CN117484387B - 一种离子束抛光机的可调支撑结构及离子束抛光机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种离子束抛光机的可调支撑结构，其设置于真空罐内，所述离子束抛光机的可调支撑结构包括真空罐底板、运动轴系底板及第一可调支撑机构；所述运动轴系底板通过所述第一可调支撑机构支撑于所述真空罐底板的上方；所述第一可调支撑机构设置有多个，各所述第一可调支撑机构分别与所述运动轴系底板连接，且沿水平方向，各所述第一可调支撑机构相互间隔；所述第一可调支撑机构用以调节与所述运动轴系底板连接处的高度，以调平所述运动轴系底板。同时，还提供了一种离子束抛光机。与现有技术相比，本发明提供的离子束抛光机的可调支撑结构及离子束抛光机，能更好的确保运动轴系的精度，提高加工精度和设备的使用寿命。

Description

一种离子束抛光机的可调支撑结构及离子束抛光机

技术领域

本发明涉及离子束抛光技术领域，尤其涉及一种离子束抛光机的可调支撑结构及离子束抛光机。

背景技术

离子束抛光机是采用稀有气体离子轰击光学镜片表面，实现原子级别分辨率的材料去除的设备，是迄今为止加工精度最高的加工设备之一。其技术优势在于采用的是非接触式抛光，不会引起疵病，且能有效去除光学镜片表面残留的金属离子等污染，又能够对工件面型进行精确的修形。

离子束抛光机的原理是其多轴运动系统上挂载的离子源装置产生聚焦离子束轰击工件表面，离子和工件原子之间以及工件与原子相互之间发生复杂的级联碰撞，从而实现工件表面材料的确定性去除，达到修正面型误差的目的。

离子源装置作为离子束抛光机的核心部件，其对工作环境要求较高，必须在高负压的环境下才能稳定工作，因此离子源装置整体需放置在高负压的密闭真空罐内，真空罐外部设置有抽气装置，维持离子源装置所需要的真空环境。

此外，离子束抛光机作为光学镜片超精密加工的设备之一，对其多轴运动轴系的运动精度及动态性能有很高的要求，因此对运动轴系的导轨、丝杠等关键部件的安装精度要求很高。

由于离子束抛光机在使用时，真空罐内需要保持真空环境，真空罐在高负压状态下会产生较大的变形，会对运动轴系的精度造成影响，从而也会影响加工精度。并且长时间运行也会对离子束抛光机的使用寿命造成影响。

因此，如何提供一种离子束抛光机的可调支撑结构，可以在真空罐内对运动轴系进行调节，使运动轴系能更好适应真空罐的变形，是本领域亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的离子束抛光机中，由于真空罐内需要保持真空环境，导致真空罐在高负压状态下会产生较大的变形，从而会影响到运动轴系的精度，进而影响加工精度、设备的使用寿命的技术问题。本发明提供了一种离子束抛光机的可调支撑结构，其在真空罐底板与运动轴系底板之间设置有第一可调支撑机构，通过第一可调支撑机构能够对运动轴系底板的平整度进行调节，从而可以根据真空罐内的真空环境，对运动轴系底板进行实时调节，确保运动轴系底板的平整度，从而可以确保运动轴系的精度，进而可以提高加工精度和设备的使用寿命。

一种离子束抛光机的可调支撑结构，其设置于真空罐内，所述离子束抛光机的可调支撑结构包括真空罐底板、运动轴系底板及第一可调支撑机构；

所述运动轴系底板通过所述第一可调支撑机构支撑于所述真空罐底板的上方；

所述第一可调支撑机构设置有多个，各所述第一可调支撑机构分别与所述运动轴系底板连接，且沿水平方向，各所述第一可调支撑机构相互间隔；

所述第一可调支撑机构用以调节与所述运动轴系底板连接处的高度，以调平所述运动轴系底板。

优选的，还包括承载框架、第二可调支撑机构；

所述承载框架通过所述第二可调支撑机构与所述真空罐底板连接；

所述第二可调支撑机构设置有多个，各所述第二可调支撑机构分别与所述承载框架连接，且沿水平方向，各所述第二可调支撑机构相互间隔；

所述第二可调支撑机构用以调节与所述承载框架连接处的高度，以调平所述运动轴系底板；

所述运动轴系底板通过所述第一可调支撑机构与所述承载框架连接。

优选的，所述运动轴系底板上开设有调节螺纹孔，所述第一可调支撑机构包括调节件、固定件；

所述调节件与所述调节螺纹孔螺纹连接；

所述固定件与所述承载框架可拆卸连接，并用以固定所述调节件。

优选的，所述第一可调支撑机构还包括垫片，所述垫片设置于所述承载框架与所述运动轴系底板之间，用以承接所述调节件。

优选的，所述调节件包括调节件本体、调节件支撑部、调节件施力部；

所述调节件本体外周表面开设有与所述调节螺纹孔匹配的外螺纹；

所述调节件支撑部设置于所述调节件本体的底部，并位于所述调节螺纹孔外，用以与所述垫片连接；

所述调节件施力部设置于所述调节件本体的顶部，并位于所述调节螺纹孔外。

优选的，所述调节件支撑部为球型结构，所述垫片上设置有与所述球型结构相匹配的球型凹面。

优选的，所述固定件包括头部及与所述头部连接的杆部；

所述头部位于所述调节件上方，用以顶压所述调节件；

所述杆部依次穿过所述调节件、所述垫片后，与所述承载框架可拆卸连接。

优选的，所述承载框架上开设有固定螺纹孔，所述杆部与所述固定螺纹孔螺纹连接。

优选的，所述第二可调支撑机构的结构与所述第一可调支撑机构的结构相同。

一种离子束抛光机，其应用有如上述中任一项所述的离子束抛光机的可调支撑结构。

与现有技术相比，本发明提供的离子束抛光机的可调支撑结构，其设置于真空罐内，所述离子束抛光机的可调支撑结构包括真空罐底板、运动轴系底板及第一可调支撑机构；所述运动轴系底板通过所述第一可调支撑机构支撑于所述真空罐底板的上方；所述第一可调支撑机构设置有多个，各所述第一可调支撑机构分别与所述运动轴系底板连接，且沿水平方向，各所述第一可调支撑机构相互间隔；所述第一可调支撑机构用以调节与所述运动轴系底板连接处的高度，以调平所述运动轴系底板。所述离子束抛光机的可调支撑结构中，所述运动轴系底板通过所述第一可调支撑机构支撑于所述真空罐底板的上方，并且所述第一可调支撑机构设置有多个，从而通过所述第一可调支撑机构可以对所述运动轴系底板进行调平和固定，可以根据真空罐内的真空环境对所述运动轴系底板进行适应性调节，让所述运动轴系底板能更好的适应真空环境下所述真空罐底板发生的变形，更好的确保所述运动轴系底板的平整度，从而确保运动轴系的精度，进而提高了加工精度和设备的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为一种实施例提供的离子束抛光机的可调支撑结构的结构示意图；

图2为一种实施例提供的离子束抛光机中承载框架、运动轴系底板、第一可调支撑机构的连接结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当部件被称为“固定于”、“安装于”或“设置于”另一个部件上，它可以直接在另一个部件上或者间接设置在另一个部件上；当一个部件与另一个部件“连接”，或一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或间接连接至另一个部件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

本发明提供了一种离子束抛光机的可调支撑结构，其设置于真空罐内，所述离子束抛光机的可调支撑结构包括真空罐底板、运动轴系底板及第一可调支撑机构；所述运动轴系底板通过所述第一可调支撑机构支撑于所述真空罐底板的上方；所述第一可调支撑机构设置有多个，各所述第一可调支撑机构分别与所述运动轴系底板连接，且沿水平方向，各所述第一可调支撑机构相互间隔；所述第一可调支撑机构用以调节与所述运动轴系底板连接处的高度，以调平所述运动轴系底板。所述离子束抛光机的可调支撑结构中，所述运动轴系底板通过所述第一可调支撑机构支撑于所述真空罐底板的上方，并且所述第一可调支撑机构设置有多个，从而通过所述第一可调支撑机构可以对所述运动轴系底板进行调平和固定，可以根据真空罐内的真空环境对所述运动轴系底板进行适应性调节，让所述运动轴系底板能更好的适应真空环境下所述真空罐底板发生的变形，更好的确保所述运动轴系底板的平整度，从而确保运动轴系的精度，进而提高了加工精度和设备的使用寿命。

请结合参阅图1和图2。本实施例提供了一种离子束抛光机的可调支撑结构100，设置于真空罐内。所述离子束抛光机的可调支撑结构100用以解决离子束抛光机在使用时，真空罐内的真空环境对运动轴系的精度造成影响的问题。

所述离子束抛光机的可调支撑结构100包括真空罐底板10、运动轴系底板20及第一可调支撑机构30。所述运动轴系底板20通过所述第一可调支撑机构30支撑于所述真空罐底板10的上方，即所述运动轴系底板20通过所述第一可调支撑机构30进行支撑固定。所述第一可调支撑机构30设置有多个（至少两个），各所述第一可调支撑机构30分别与所述运动轴系底板20连接，且沿水平方向，各所述第一可调支撑机构30相互间隔。即沿水平方向，各所述第一可调支撑机构30支撑于所述运动轴系底板20上的不同区域，通过多个所述第一可调支撑机构30实现对所述运动轴系底板20的稳定支撑。

所述第一可调支撑机构30用以调节与所述运动轴系底板20连接处的高度，以调平所述运动轴系底板20。即每个所述第一可调支撑机构30可以调节与所述运动轴系底板20对应连接处的高度，从而通过各所述第一可调支撑机构30对所述运动轴系底板20的整体调节，以确保所述运动轴系底板20的平整度，从而可以更好的保障安装于所述运动轴系底板20上的运动轴系的精度。

例如，在一种实施例中，所述第一可调支撑机构30设置有两个，分别位于所述运动轴系底板20的左右两侧，如图1所示，当所述运动轴系底板20任意一侧的高度偏低或偏高时，能通过该侧的所述第一可调支撑机构30对所述运动轴系底板20进行调节，从而确保所述运动轴系底板20两侧的平整度。当然，在其他实施例中，所述第一可调支撑机构30的设置数量还可为更多，并且所述第一可调支撑机构30的具体设置位置也可根据实际需求进行选择，只需通过不同的所述第一可调支撑机构30能对所述运动轴系底板20上对应的区域进行调节，来确保所述运动轴系底板20的平整度即可。

可以理解的是，现有技术的离子束抛光机中，由于离子源装置需要在高负压的环境下才能稳定工作，因此，真空罐外部设置有抽气装置来维持真空罐内的真空环境。而真空罐在高负压的环境下会产生较大的变形，若直接将设备安装于所述真空罐底板10上，则所述真空罐底板10的变形会对设备的精度产生较大的影响，特别是设备的运动轴系。运动轴系的导轨、丝杠等关键部件的安装精度要求很高，而所述真空罐底板10的变形会对运动轴系的精度产生较大的影响，从而影响到离子束抛光机的加工精度。并且长时间的运行下，所述真空罐底板10的变形还会影响到运动轴系的使用寿命，从而影响到离子束抛光机的使用寿命。

而本实施例提供的所述离子束抛光机的可调支撑结构100中，所述运动轴系底板20通过所述第一可调支撑机构30支撑于所述真空罐底板10上，通过各所述第一可调支撑机构30可对所述运动轴系底板20进行上下高度调节和固定。在真空罐内，即使所述真空罐底板10由于高负压的环境而发生形变，也能通过所述第一可调支撑机构30对所述运动轴系底板20进行调平，确保所述运动轴系底板20平整度。而运动轴系可安装于刚性的所述运动轴系底板20上，从而可以更好的保障运动轴系的精度以及使用寿命。通过此种结构可以吸收和隔离所述真空罐底板10的形变，并可以根据形变进行补偿。

可以理解的是，在真空罐抽取真空前，可参照有限元计算提供的理论数据预设适当的补偿量，以使其在抽取真空后，所述运动轴系底板20能够达到平衡、平整。本实施例提供的所述离子束抛光机的可调支撑结构100的结构简单，内部构件装拆方便，可以隔离离子束抛光机的运动轴系由于所述真空罐底板10的变形而产生不规则的扭曲变形，因此，所述真空罐底板10发生的不规则变形不会影响到离子束抛光机的运动轴系。

优选的，在一种实施例中，所述离子束抛光机的可调支撑结构100还包括承载框架40、第二可调支撑机构50。所述承载框架40通过所述第二可调支撑机构50与所述真空罐底板10连接，所述第二可调支撑机构50设置有多个（至少两个），各所述第二可调支撑机构50分别与所述承载框架40连接，且沿水平方向，各所述第二可调支撑机构50相互间隔。即沿水平方向，各所述第二可调支撑机构50支撑于所述承载框架40上的不同区域，通过多个所述第二可调支撑机构50实现对所述承载框架40的稳定支撑。所述第二可调支撑机构50用以调节与所述承载框架40连接处的高度，以调平所述运动轴系底板20。所述运动轴系底板20通过所述第一可调支撑机构30与所述承载框架40连接。即在这种实施例中，所述运动轴系底板20通过所述第一可调支撑机构30间接支撑于所述真空罐底板10的上方，在所述运动轴系底板20与所述真空罐底板10之间还设置有所述承载框架40。也就是说，所述运动轴系底板20与所述真空罐底板10之间采用双层可调支撑，如此可对所述承载框架40和所述运动轴系底板20分别进行调平和固定。

在这种实施例中，首先将所述承载框架40通过所述第二可调支撑机构50安装在所述真空罐底板10上，通过所述第二调节可调支撑机构50可对所述承载框架40进行调平与固定。随后将离子束抛光机运动轴系的导轨、丝杠等传动件安装在刚性的所述运动轴系底板20上，再将所述运动轴系底板20通过所述第一可调支撑机构30连接在所述承载框架40上，同样通过所述第一可调支撑机构30可对所述运动轴系底板20进行调平与固定。通过此种结构，可以进一步的保障所述运动轴系底板20的平整度。

优选的，在一种实施例中，所述运动轴系底板20上开设有调节螺纹孔21，所述第一可调支撑机构30包括调节件31、固定件32。所述调节件31与所述调节螺纹孔21螺纹连接。所述固定件32与所述承载框架40可拆卸连接，并用以固定所述调节件31。在通过所述第一可调支撑机构30对所述运动轴系底板20进行调节时，可转动所述调节件31，通过所述调节件31与所述运动轴系底板20之间的螺纹结构来带动所述运动轴系底板40对应区域升降，以此来对所述运动轴系底板20进行调平，而调节结束后能通过所述固定件32对所述调节件31进行固定紧固，以此来更好的固定调节后所述运动轴系底板40的位置。

优选的，在一种实施例中，所述第一可调支撑机构30还包括垫片33，所述垫片33设置于所述承载框架40与所述运动轴系底板20之间，用以承接所述调节件31。通过所述垫片33的设置，能更好的避免调节过程时，转动所述调节件31对所述承载框架40造成磨损。

优选的，在一种实施例中，所述调节件31包括调节件本体311、调节件支撑部312、调节件施力部313。所述调节件本体311外周表面开设有与所述调节螺纹孔21匹配的外螺纹。所述调节件支撑部312设置于所述调节件本体311的底部，并位于所述调节螺纹孔21外，用以与所述垫片33连接。所述调节件施力部313设置于所述调节件本体311的顶部，并位于所述调节螺纹孔21外。在对所述调节件31进行调节时，能通过扳手夹持在所述调节件施力部313上，来方便对所述调节件31的施力转动。

优选的，在一种实施例中，所述调节件支撑部312为球型结构，所述垫片33上设置有与所述球型结构相匹配的球型凹面。通过所述球型结构、所述球型凹面构成一个可相对旋转的连接结构，对所述调节件31进行调节时，所述调节件支撑部312与所述垫片33上的所述球型凹面产生相对滑动，此时所述垫片33的下端面与所述承载框架40之间并不产生相对滑动，如此可避免调节所述调节件31时对所述承载框架40的基准面产生刮擦。

也就是说，在一种实施例中，所述调节件31的顶部设置有扳手位，中间段为螺杆结构，底部为球型结构。所述调节件31通过中间段的螺杆结构连接在所述运动轴系底板20的所述调节螺纹孔21中，而所述调节件31的顶部、底部均超出所述调节螺纹孔21。在对所述调节件31进行调节时，通过扳手旋转所述调节件施力部313，可对所述运动轴系底板20进行上下调节。

优选的，在一种实施例中，所述固定件32包括头部321及与所述头部321连接的杆部322。所述头部321位于所述调节件31上方，用以顶压所述调节件31。所述杆部322依次穿过所述调节件31、所述垫片33后，与所述承载框架40可拆卸连接。具体的，所述调节件31、所述垫片33中心处分别开设中心通孔，所述杆部322穿过所述调节件31、所述垫片33的中心通孔后与所述承载框架40可拆卸连接。

优选的，在一种实施例中，所述承载框架40上开设有固定螺纹孔41，所述杆部322与所述固定螺纹孔41螺纹连接。即在这种实施例中，所述固定件32与所述承载框架40之间的可拆卸连接具体采用螺纹连接。

也就是说，在一种实施例中，所述固定件32类似于螺杆的结构，头部为扳手位，下段为螺杆。在通过各所述调节件31对所述运动轴系底板20进行调平后，可以通过扳手旋拧所述固定件32，从而可以将所述第一可调支撑机构30进行紧固，以此完成对所述运动轴系底板20的调平与固定。

优选的，在一种实施例中，所述第二可调支撑机构50的结构与所述第一可调支撑机构30的结构相同。即在一种实施例中，所述第二可调支撑机构50也可包括调节件、固定件以及垫片，相对应的，所述真空罐底板10的对应区域可开设固定螺纹孔，而所述承载框架40上的对应区域可开设调节螺纹孔。

也就是说，对所述承载框架40可采用同样的方式在所述真空罐底板10上进行调平与固定。所述第一可调支撑机构30、所述第二可调支撑机构50的结构简单，调平便捷，并在调平后可进行固定，可避免运动轴系在高动态运行过程中，所述承载框架40、所述运动轴系底板20发生意外的移动。

所述离子束抛光机的可调支撑结构100可以显著减少真空罐在高负压状态下产生的形变对离子束抛光机运动轴系精度的影响，可提高运动轴系的运行精度及寿命。并且调节支撑机构结构简单、调节方便，并可对底板进行调平和固定。

同时，在一种实施例中，还提供了一种离子束抛光机，其应用有所述离子束抛光机的可调支撑结构100。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种离子束抛光机的可调支撑结构，其特征在于，设置于真空罐内，用以在所述真空罐抽取真空前，根据有限元计算提供的理论数据预设补偿量，以使所述真空罐在抽取真空后，运动轴系底板达到平整；

所述离子束抛光机的可调支撑结构包括真空罐底板、运动轴系底板及第一可调支撑机构；

所述运动轴系底板通过所述第一可调支撑机构支撑于所述真空罐底板的上方；

所述第一可调支撑机构设置有多个，各所述第一可调支撑机构分别与所述运动轴系底板连接，且沿水平方向，各所述第一可调支撑机构相互间隔；

所述第一可调支撑机构用以调节与所述运动轴系底板连接处的高度，以调平所述运动轴系底板；

还包括承载框架、第二可调支撑机构；

所述承载框架通过所述第二可调支撑机构与所述真空罐底板连接；

所述第二可调支撑机构设置有多个，各所述第二可调支撑机构分别与所述承载框架连接，且沿水平方向，各所述第二可调支撑机构相互间隔；

所述第二可调支撑机构用以调节与所述承载框架连接处的高度，以调平所述运动轴系底板；

所述运动轴系底板通过所述第一可调支撑机构与所述承载框架连接；

所述运动轴系底板上开设有调节螺纹孔，所述第一可调支撑机构包括调节件、固定件；

所述调节件与所述调节螺纹孔螺纹连接；

所述固定件与所述承载框架可拆卸连接，并用以固定所述调节件；

所述第一可调支撑机构还包括垫片，所述垫片设置于所述承载框架与所述运动轴系底板之间，用以承接所述调节件；

所述调节件包括调节件本体、调节件支撑部、调节件施力部；

所述调节件本体外周表面开设有与所述调节螺纹孔匹配的外螺纹；

所述调节件支撑部设置于所述调节件本体的底部，并位于所述调节螺纹孔外，用以与所述垫片连接；

所述调节件施力部设置于所述调节件本体的顶部，并位于所述调节螺纹孔外；

所述固定件包括头部及与所述头部连接的杆部；

所述头部位于所述调节件上方，用以顶压所述调节件；

所述杆部依次穿过所述调节件、所述垫片后，与所述承载框架可拆卸连接；

所述承载框架上开设有固定螺纹孔，所述杆部与所述固定螺纹孔螺纹连接；

所述第二可调支撑机构的结构与所述第一可调支撑机构的结构相同。

2.根据权利要求1所述的离子束抛光机的可调支撑结构，其特征在于，所述调节件支撑部为球型结构，所述垫片上设置有与所述球型结构相匹配的球型凹面。

3.一种离子束抛光机，其特征在于，应用有如权利要求1至2中任一项所述的离子束抛光机的可调支撑结构。