y向运动单元（32）上的Z向运动单元（33），所述坐标检测机构（5）和离子源（4）均安装在Z向运动单元（33）上。

8.根据权利要求1～5中任一项所述的离子束抛光机，其特征在于：所述特定目标物为工件和/或法拉第杯（7）。

9.根据权利要求8所述的离子束抛光机，其特征在于：所述坐标检测机构（5）的检测动作与所述法拉第杯（7）的检测动作均通过控制部件的调控按照设定的步骤实施是指：通过使所述坐标检测机构（5）、离子源（4）分别对准所述法拉第杯（7）以先测出离子源（4）相对坐标检测机构（5）之间的相对位置坐标，再基于该相对位置坐标对所述坐标检测机构（5）对准工件时的坐标进行补偿进而精确定位并调校工件的加工坐标系。

10.一种用离子束抛光机精确定位工件坐标的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将待加工的工件安装在离子束抛光机真空腔室（11）内的工件承台（2）上；

S2：使用安装于真空腔室（11）内的坐标检测机构（5）检测所述工件的位置，获得坐标检测机构（5）对准工件中心时的参考初始坐标（x4，y4）；

S3：进行以下的操作a或操作b：

操作a：通过控制部件使安装于真空腔室（11）内的坐标检测机构（5）、法拉第杯（7）和离子源（4）的按照设定的步骤联动检测，相互配合测得所述离子源（4）相对于坐标检测机构（5）的相对位置坐标（x3，y3）；

操作b：直接选用已经按前述操作a测得的相对位置坐标（x3，y3）；

S4：通过计算测得所述离子源（4）对准工件中心时的加工初始坐标（x5，y5）；其中x5=x4+x3；y5= y4+y3；

S5：重新调整工件的加工坐标系零点至上述确定的加工初始坐标（x5，y5）；

S6：基于调整后的加工坐标系，利用现有工艺开始加工；

步骤S3中，所述按照设定的步骤联动检测具体是包括：

S31：使用安装于真空腔室（11）内的坐标检测机构（5）对准所述法拉第杯（7）的中心，获得第一位置参考坐标（x1，y1）；

使用所述法拉第杯（7）检测所述离子源（4）离子束的束流密度分布，并使法拉第杯（7）与离子束的中心相互对准，进而获得第二位置参考坐标（x2，y2）；

S32：通过计算测得所述离子源（4）相对坐标检测机构（5）的相对位置坐标（x3，y3）；其中x3=x2-x1；y3=y2-y1。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在对所述离子源（4）进行检修、更换或维修离子源（4）相关部件后，步骤S3则选用操作a。

12.根据权利要求10～11中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法的全过程均是在真空状态下通过控制部件自行实施。

13.根据权利要求10～11中任一项所述的方法，其特征在于，所述法拉第杯（7）是通过通用夹具（8）可拆卸地安装于真空腔室（11）内的工件承台（2）上，且当完成步骤S3后先拆卸所述法拉第杯（7），再将待加工的工件安装到工件承台（2）上。