[实用新型]一种轮式抛光机床及其控制系统

说明书

本实用新型公开了一种轮式抛光机床及其控制系统，属于光学平面、球面、非球面抛光技术领域，该轮式抛光机床采用三个线性轴加载抛光轮的方式，只需要精确控制YZ或着XZ两个线性轴位置即可实现任意面型的光学非球面镜片的准对心抛光，减少了位置控制轴的数量、降低了机床制造成本。与现有结构相比，本实用新型是一种轻量化、低成本的光学非球面镜片抛光机床，还可以通过更换不同抛光轮模块，实现抛光工具快速更换，以满足不同光学非球面镜片的加工需求，大幅提高加工效率。

技术领域

本实用新型属于光学平面、球面、非球面抛光技术领域，尤其涉及一种轮式抛光机床及其控制系统。

背景技术

随着人工智能、智能汽车的发展以及大国竞争更趋于高科技竞赛，作为人类眼睛的延伸——镜头在向更高精度、更大视角发展。非球面镜片作为优秀的光学设计方案中不可或缺的重要组成部分在逐步被设计者们利用起来，但是制造光学非球面难度较大，因此可以制作光学非球面镜片的抛光设备成为了关键问题。为达到抛光光学非球面的目的，必须实现多轴联动功能，为达到加工精度必须利用准对心加工方法。

现有技术中，部分技术人员采用一种龙门式五轴超声抛光机床，该机床通过超声波进行光学镜片的加工，超声波的制造成本较高，并且去除效率极低，无法满足快速生产的目的。还有技术人员公开了一种利用电流变效应抛光人工晶状体的装置及方法，该技术方案将磁流变液喷在轮上作为抛光膜进行加工，由于磁流变液属于专利保护产品或者保密产品，被全球为数不多的几家公司持有，因此磁流变液的价格较高，并且其加工效率较低，无法满足快速抛光光学费球面镜片的需要。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提出一种轻量化、低成本的光学非球面镜片抛光机床。本实用新型可以通过三轴联动的方式实现任意光学非球面镜片抛光轨迹，用以快速抛光非球面镜片并达到较高加工精度。

本实用新型通过以下技术手段解决上述问题：

一种轮式抛光机床，其特征在于，包括底座、Y轴控制单元、X轴控制单元、Z轴控制单元和H轴控制单元，其中：所述Y轴控制单元安装在底座上、且用于完成Y轴方向的精确移动，Y轴控制单元包括Y轴运动台、Y轴丝杠、Y轴导轨和Y轴电机，所述Y轴运动台的中部安装有所述Y轴丝杠，Y轴运动台通过两侧的Y轴导轨可移动的安装在底座上，所述Y轴电机安装在底座的一侧且用于驱动Y轴丝杠运动；所述X轴控制单元安装在Y轴控制单元上、且用于完成X轴方向的精确移动，X轴控制单元包括XY连接塔、X轴运动台、X轴丝杠、X轴导轨和X轴电机，所述XY连接塔安装在Y轴运动台上，所述X轴运动台通过X轴导轨可移动的安装在XY连接塔上，X轴运动台的中部安装有所述X轴丝杠，所述X轴电机安装在XY连接塔的一侧、且用于驱动X轴丝杠运动；所述Z轴控制单元安装在X轴控制单元上、且用于完成Z轴方向的精确移动，Z轴控制单元包括XZ连接座、Z轴运动台、Z轴丝杠、Z轴导轨和Z轴电机，所述XZ连接座安装在X轴运动台上，所述Z轴运动台通过两侧的Z轴导轨可移动的安装在XZ连接座上，Z轴运动台的中部安装有Z轴丝杠，所述Z轴电机安装在XZ连接座的一侧，且用于驱动Z轴丝杠运动；所述H轴控制单元安装在Z轴控制单元上、且用于完成抛光轮的精确控制，H轴控制单元包括ZH连接板、H轴电机、H轴皮带轮、H轴抛光轮和皮带驱动轴，所述ZH连接板固定在Z轴运动台上，所述H轴电机安装在ZH连接板的中部，H轴电机的转轴上设置有H轴皮带轮，H轴抛光轮安装在ZH连接板的末端，H轴抛光轮的转轴上安装有皮带驱动轴，H轴皮带轮通过皮带依次带动皮带驱动轴、H轴抛光轮准确旋转。

优选的，还包括竖直安装在底座上的C轴控制单元，所述C轴控制单元包括电机安装座、C轴旋转座、旋转工装台、工作台皮带轮、C轴电机和C轴皮带轮，其中：所述电机安装座通过法兰固定在底座上，所述C轴旋转座设置在电机安装座的一侧；所述旋转工装台通过轴承可旋转的安装在C轴旋转座上，旋转工装台的顶部设置有用于夹持镜片的工装夹具，旋转工装台的底部套设有用于传动的工作台皮带轮；所述C轴电机倒设在电机安装座上，C轴电机的转动轴上套设有C轴皮带轮，C轴皮带轮通过皮带驱动工作台皮带轮运动。