CN218837160U - 一种用于大型光学元件的研磨抛光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于大型光学元件的研磨抛光装置，包括摆架组件以及翻转组件；翻转组件设置在摆架组件一侧；翻转组件包括用于放置待加工大型光学元件的下盘、自转部、翻转部以及工作台底座；下盘的底部与自转部连接，自转部以及下盘通过翻转部与工作台底座转动连接；翻转部的导轨座固定在工作台底座底部，丝杠转动连接在导轨座的上方；动托板内设有预紧螺母，预紧螺母与丝杠构成螺纹副；拉杆的一端铰接在动托板的顶部、另一端铰接在下盘翻转座的底部；下盘翻转轴转动连接在工作台底座的顶部、固定在下盘翻转座上；摆架组件沿待加工大型光学元件的径向往复摆动。这种研磨抛光装置扭矩大适用于大型光学元件的翻转，改善翻转组件的翻转稳定性。

Description

一种用于大型光学元件的研磨抛光装置

技术领域

本实用新型涉及光学元件加工技术领域，尤其是指一种用于大型光学元件的研磨抛光装置。

背景技术

大型光学元件(直径为1500-2500mm)在抛光过程中需要在位检测，在位检测采用水平检测光路对光学元件进行检测，检测大型光学元件是否加工到位。大型光学元件的抛光是在水平位置进行，而在位检测时需要将大型光学元件翻转90度至垂直位置进行。所以需要一个翻转组件使得大型光学元件在抛光工作位置和检测工作位置来回转换。

目前应用于光学元件加工的单轴研磨抛光机的翻转结构主要有蜗轮蜗杆翻转结构和齿轮翻转结构(小齿轮带大齿轮翻转结构)，但是其存在以下问题：

1.不适用于大型光学元件的翻转；蜗轮蜗杆翻转结构适用于直径为300-1100mm的光学元件的翻转，齿轮翻转结构适用于直径在1000-1500mm的光学元件的翻转。如果用蜗轮蜗杆翻转结构和齿轮翻转结构翻转大型光学元件则需要提供较大的翻转所需的力矩，这样蜗轮蜗杆或齿轮的尺寸就会比较大，制造成本大；蜗轮蜗杆翻转结构还需要在主轴横向的下方增加一定的配重来降低翻转所需的力矩，如果制作大型的光学元件，其配重重量更大，占地面积大，制造成本也大。

2.翻转稳定性差；蜗轮蜗杆翻转结构和齿轮翻转结构均存在间隙，导致翻转时的冲击现象，使得翻转不稳定，存在安全隐患(光学元件为光学镜，大型的光学元件比较贵并且重量大，如果收到冲击容易碎裂或者产生裂痕等缺陷)。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中不适用于大型光学原件，以及翻转组件稳定性差的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于大型光学元件的研磨抛光装置，包括：

摆架组件；

以及翻转组件，翻转组件设置在摆架组件一侧；翻转组件包括用于放置待加工大型光学元件的下盘、自转部、翻转部以及工作台底座；下盘的底部与自转部连接，自转部以及下盘通过翻转部与工作台底座转动连接；翻转部包括翻转动力部、导轨座、丝杠、动托板、拉杆、下盘翻转轴以及下盘翻转座；导轨座固定在工作台底座底部，丝杠沿第一方向延伸，且转动连接在导轨座的上方；动托板内设有预紧螺母，预紧螺母与丝杠构成螺纹副；拉杆的一端铰接在动托板的顶部、另一端铰接在下盘翻转座的底部；下盘翻转轴在第二方向上延伸，下盘翻转轴转动连接在工作台底座的顶部，且固定连接在下盘翻转座上；

其中，摆架组件的一端位于下盘的正上方，且沿待加工大型光学元件的径向往复摆动。

本实用新型的一个实施例中，翻转动力部位于翻转组件中靠近摆架组件的一侧，翻转动力部包括翻转电机和减速器，翻转电机与减速器连接，减速器与丝杠连接。

本实用新型的一个实施例中，翻转部还包括多个与丝杠在第二方向上平行设置的导轨，多个导轨分布在丝杠的两侧，导轨与导轨座固定连接，导轨与动托板滑动连接。

本实用新型的一个实施例中，翻转部的拉杆为两个，两个拉杆在第二方向上对称设置。

本实用新型的一个实施例中，工作台底座的顶部在第二方向对称设置两个支撑座，下盘翻转轴的两端通过轴承与支撑座转动连接。

本实用新型的一个实施例中，翻转组件的自转部包括自转电机、减速器、大齿轮和小齿轮，自转电机与减速器连接，减速器与小齿轮连接，小齿轮和大齿轮啮合，大齿轮与下盘连接。

本实用新型的一个实施例中，导轨座为U形结构，包括在第一方向上延伸的底板和位于底板两端的两个端板，导轨座在第二方向上相对的两个侧面对称设有多个连接板，连接板的一端与工作台底座的内壁连接、另一端与导轨座连接。

本实用新型的一个实施例中，摆架组件包括摆架安装座、主摆架、副摆架和摆架动力部；

主摆架包括主轴、主偏心盘、主连接轴以及主摆杆；主轴的一端与摆架动力部连接、另一端与主偏心盘的底部连接，主偏心盘的顶部与主连接轴连接；主轴与主偏心盘同轴，主连接轴与主偏心盘不同轴，主连接轴的顶端与主摆杆连接；

副摆架包括副轴、副偏心盘、副连接轴以及副摆杆；副轴的一端与摆架安装座连接、另一端与副偏心盘的底部连接，副偏心盘的顶部与副连接轴连接；副轴与副偏心盘同轴，副连接轴与副偏心盘不同轴，副连接轴的顶端与副摆杆连接；副连摆的自由端设有铁笔；

摆架动力部包括摆架电机和摆架减速器，摆架电机的输出轴与摆架减速器连接；

其中，主轴与摆架减速器连接，主摆杆与副摆杆通过十字万向节联轴器连接。

本实用新型的一个实施例中，摆架动力部设置在摆架安装座内。

本实用新型的一个实施例中，动托板上设有通孔，预紧螺母安装在通孔内。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型所述的一种用于大型光学元件的研磨抛光装置，其通过丝杠与位于动托板内的预紧螺母的螺纹连接实现动托板相对于丝杠在第一方向X上来回移动，并且配合铰接在下盘翻转座和动托板之间的拉杆，实现下盘翻转座的翻转，从而带动位于下盘翻转座上的下盘以及待加工大型光学元件进行翻转。一方面丝杆顶拉结构出力大，使得翻转组件的翻转扭矩输出大，便于对大型光学元件进行翻转。另外，本本实施例中的丝杠与预紧螺母的间隙可以通过预紧螺母进行预紧调节，从而改善翻转组件的翻转稳定性。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为本实用新型一种用于大型光学元件的研磨抛光装置的三维示意图；

图2为本实用新型一种用于大型光学元件的研磨抛光装置的翻转组件的结构示意图一；

图3为本实用新型一种用于大型光学元件的研磨抛光装置的翻转组件的结构示意图二；

图4为本实用新型一种用于大型光学元件的研磨抛光装置的摆架组件的结构示意图；

图5为本实用新型一种用于大型光学元件的研磨抛光装置的侧视图；

图6为本实用新型一种用于大型光学元件的研磨抛光装置处于检测工作位置的示意图。

说明书附图标记说明：1000、摆架组件；2000、翻转组件；3000、待加工大型光学元件；100、下盘；200、自转部；210、自转电机；220、大齿轮；230、小齿轮；240、自转减速器；310、翻转动力部；311、翻转电机；312、翻转减速器；320、导轨座；321、底板；322、端板；330、丝杠；340、动托板；341、预紧螺母；350、拉杆；360、下盘翻转轴；370、下盘翻转座；380、导轨；400、工作台底座；410、支撑座410；500、摆架安装座；600、主摆架；610、主轴；620、主偏心盘；630、主连接轴；640、主摆杆；700、副摆架；710、副轴；720、副偏心盘；730、副连接轴；740、副摆杆；750、铁笔；800、摆架动力部；X、第一方向；Y、第二方向。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

参照图1至图6所示，本实用新型提供了一种用于大型光学元件的研磨抛光装置，包括：

摆架组件1000；

以及翻转组件2000，翻转组件2000设置在摆架组件1000一侧；翻转组件2000包括用于放置待加工大型光学元件3000的下盘100、自转部200、翻转部以及工作台底座400；下盘100的底部与自转部200连接，自转部200以及下盘100通过翻转部与工作台底座400转动连接；

翻转部包括翻转动力部310、导轨座320、丝杠330(丝杠330采用消隙丝杆)、动托板340、拉杆350、下盘翻转轴360以及下盘翻转座370；导轨座320固定在工作台底座400底部，丝杠330沿第一方向X延伸，且转动连接在导轨座320的上方，丝杠330的两端通过轴承与导轨座320的前后两端转动连接；动托板340内设有预紧螺母341，预紧螺母341与丝杠330构成螺纹副，从而实现动托板340在丝杠330上来回移动；拉杆350的一端铰接在动托板340的顶部、另一端铰接在下盘翻转座370的底部；下盘翻转轴360在第二方向Y上延伸，第二方向Y与第一方向X垂直，下盘翻转轴360转动连接在工作台底座400的顶部，且固定连接在下盘翻转座370上；

其中，摆架组件1000的一端位于下盘100的正上方，且沿待加工大型光学元件3000的径向往复摆动。

需要说明的是，本实施例中的翻转组件2000采用丝杆转动驱动动托板340在第一方向X上来回移动，动托板340通过拉杆350推拉下盘翻转座370实现前后翻转(即在抛光工作位置和检测工作位置来回转换。参照图1，为抛光工作位置，参照图5为检测工作位置)。下盘翻转座370前后翻转使得连接在其上的下盘100、待加工大型光学元件3000以及自转部200同步翻转，避免下盘100后翻出现复位不便的问题。

具体地，本实施例通过丝杠330与位于动托板340内的预紧螺母341的螺纹连接实现动托板340相对于丝杠330在第一方向X上来回移动，并且配合铰接在下盘翻转座370和动托板340之间的拉杆350，实现下盘翻转座370的翻转，从而带动位于下盘翻转座370上的下盘100以及待加工大型光学元件3000进行翻转。一方面丝杆顶拉结构出力大翻转组件2000的可输出的翻转扭矩大，便于对大型光学元件进行翻转。另外，本实施例中的丝杠330与预紧螺母341的间隙可以通过预紧螺母341进行预紧调节，从而改善翻转组件2000的翻转稳定性。

进一步地，翻转动力部310位于翻转组件2000中靠近摆架组件1000的一侧，翻转动力部310包括翻转电机311和翻转减速器312，翻转电机311与翻转减速器312连接，翻转减速器312与丝杠330连接，翻转电机311带动丝杠330转动。本实施例通过翻转电机311带动丝杠330转动。

进一步地，翻转部还包括多个与丝杠330在第二方向Y上平行设置的导轨380，多个导轨380分布在丝杠330的两侧，导轨380与导轨座320固定连接，导轨380与动托板340滑动连接。

具体地，本实施例设置了导轨380，导轨380与动托板340滑动连接，从而对动托板340在丝杠330上沿第一方向X的移动起到导向作用，使得翻转更平稳可靠。

进一步地，翻转部的拉杆350为两个，两个拉杆350在第二方向Y上对称设置。具体地，两个对称的拉杆350，使得翻转时更稳定可靠。

进一步地，工作台底座400的顶部在第二方向Y对称设置两个支撑座410，下盘翻转轴360的两端通过轴承与支撑座410转动连接。这样实现下盘翻转轴360相对于工作台底座400转动，从而实现工作台底座400以及位于工作台底座400上的自转部200、下盘100以及待加工大型光学元件3000整体跟随下盘翻转轴360实现翻转功能。

进一步地，翻转组件2000的自转部200包括自转电机210、自转减速器240、大齿轮220和小齿轮230，自转电机210与自转减速器240连接，自转减速器240与小齿轮230连接，小齿轮230和大齿轮220啮合，大齿轮220与下盘100连接。自转部200在自转电机210的驱动下，小齿轮230带动大齿轮220转动，从而实现下盘100随大齿轮220同步转动，最终带动放置在下盘100上的待加工大型光学元件3000自转。具体地，本实施例中的自转部200采用小齿轮230带动齿轮的连接方式，这样下盘100输出效率高，扭矩输出大，适用于大型光学元件的加工。

进一步地，导轨座320为U形结构，包括在第一方向X上延伸的底板321和位于底板321两端的两个端板322(导轨380与丝杠330的两端均连接在端板322上)，导轨座320在第二方向Y上相对的两个侧面对称设有多个连接板，连接板的一端与工作台底座400的内壁连接、另一端与导轨座320连接。导轨座320对导轨380和丝杠330进行支撑。

进一步地，摆架组件1000包括摆架安装座500、主摆架600、副摆架700以及摆架动力部800；

主摆架600包括主轴610、主偏心盘620、主连接轴630以及主摆杆640；主轴610的一端与摆架动力部800连接、另一端与主偏心盘620的底部连接，主偏心盘620的顶部与主连接轴630连接；主轴610与主偏心盘620同轴，主连接轴630与主偏心盘620不同轴，主连接轴630的顶端与主摆杆640连接；

副摆架700包括副轴710、副偏心盘720、副连接轴730以及副摆杆740；副轴710的一端与摆架安装座500连接、另一端与副偏心盘720的底部连接，副偏心盘720的顶部与副连接轴730连接；副轴710与副偏心盘720同轴，副连接轴730与副偏心盘720不同轴，副连接轴730的顶端与副摆杆740连接；副摆杆740的自由端设有铁笔750，铁笔750上带有工具，通过工具对待加工大型光学元件3000上表面进行研磨和抛光；摆架动力部800包括摆架电机和摆架减速器，摆架电机的输出轴与摆架减速器连接；其中，主轴610与摆架减速器连接，主摆杆640与副摆杆740通过十字万向节联轴器连接。本实施例的主摆架600、副摆架700为一典型的曲柄摇杆结构，驱动动力由摆架动力部800提供，最终带动铁笔750以及工具摆动，实现对待加工大型光学元件3000上表面进行研磨和抛光。

进一步地，摆架动力部800设置在摆架安装座500内，摆架安装座500的侧壁设有多个镂空的孔洞。具体地，镂空的孔洞一方面能够减轻摆架安装座500的重量，另一方面便于放在其内部的摆架动力部800进行散热。

进一步地，动托板340上设有通孔，预紧螺母341安装在通孔内。在一些实施例中，预紧螺母341通过螺钉可拆卸的安装在通孔内，便于维修和更换。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种用于大型光学元件的研磨抛光装置，其特征在于，包括：

摆架组件；

以及翻转组件，所述翻转组件设置在所述摆架组件一侧；所述翻转组件包括用于放置待加工大型光学元件的下盘、自转部、翻转部以及工作台底座；所述下盘的底部与所述自转部连接，所述自转部以及所述下盘通过所述翻转部与所述工作台底座转动连接；所述翻转部包括翻转动力部、导轨座、丝杠、动托板、拉杆、下盘翻转轴以及下盘翻转座；所述导轨座固定在所述工作台底座底部，所述丝杠沿第一方向延伸，且转动连接在所述导轨座的上方；所述动托板内设有预紧螺母，所述预紧螺母与所述丝杠构成螺纹副；所述拉杆的一端铰接在所述动托板的顶部、另一端铰接在所述下盘翻转座的底部；所述下盘翻转轴在第二方向上延伸，所述下盘翻转轴转动连接在所述工作台底座的顶部，且固定连接在所述下盘翻转座上；

其中，所述摆架组件的一端位于所述下盘的正上方，且沿待加工大型光学元件的径向往复摆动。

2.根据权利要求1所述的用于大型光学元件的研磨抛光装置，其特征在于：所述翻转动力部位于所述翻转组件中靠近所述摆架组件的一侧，所述翻转动力部包括翻转电机和减速器，所述翻转电机与减速器连接，所述减速器与所述丝杠连接。

3.根据权利要求1所述的用于大型光学元件的研磨抛光装置，其特征在于：所述翻转部还包括多个与所述丝杠在所述第二方向上平行设置的导轨，所述多个导轨分布在所述丝杠的两侧，所述导轨与所述导轨座固定连接，所述导轨与所述动托板滑动连接。

4.根据权利要求1所述的用于大型光学元件的研磨抛光装置，其特征在于：所述翻转部的拉杆为两个，两个所述拉杆在所述第二方向上对称设置。

5.根据权利要求1所述的用于大型光学元件的研磨抛光装置，其特征在于：所述工作台底座的顶部在所述第二方向对称设置两个支撑座，所述下盘翻转轴的两端通过轴承与所述支撑座转动连接。

6.根据权利要求1所述的用于大型光学元件的研磨抛光装置，其特征在于：所述翻转组件的自转部包括自转电机、减速器、大齿轮和小齿轮，所述自转电机与所述减速器连接，所述减速器与所述小齿轮连接，所述小齿轮和所述大齿轮啮合，所述大齿轮与所述下盘连接。

7.根据权利要求1所述的用于大型光学元件的研磨抛光装置，其特征在于：所述导轨座为U形结构，包括在所述第一方向上延伸的底板和位于所述底板两端的两个端板，所述导轨座在所述第二方向上相对的两个侧面对称设有多个连接板，所述连接板的一端与所述工作台底座的内壁连接、另一端与所述导轨座连接。

8.根据权利要求1所述的用于大型光学元件的研磨抛光装置，其特征在于：所述摆架组件包括摆架安装座、主摆架、副摆架和摆架动力部；

所述主摆架包括主轴、主偏心盘、主连接轴以及主摆杆；所述主轴的一端与所述摆架动力部连接、另一端与所述主偏心盘的底部连接，所述主偏心盘的顶部与所述主连接轴连接；所述主轴与主偏心盘同轴，所述主连接轴与所述主偏心盘不同轴，所述主连接轴的顶端与所述主摆杆连接；

所述副摆架包括副轴、副偏心盘、副连接轴以及副摆杆；所述副轴的一端与所述摆架安装座连接、另一端与所述副偏心盘的底部连接，所述副偏心盘的顶部与所述副连接轴连接；所述副轴与副偏心盘同轴，所述副连接轴与所述副偏心盘不同轴，所述副连接轴的顶端与所述副摆杆连接；所述副摆杆的自由端设有铁笔；

所述摆架动力部包括摆架电机和摆架减速器，所述摆架电机的输出轴与所述摆架减速器连接；

其中，所述主轴与所述摆架减速器连接，所述主摆杆与所述副摆杆通过十字万向节联轴器连接。

9.根据权利要求8所述的用于大型光学元件的研磨抛光装置，其特征在于：所述摆架动力部设置在所述摆架安装座内。

10.根据权利要求1所述的用于大型光学元件的研磨抛光装置，其特征在于：所述动托板上设有通孔，所述预紧螺母安装在通孔内。

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