[发明专利]一种光学加工磨头受力状态监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学冷加工技术领域，尤其涉及一种光学加工磨头受力状态监测装置。

背景技术

计算机控制非球面加工技术(CCOS)思想是由美国ltek公司在70年代初期最先提出的。它根据定量的面形检测数据，在加工过程控制模型的基础上，用计算机控制一个小磨头(直径通常小于工件直径的1/4)对光学零件进行研磨或抛光，通过控制磨头在工件表面的驻留时间及磨头与工件间的相对压力来控制材料的去除量。

CCOS最关键的一点就是要有稳定的去除函数，而磨头压力以及压力分布都会影响去除函数的形状。在实际加工过程中，由于机床、装调或工件本身的误差，会不可避免的出现磨头整体受力变化或者受力不均的情况，而这种情况会改变去除函数的形状，最终使抛光效果变差。

发明内容

发明目的是提出一种光学加工磨头受力状态监测装置，为保证加工质量提供必要的手段。

本发明的技术方案是，一种光学加工磨头受力状态监测装置，该装置包括信号传输系统、3个测力传感器、连接件、框架、电源、3个波纹管、磨头座和磨头；所述磨头设置在磨头座的正下面，所述每个波纹管与所述每个测力传感器胶接在一起，3组波纹管成120°设置在磨头座的圆周上面，所述测力传感器设置在框架的下面；所述信号传输系统是无线通信单元，该无线通信单元包括显示元件、无线接收器、无线发射器、信号处理器和电源，所述无线发射器与信号处理器相连、信号处理器与电源相连且三者设置在框架的内部，所述无线接收器与显示元件相连设置在框架的外部，所述连接件设置在框架的正上方；所述信号传输系统是有线通信单元，该有线通信单元包括显示元件、导电滑环、电源和信号处理系统，所述信号处理系统设置在框架的内部，所述显示器、电源和导电滑环设置在框架外部，该导电滑环设置在框架的正上面，显示器和电源分别与导电滑环相连接，所述连接件设置在导电滑环的正上面。

本发明的有益效果是：本发明的装置可以在加工过程中在线实时监测磨头的受力状态，同时将数据通过信号传输系统传出并显示，以供操作者观察或作为磨头姿态调整的参考，为保证加工质量提供了必要的手段。

附图说明

图1是实施方式1的光学加工磨头受力状态监测装置结构示意图；

图2是实施方式2的光学加工磨头受力状态监测装置结构示意图；

图3是测力传感器的排布方式示意图。

图中：1、显示元件，2、无线接收器，3、无线发射器，4、信号处理器，5、测力传感器，6、连接件，7、框架，8、电源，9、波纹管，10、磨头座，11、磨头。

具体实施方式

实施例1：如图1所示，本发明的一种光学加工磨头受力状态监测装置，包括显示元件1、信号传输系统、3个测力传感器5、连接件6、框架7、电源8、3个波纹管9、磨头座10和磨头11，所述磨头11设置在磨头座10的正下面，所述每个波纹管9与所述每个测力传感器5胶接在一起，3组波纹管9成120°设置在磨头座的圆周上面，所述测力传感器5设置在框架7的下面，所述信号传输系统是无线通信单元，该无线通信单元包括显示元件1、无线接收器2、无线发射器3、信号处理器4和电源8，所述无线发射器3与信号处理器4相连、信号处理器4与电源8相连且三者设置在框7的内部，所述无线接收器2与显示元件1相连设置在框架7的外部，所述连接件6设置在框架7的正上面。

该装置中框架7的材料为硬铝合金。连接件6为HSK锥柄，与框架7的连接方式为螺纹连接。优选的，电源8为电池，同信号处理器4和无线发射器3一起固定于框架7内部。信号处理器4为嵌入式处理器，它采集各测力传感器的数据，然后计算出磨头的受力状态并将数据传递给无线发射器3。无线发射器3和无线接收器4为433MHz无线数传通信模块。测力传感器5为单向压缩式传感器，它的上方有螺纹孔，其与框架7的连接为螺纹连接。波纹管9的材料为不锈钢，长度取4～5个波节，其与测力传感器5和磨头座10的连接方式均为胶接。优选的，测力传感器5和波纹管9的数量为3组，分别呈120°分布于磨头座10圆周面之上。无线接收器2将数据传递给显示元件1，显示元件1为液晶显示器。

实施例2：如图2所示，本发明一种光学加工磨头受力状态监测装置中所述信号传输系统为有线通信单元，该有线通信单元包括显示元件1、导电滑环12、电源8和信号处理系统4，所述信号处理系统4设置在框架的内部，所述显示器1、电源8和导电滑环12设置在框架7外部，该导电滑环12设置在框架7的正上面，显示器1和电源8分别与导电滑环12相连接，所述连接件6设置在导电滑环12的正上面。