CN215147695U - 多轴自由曲面光学元件的抛光设备的龙门结构 - Google Patents
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Abstract
多轴自由曲面光学元件的抛光设备的龙门结构，能够提高龙门结构的承载能力，保证运动精度和加工精度。包括：立柱、横梁、直线运动机构，两根立柱与多轴自由曲面光学元件的抛光设备的水平部分垂直，横梁架设在两根立柱之间；直线运动机构包括Y轴直线运动模块和Z轴直线运动模块，Y轴直线运动模块具有Y轴直线运动底座，Z轴直线运动模块安装在Y轴直线运动底座，Z轴直线运动模块具有Z轴直线运动底座，多轴自由曲面抛光加工工具安装在Z轴直线运动底座上；所述横梁的剖面为直角梯形，直角梯形斜边所在平面的上、下侧分别设置Y轴直线运动上导轨、Y轴直线运动下导轨，Y轴直线运动底座通过滑块在Y轴直线运动上导轨、Y轴直线运动下导轨上滑动。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学元件超精密加工的技术领域，尤其涉及一种多轴自由曲面光学元件的抛光设备的龙门结构。
背景技术
随着科技的进步，人们对光学元件的制造精度和加工尺寸要求越来越高。而且，许多光学系统越来越多地设计为非球面光学元件。很显然，大尺寸高精度的多轴自由曲面光学元件的加工制造难度极大。
为了实现抛光设备的多轴运动，技术专家开发了许多运动机构。通常，针对待加工工件通过夹具水平放置在抛光设备的床身上的情况，可以采用龙门结构来实现抛光加工工具一个方向的运动。但是，如果在此基础上，要想再增加一个方向的运动，就需要在龙门结构上增加其他运动机构。而抛光加工工具安装在该运动机构上，这样在龙门结构上承载的重量将大大增加，不但对龙门结构的刚度要求高，而且会影响加工精度，严重时会导致大口径自由曲面光学元件被破损。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本实用新型要解决的技术问题是提供了一种多轴自由曲面光学元件的抛光设备的龙门结构，其不但能够提高龙门结构的承载能力，而且可以保证运动精度和加工精度。
本实用新型的技术方案是：这种多轴自由曲面光学元件的抛光设备的龙门结构，其包括：立柱(1)、横梁(2)、直线运动机构，
两根立柱与多轴自由曲面光学元件的抛光设备的水平部分垂直，横梁架设在两根立柱之间；直线运动机构包括Y轴直线运动模块(41)
和Z轴直线运动模块(42)，Y轴直线运动模块(41)具有Y轴直线运动底座(411)，Z轴直线运动模块(42)安装在Y轴直线运动底座，Z轴直线运动模块(42)具有Z轴直线运动底座(421)，多轴自由曲面抛光加工工具安装在Z轴直线运动底座(421)上；所述横梁的剖面为直角梯形，直角梯形斜边所在平面的上、下侧分别设置Y轴直线运动上导轨(61)、Y轴直线运动下导轨(62)，Y轴直线运动底座(411)通过滑块在Y轴直线运动上导轨(61)、Y轴直线运动下导轨(62)上滑动。
本实用新型的横梁的剖面为直角梯形，直角梯形斜边所在平面的上、下侧分别设置Y轴直线运动上导轨、Y轴直线运动下导轨，Y轴直线运动底座通过滑块在Y轴直线运动上导轨、Y轴直线运动下导轨上滑动，这样就可以将装配在横梁上的Z轴运动机构和多轴自由曲面抛光加工工具的重量部分分担到Y轴直线运动上导轨、Y轴直线运动下导轨，因此能够提高龙门结构的承载能力，相对于原有技术Z轴运动底座与Y轴运动底座垂直设置能够更好地保证运动精度和加工精度。
附图说明
图1是根据本实用新型的多轴自由曲面光学元件的抛光设备的龙门结构的左视图。
图2是根据本实用新型的多轴自由曲面光学元件的抛光设备的龙门结构的立体图。
图3是根据本实用新型的多轴自由曲面光学元件的抛光设备的龙门结构的主视图。
图4是根据本实用新型的多轴自由曲面光学元件的抛光设备的整体结构示意图。
具体实施方式
如图1-3所示，这种多轴自由曲面光学元件的抛光设备的龙门结构，其包括：立柱1、横梁2、直线运动机构，
两根立柱与多轴自由曲面光学元件的抛光设备的水平部分垂直，横梁架设在两根立柱之间；直线运动机构包括Y轴直线运动模块41和Z轴直线运动模块42，Y轴直线运动模块41具有Y轴直线运动底座411，Z轴直线运动模块42安装在Y轴直线运动底座，Z轴直线运动模块42具有Z轴直线运动底座421，多轴自由曲面抛光加工工具安装在Z轴直线运动底座421上；所述横梁的剖面为直角梯形，直角梯形斜边所在平面的上、下侧分别设置Y轴直线运动上导轨61、Y轴直线运动下导轨62，Y轴直线运动底座411通过滑块在Y轴直线运动上导轨61、Y轴直线运动下导轨62上滑动。
本实用新型的横梁的剖面为直角梯形，直角梯形斜边所在平面的上、下侧分别设置Y轴直线运动上导轨、Y轴直线运动下导轨，Y轴直线运动底座通过滑块在Y轴直线运动上导轨、Y轴直线运动下导轨上滑动，这样就可以将装配在横梁上的Z轴运动机构和多轴自由曲面抛光加工工具的重量部分分担到Y轴直线运动上导轨、Y轴直线运动下导轨，因此能够提高龙门结构的承载能力，相对于原有技术Z轴运动底座与Y轴运动底座垂直设置能够更好地保证运动精度和加工精度。
优选地，如图2所示，在所述横梁的直角梯形斜边所在平面的中部设置贯通槽21，在贯通槽的前后开有扩槽211，在两个扩槽内各安装一个滑杆座3，滑杆31固定在滑杆座上，Y轴直线运动底座411通过滑块在滑杆上滑动。这样Z轴直线运动底座421及其上的多轴自由曲面抛光加工工具的重量能够均匀地分散到两个直线运动导轨和一个滑杆上，保证Z轴直线运动底座421及其上的多轴自由曲面抛光加工工具相对于横梁运动时平稳，提高运动精度和加工精度。扩槽的设计能够更方便滑杆座的安装，并且使设备维护人员有更大的空间来检查维护滑杆座，方便将滑杆座拆卸下来进行修理。标号7为Y轴直线运动的驱动电机，为Y轴直线运动提供动力。
优选地，如图3所示，所述Y轴直线运动底座411的剖面为倒立的直角梯形，倒立的直角梯形的斜边在Y轴直线运动上导轨61、Y轴直线运动下导轨62上滑动，且直角边与Z轴直线运动模块42连接。这样既能够保证Z轴直线运动模块在Y轴直线运动底座上平滑运动，也可以使Z轴直线运动底座421及其上的多轴自由曲面抛光加工工具沿垂直地面的方向运动。
优选地，如图3所示，所述Y轴直线运动底座411与Z轴直线运动底座421之间通过平衡缸5相连接，平衡缸将Z轴直线运动模块42和多轴自由曲面抛光加工工具的部分重量分摊至Y轴直线运动模块上。从而降低驱动Z轴直线运动模块42上滚珠丝杠的接触应力，减小Z轴直线运动模块中运动部件的磨损与冲击，提升Z轴直线运动模块的动态特性及使用寿命。
优选地，如图4所示，在Z轴直线运动模块(42)上设置垂直拖链(8)，其固定到Y轴直线运动底座(411)。垂直拖链为Z直线运动机构以及抛光加工工具的运动电缆提供支撑和保护。
优选地，如图4所示，在Y轴直线运动模块(41)上设置水平拖链(9)，其固定到横梁(2)。水平拖链为Y直线运动机构、Z直线运动机构以及抛光加工工具的运动电缆提供支撑和保护。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (6)
1.多轴自由曲面光学元件的抛光设备的龙门结构，其特征在于：其包括：立柱(1)、横梁(2)、直线运动机构，
两根立柱与多轴自由曲面光学元件的抛光设备的水平部分垂直，横梁架设在两根立柱之间；直线运动机构包括Y轴直线运动模块(41)和Z轴直线运动模块(42)，Y轴直线运动模块(41)具有Y轴直线运动底座(411)，Z轴直线运动模块(42)安装在Z轴直线运动底座，Z轴直线运动模块(42)具有Z轴直线运动底座(421)，多轴自由曲面抛光加工工具安装在Z轴直线运动底座(421)上；
所述横梁的剖面为直角梯形，直角梯形斜边所在平面的上、下侧分别设置Y轴直线运动上导轨(61)、Y轴直线运动下导轨(62)，Y轴直线运动底座(411)通过滑块在Y轴直线运动上导轨(61)、Y轴直线运动下导轨(62)上滑动。
2.根据权利要求1所述的多轴自由曲面光学元件的抛光设备的龙门结构，其特征在于：在所述横梁的直角梯形斜边所在平面的中部设置贯通槽(21)，在贯通槽的前后开有扩槽(211)，在两个扩槽内各安装一个滑杆座(3)，滑杆(31)固定在滑杆座上，Y轴直线运动底座(411)通过滑块在滑杆上滑动。
3.根据权利要求2所述的多轴自由曲面光学元件的抛光设备的龙门结构，其特征在于：所述Y轴直线运动底座(411)的剖面为倒立的直角梯形，倒立的直角梯形的斜边在Y轴直线运动上导轨(61)、Y
轴直线运动下导轨(62)上滑动，且直角边与Z轴直线运动模块(42)连接。
4.根据权利要求3所述的多轴自由曲面光学元件的抛光设备的龙门结构，其特征在于：所述Y轴直线运动底座(411)与Z轴直线运动底座(421)之间通过平衡缸(5)相连接，平衡缸将Z轴直线运动模块(42)和多轴自由曲面抛光加工工具的部分重量分摊至Y轴直线运动模块上。
5.根据权利要求4所述的多轴自由曲面光学元件的抛光设备的龙门结构，其特征在于：在Z轴直线运动模块(42)上设置垂直拖链(8)，其固定到Y轴直线运动底座(411)。
6.根据权利要求5所述的多轴自由曲面光学元件的抛光设备的龙门结构，其特征在于：在Y轴直线运动模块(41)上设置水平拖链(9)，其固定到横梁(2)。
Priority Applications (1)
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| CN202120506077.1U CN215147695U (zh) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | 多轴自由曲面光学元件的抛光设备的龙门结构 |
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| CN202120506077.1U Active CN215147695U (zh) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | 多轴自由曲面光学元件的抛光设备的龙门结构 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN215147695U (zh) |
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2021
- 2021-03-10 CN CN202120506077.1U patent/CN215147695U/zh active Active
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