[发明专利]大型环抛机的校正盘卸荷移载装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学元件表面或者微电子中晶片抛光设备，尤其是对大尺寸光学玻璃元器件的表面进行精密抛光的大型环形抛光机，特别针对在大型环抛机上辅助大口径玻璃工件进行表面精密抛光的校正盘进行卸荷移载的装置。

背景技术

环形抛光机是目前世界上几乎唯一的大口径、全局化平面光学元件加工技术，它是将待抛光工件在一定的压力及抛光液的存在下相对于抛光胶盘做旋转运动，借助磨粒的机械磨削作用以及化学氧化剂的腐蚀作用来完成对工件表面的材料去除并获得光洁表面。与其它技术相比，这种技术可以同时实现大口径工件的局部和全局平面化，能够消除工件表面的高点和波浪形，消除高频缺陷，表面加工质量能够达到超光滑的程度；平面化速度快，加工精度高，应用范围广，生产成本低，适合工业大规模推广。环抛机是这种技术的主要载体。随着现代科学技术的飞速发展，光学元件的通光口径和加工精度要求越来越高，因此环抛机也向大型化、自动化的方向发展，台面直径由原来的1m、1.2m逐渐发展到目前的2.4m，2.8m甚至4m以上等，而且机械化、自动化程度越来越高。一般来说，环抛机主要包括一个由电机驱动旋转的大理石抛光盘，该抛光盘的上表面浇注一层均匀的抛光胶盘，抛光胶盘上还有调节抛光胶盘面形的校正盘。当环抛机开始工作时，首先将一个用于工件限位的辅助抛光工件环放置在抛光盘上，然后将待加工工件平放在该工件环里，这样工件只能在工件环内运动，便于实时控制和操作，同时开动电机驱动抛光盘以一定的速度绕中心旋转，同时在抛光胶盘上喷洒一定量的抛光液，抛光液中含有特殊粒径、尺寸、形状的抛光粉颗粒。当抛光盘以一定的速度转动时，工件在抛光胶盘上同时做无规则的移动或转动，并与抛光胶盘上的抛光粉颗粒产生摩擦作用，从而对工件与抛光胶盘的接触面进行材料去除以获得光滑表面。

目前，环抛加工还处于比较依赖人工经验的状态，其中校正盘的作用至关重要。一般来说，加工工件的面形精度主要取决于抛光沥青胶盘的面形精度，而抛光沥青胶盘的面形精度则取决于校正盘的实时校准作用。由于抛光沥青具有一定的弹性和韧性，容易形成较好的平面，在实际加工中会利用一块重量较大的校正盘的作用于抛光沥青上，依靠校正盘的巨大重量和径向移动来对抛光沥青盘进行实时的修正以形成我们需要的面形值。因此在抛光过程中，工人需要经常根据实时监测的工件面形值对校正盘进行径向的进给和移出，或者加压减压操作以得到所需的工件面形值。另外，抛光胶盘连续使用一段时间后，表面会发生老化现象，对抛光粉粒子的把持能力降低，需要重新对抛光胶盘进行修整工作以提高其抛光能力，因此需要对校正盘、工件和工件环暂时搬移以便对抛光胶盘进行适当的开槽和修盘工作。从以上两个方面可以看出，无论是校正盘的径向移动还是抛光沥青胶盘的修整工作，都要对校正盘进行加载、卸荷和移动，待完成操作后，再将校正盘等物件重新放置到环抛机上进行下一轮抛光。目前，由于大型环抛机的校正盘尺寸比较大，最大尺寸达到近2m，重量达数吨，而且表面光滑，无处把握，因此工人搬运起来十分不便，劳动强度比较大，非常容易造成工人受伤。另外，鉴于目前对工件光洁度的要求，校正盘卸荷移载的装置必须洁净和便于运输，尽量避免人为参与，即尽可能实现机械化操作。目前的环抛机校正盘卸荷移载装置大多属于小型化的推车，针对大口径校正盘卸荷移载的装置较少；而且这类推车大多需要机油等润滑措施，会或多或少的引入油脂等污染物，不利于工件的表面光洁度指标，而在校正盘重新上盘时都需要工人推动才能完成校正盘的重新上盘，这也会引入不必要的外界杂质。

本发明卸荷移载装置采用机械式材料试验机加载结构，通过杠杆式原理，将拉力增加到原来的数十倍，且拉力可调，既可以实现原位卸载和加载操作，又可以实现校正盘的轻松移载，基本上实现了大型环抛机校正盘卸荷移载的机械化操作，代替了原来的人工模式，减轻了工作人员的劳动强度；另外，该装置采用拉力调节弹簧提供动力，不需要润滑油等措施，因此不会引入外来杂质，实现了工件和工件环的无污染承载。另外，采用该装置只要几分钟即可完成校正盘的卸荷和移载操作，大大提高了工作效率。该装置结构简单，操作方便，稳定可靠，精度较高，不仅大大提高了校正盘卸荷移载过程中的安全性，而且避免了外界杂质的引入而对工件表面造成损伤。

发明内容