[发明专利]一种环抛机盘面测量及数据处理系统及其工作方法

说明书

本发明公开了一种环抛机盘面测量及数据处理系统及其工作方法，所述系统，包括工控机、运动控制卡、步进电机驱动器、直线光栅尺、步进电机、应变片式测头和HSI传输装置，所述工控机安装的数据处理系统包括板卡伺服控制单元、测量参数输入单元、测量动作控制单元、测量参数显示单元和盘面面型实时显示单元。本发明利用LabVIEW子函数和研华API通用函数进行二次开发，可在前端用户界面上即时显示处理后的测量数据，便于操作人员进行初步判断和操作。本发明通过应变片式测头和工控机的互相配合，可对湿润的盘面进行接触式测量，避免光学测量等非接触式测量方法产生的光线散射失真问题，使用较少的传感器阵列，有利于环抛机结构的优化。

技术领域

本发明涉及大尺寸晶体的环形抛光加工领域，更具体地说，涉及一种基于LabVIEW的环抛机盘面测量及数据处理系统。

背景技术

环形抛光加工是大尺寸晶体冷加工中的关键技术，对晶体最终的面型精度有决定性作用。环形抛光过程实质上是晶体和抛光盘对研的过程，所以环抛机抛光盘盘面面型精度将直接影响最终加工效果。目前，国内大型环抛机的盘面面型测量方法主要有水平仪法、自准直仪法、三坐标测量机等方法，但将盘面测量和实时显示及原始数据处理相结合开发的环抛机盘面测量及数据处理系统研究较少。

在现有论文和已公开的专利中，涉及环抛机盘面测量及数据处理领域的较少。中国专利CN 106152970 A公开了“大尺寸平面镜片面型精度测量方法及系统”，利用激光干涉仪发作为测量光源，将每次测量的区域进行拼接，得到大尺寸镜片面型精度并以此思想开发了测量系统。但是，此方法采用光学测量方法，激光接触湿润的盘面后易发生散射失真，影响测量效果，测量系统中也未涉及粗大误差的剔除。中国专利CN 102853757 A公开了“一种平面形状误差在线测量系统和方法”，利用基于DSP处理器的嵌入式系统配合传感器测量平面形状误差，但此方法使用多个传感器组成测量阵列，不适合环形抛光机的应用。

综上所述，光学测量方法在湿润盘面面型测量中光线易散射失真，影响测量效果，测量系统使用较多传感器，在环形抛光机上难以实现。

因此，需要一种环抛机盘面测量及数据处理系统，满足环抛机应用实际，进行大尺寸晶体环形抛光加工过程中对环抛机盘面面型的测量及原始数据处理。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种能解决湿润盘面面型测量问题，使用较少传感器阵列的快速准确的的环抛机盘面测量及数据处理系统。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种环抛机盘面测量及数据处理系统，包括电源、工控机、运动控制卡、步进电机驱动器、直线光栅尺、步进电机、应变片式测头和HSI传输装置，所述的电源与工控机连接，所述的运动控制卡分别与工控机、步进电机驱动器、直线光栅尺和HSI传输装置连接；所述的步进电机驱动器与步进电机连接，所述的HSI传输装置与应变片式测头连接；

所述的电源给工控机供电，工控机作为上位机向运动控制卡输出指令，控制步进电机驱动器和HSI传输装置，进而分别控制步进电机和应变片式测头；直线光栅尺放置在环抛机应变片式测头单元的不动结构上，将应变片式测头移动的相对位置信号传递至运动控制卡中，达到准确反馈测量数据的目的；

所述的工控机安装的数据处理系统基于LabVIEW平台开发，数据处理系统包括板卡伺服控制单元、测量参数输入单元、测量动作控制单元、测量参数显示单元和盘面面型实时显示单元；