[发明专利]大型环抛机抛光胶盘面形检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及大型环形抛光机，特别是一种大型环抛机抛光胶盘面形的检测装置。 

背景技术

环形抛光机是目前世界上几乎唯一可以全局化加工大口径平面光学元件的加工设备，它是将待抛光工件在自身重力和抛光液的作用下相对于抛光胶盘做旋转运动，借助磨粒的机械磨削作用和溶液的理化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全局平面化，能够消除工件表面的高点和波浪形等不平度外，尚能消除高频缺陷，使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，抛光液中含有按一定比例和粒径要求的抛光粉颗粒。当抛光盘以一定的速度转动时，工件在抛光胶盘上同时做自转运动，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。由上述可知，抛光胶盘的平整度和质量性能对工件最终的抛光效果影响极大。 

一般来说，加工工件的面形精度主要取决于抛光胶盘的面形精度，其精度靠校正盘在抛光胶盘径向移动来控制。由于抛光胶盘由沥青制作，具有一定的弹性 和韧性并刻有一定的图形，在加工过程中容易发生变化，其面形的变化情况，如高圈(面形的感性认知，即元件中间部分高，四周部分低)与低圈(面形的感性认知，与高圈相反，即元件中间部分低，四周部分高)变化直接影响到最终的加工精度。如果能够监测抛光胶盘的变化情况，则可以很大程度上提高工件的加工效率和加工精度。另外，环抛加工目前还处于比较依赖人工经验的状态，光学元件加工过程中的变化，如：面形变化(即高圈与低圈变化)还不能实时监控，而这却是控制光学元件面形精度的重要依据。目前的处理方法只能是首先将环抛机停机，然后通过人工方式把半加工态的光学元件搬至干涉仪上进行观察以得到工件的面形情况，进而推断抛光胶盘的面形变化情况，观察完毕后，再通过人工方式搬至环抛机上进行再加工。这种方法既费时又费力，而且还增加了工件搬运过程中的危险性。再者，由于大型环抛机加工的工件尺寸较大，重量也很大，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，工件的检测要尽量避免人为参与，因此迫切需要自动化的面形检测方式。 

基于以上论述，如果能够实现抛光胶盘面形检测，即能够监测抛光胶盘的面形变化(高低圈变化)，则可以及时了解工件的面形情况并做出及时的后续加工方式，不仅可以在很大程度上提高工件的加工效率，而且也可以提高工件的加工精度和光洁度等指标。 

发明内容

本发明的目的是提出一种大型环抛机抛光胶盘面形检测装置，该装置可以对大型环抛机抛光胶盘的面形检测，减轻了工作人员的劳动强度。另外，采用该装置可以及时的了解抛光胶盘的面形情况，尤其是高低圈状况，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，不仅大大消除了工件搬运过程的安全性，而且避免了外界杂质的引入而对工件表面造成损伤。 

本发明的技术解决方案如下：