CN115139190B - 一种抛光模面型的检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种抛光模面型检测装置，由支撑结构、运动机构、检测机构和检测方法组成。支撑架构包括：基座和高精度底座。运动机构包括：绝对式伺服电机、联轴器、滚珠丝杠、轴承座、导轨滑块、移动板和加强筋，用于整个装置的移动和定位。检测机构包括：高精测量头、微调座、微调螺母、平面推力轴承、导向柱、反力簧、保护筒、镜片保护罩和辅助镜片，实现抛光模高低圈的判断和其PV值的确认。本发明适用于高精度抛光设备上抛光模的面型检测。可直接在线检测；检测范围可覆盖整个抛光模；可通过程序实现自动检测，往复循环，减少一次性误差；数据经过处理，可将高低圈及PV值用图像数字化技术全部以云图形式显示出来，更加直观准确。
Description
技术领域
本发明涉及光学玻璃高精度抛光设备技术，特别是一种抛光模面型检测装置，可以安装于高精度抛光设备上用于检测抛光模的面型。
背景技术
传统光学抛光设备对人工经验性的依赖非常大，主要是抛光模的面型无法精确测量和数字化显示出来，传统做法都是把正在加工工位上的工件取下，然后放在干涉仪上检测，以此来推断抛光模是高圈还是低圈，但是无法精确得到其PV值，更无法得到与平面内坐标点对应的PV值。究其原因为：抛光模是沥青或聚氨酯等具有槽缝或气孔的，无法通过直接测量的方式得到抛光模的面型。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提出了一种抛光模面型的检测装置，通过高精度底座机构、绝对式位移驱动机构、高精测量头和图像数字化显示技术来得到抛光模平面坐标内对应的PV值，并以位图的形式显示出来，适用于高精度抛光设备上抛光模的面型检测。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明包括：支撑结构、运动机构、检测机构和检测方法组成。
所述的支撑架构包括：基座和高精度底座，用于整个装置的固定和安装基准。高精度底座采用天然大理石，结构稳定、耐磨、耐腐蚀、耐高温；高精度底座安装于基座上，其余各部件均安装在高精度底座上；高精度底座作为其余部件的基准，具有良好的平面度、垂直度和粗糙度。
所述的运动机构包括：绝对式伺服电机、联轴器、滚珠丝杠、轴承座、导轨滑块、移动板和加强筋，用于整个装置的移动和定位。各部件按配合要求安装，其中：绝对式伺服电机通过联轴器，与滚珠丝杠连接，带动其旋转运动；滚珠丝杠的丝杠两端分别安装在轴承座内，螺母与移动板连接，将旋转运动转换为移动板的直线移动。由于检测机构安装于移动板前伸出部，为防止结构的悬臂变形，在支撑板背部增加加强筋，防止机构的下垂变形。
所述的检测机构包括：高精测量头、微调座、微调螺母、平面推力轴承、导向柱、反力簧、保护筒、镜片保护罩和辅助镜片，实现抛光模高低圈的判断和其PV值的确认。其中，高精测量头安装于微调座底部；微调座顶部穿过运动机构的移动板和、平面推力轴承，与微调螺母实现螺纹配合。反力簧穿过导向柱，安装于微调座和移动板的中间，与螺母实现反力支撑。通过旋转调节微调螺母，实现微调座带动高精测量头沿着导向柱上下调整，反力簧提供预紧力保证结构的稳定。保护筒安装于移动板下，整个罩在高精测量头外部，防止外来的撞击损坏测头。辅助镜片以自由状态放置于抛光模上，镜片保护罩整个照在镜片上，但与不抛光模接触，作用是防止抛光液溅到镜片测试面上。
所述的检测方法，内容为：抛光模停止转动，绝对式伺服电机通过滚珠丝杠带动移动板伸出，整个过程缓慢平稳，同时测量头实时采集过程中的数据PV值。旋转抛光模一定角度，重复上述步骤，直至覆盖抛光模360°。将检测的数据进行数据筛选，通过图像数字化技术全部以云图形式显示出来。整个过程，无需取下加工工件，使修盘过程更加高效、简便、直观、智能化和自动化，有效保证加工的效率和精度。
与现有技术相比，本发明的技术效果如下：
1)适用于高精度抛光设备上抛光模的面型检测。
2)无需将加工工位上的工件取下，再放在干涉仪上检测，可直接在线检测；
3)检测范围可覆盖整个抛光模；
4)可通过程序实现自动检测，往复循环，减少一次性误差；
5)数据经过处理，可将高低圈及PV值用图像数字化技术全部以云图形式显示出来，更加直观准确。
附图说明
图1为本发明总体结构的示意图；
图2为本发明支撑结构的示意图；
图3为本发明运动机构的示意图；
图4为本发明检测机构的示意图；
图5为本发明工作状态的示意图；
图中：支撑结构1、运动机构2、检测机构3、高精度底座4、基座5、绝对式伺服电机6、联轴器7、滚珠丝杠8、轴承座9、导轨滑块10、移动板11、加强筋12、高精测量头13、微调座14、微调螺母15、平面推力轴承16、导向柱17、反力簧18、保护筒19、镜片保护罩20和辅助镜片21。
具体实施方式
如图1所示，本发明提出了一种抛光模面型检测装置，通过高精度底座机构、绝对式位移驱动机构、高精测量头和图像数字化显示技术来得到抛光模平面坐标内对应的PV值，并以位图的形式显示出来，此发明适用于高精度抛光设备上抛光模的面型检测。
如图2所示，所述的支撑架构1包括：高精度底座4和基座5，用于整个装置的固定和安装基准。高精度底座4采用天然大理石，结构稳定、耐磨、耐腐蚀、耐高温；高精度底座4安装于基座5上，其余各部件均安装在高精度底座4上；高精度底座4作为其余部件的基准，具有良好的平面度、垂直度和粗糙度。
如图3所示，所述的运动机构2包括：绝对式伺服电机6、联轴器7、滚珠丝杠8、轴承座9、导轨滑块10、移动板11和加强筋12，用于整个装置的移动和定位。各部件按配合要求安装，其中：绝对式伺服电机6通过联轴器7，与滚珠丝杠8连接，带动其旋转运动；滚珠丝杠8的丝杠两端分别安装在轴承座9内，螺母与移动板11连接，将旋转运动转换为移动板11的直线移动；导轨滑块10对整个机构起线性导向作用。由于检测机构3安装于移动板11前伸出部，为防止结构的悬臂变形，在移动板11背部增加加强筋12，防止机构的下垂变形。
如图4所示，所述的检测机构3包括：高精测量头13、微调座14、微调螺母15、平面推力轴承16、导向柱17、反力簧18、保护筒19、镜片保护罩20和辅助镜片21，实现抛光模高低圈的判断和其PV值的确认。其中，高精测量头13安装于微调座14底部；微调座14顶部穿过运动机构2的移动板11和平面推力轴承16，与微调螺母15实现螺纹配合。反力簧18穿过导向柱17，安装于微调座14和移动板11的中间，与微调螺母15实现反力支撑。通过旋转调节微调螺母15，实现微调座14带动高精测量头13沿着导向柱17上下调整，反力簧18提供预紧力保证结构的稳定。保护筒19安装于移动板11下，整个罩在高精测量头13外部，防止外来的撞击损坏测头。辅助镜片21以自由状态放置于抛光模上，镜片保护罩20整个照在镜片上，但与不抛光模接触，作用是防止抛光液溅到镜片测试面上。
图5为本发明工作状态的示意图，如图所示，抛光模停止转动，绝对式伺服电机6通过滚珠丝杠8带动移动板11伸出，整个过程缓慢平稳，同时高精测量头13实时采集过程中的数据PV值。旋转抛光模一定角度，重复上述步骤，直至覆盖抛光模360°。将检测的数据进行数据筛选，通过图像数字化技术全部以云图形式显示出来。整个过程，无需取下加工工件，使修盘过程更加高效、简便、直观、智能化和自动化，有效保证加工的效率和精度。
上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。
Claims (5)
1.一种抛光模面型的检测装置，其特征在于，包括支撑结构(1)、运动机构(2)和检测机构(3)；
所述的支撑结构(1)由基座(5)和固定在该基座(5)上的底座(4)构成；
所述的运动机构(2)包括伺服电机(6)、联轴器(7)、滚珠丝杠(8)、轴承座(9)、导轨滑块(10)和移动板(11)；两个导轨滑块(10)分别固定在所述底座(4)两侧，所述移动板(11)可在所述导轨滑块(10)上移动，且该移动板(11)的伸出部伸在所述底座(4)外；所述伺服电机(6)通过所述联轴器(7)与所述滚珠丝杠(8)相连，带动该滚珠丝杠(8)转动，所述滚珠丝杠(8)的两端分别安装在轴承座(9)内，并与所述移动板(11)相连，从而带动所述移动板(11)的直线移动；
所述的检测机构(3)包括高精测量头(13)、微调座(14)、微调螺母(15)、平面推力轴承(16)、导向柱(17)、固定在该导向柱(17)上的反力簧(18)、保护筒(19)、镜片保护罩(20)和辅助镜片(21)；所述保护筒(19)套设在所述高精测量头(13)外，该保护筒(19)的顶部固定在所述移动板(11)的伸出部下方，所述导向柱(17)固定在所述保护筒(19)的顶部内壁上，所述保护筒(19)的底部与所述镜片保护罩(20)相连，所述辅助镜片(21)安装在该镜片保护罩(20)内，与所述高精测量头(13)的探测端平行，用于照射待测抛光模；所述高精测量头(13)的固定端与所述微调座(14)的底部相连，该微调座(14)的顶部依次穿过所述导向柱(17)、平面推力轴承(16)、移动板(11)的外端螺纹孔与所述微调螺母(15)螺纹配合，通过调节微调螺母(15)使所述微调座(14)带动所述高精测量头(13)沿着所述导向柱(17)上下调整，并通过所述反力簧(18)提供预紧力确保稳定。
2.根据权利要求1所述的抛光模面型的检测装置，其特征在于，在所述移动板(11)的上表面设有加强筋(12)。
3.根据权利要求1所述的抛光模面型的检测装置，其特征在于，所述辅助镜片(21)以自由状态放置于抛光模上，利用保护筒(19)避免抛光液溅到所述辅助镜片(21)面上。
4.根据权利要求1所述的抛光模面型的检测装置，其特征在于，所述高精测量头(13)实时采集待测抛光模的PV值，直至覆盖抛光模360°。
5.根据权利要求1所述的抛光模面型的检测装置，其特征在于，所述底座(4)采用天然大理石，结构稳定、耐磨、耐腐蚀、耐高温，作为其余部件的基准，具有良好的平面度、垂直度和粗糙度。
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