一种大口径光学元件高效抛光机

文档序号:160782 发布日期:2021-10-29 浏览:40次 >En<

阅读说明:本技术 一种大口径光学元件高效抛光机 (High-efficient burnishing machine of heavy-calibre optical element ) 是由 张耀 孟威 于 2021-09-26 设计创作,主要内容包括:本发明适用于抛光机床领域,提供了一种大口径光学元件高效抛光机,包括机床主体、抛光电机和抛磨头,抛磨头安装于抛光电机的输出轴上,还包括:环形移动机构,环形移动机构安装于机床主体内部外侧开设的外环形空腔内,且环形移动机构能够在外环形空腔内呈环形移动;XY轴驱动机构,XY轴驱动机构安装于环形移动机构上,且环形移动机构用于带动XY轴驱动机构呈环形移动,抛光电机安装于XY轴驱动机构上,且XY轴驱动机构用于驱动抛光电机升降和横向移动位置;光学元件固定机构,光学元件固定机构安装于机床主体的中部,且光学元件固定机构用于同时对光学元件的多个面抵靠固定。本发明方便对光学元件进行多向抛光加工作业,提升光学元件的加工效率。(The invention is suitable for the field of polishing machine tools, and provides a large-caliber optical element efficient polishing machine, which comprises a machine tool main body, a polishing motor and a polishing head, wherein the polishing head is arranged on an output shaft of the polishing motor, and the polishing machine further comprises: the annular moving mechanism is arranged in an outer annular cavity formed in the outer side of the inner part of the machine tool main body, and can move annularly in the outer annular cavity; the polishing machine comprises an XY-axis driving mechanism, a polishing motor and a polishing mechanism, wherein the XY-axis driving mechanism is arranged on an annular moving mechanism, the annular moving mechanism is used for driving the XY-axis driving mechanism to move annularly, and the polishing motor is arranged on the XY-axis driving mechanism; the optical element fixing mechanism is arranged in the middle of the machine tool main body and is used for simultaneously abutting and fixing a plurality of surfaces of the optical element. The invention is convenient for multi-directional polishing processing operation of the optical element and improves the processing efficiency of the optical element.)

一种大口径光学元件高效抛光机

技术领域

本发明属于抛光机床领域,尤其涉及一种大口径光学元件高效抛光机。

背景技术

抛光机(床)也称为研磨机,常常用作机械式研磨、抛光及打蜡,其工作原理是:电动机带动安装在抛光机上的海绵或羊毛抛光盘高速旋转,由于抛光盘和抛光剂共同作用并与待抛表面进行摩擦,进而可达到去除漆面污染、氧化层、浅痕的目的。

在进行大口径光学元件的加工时,需要用到抛光机(床),但现有的抛光机(床)不方便对光学元件进行多向抛光加工作业,影响光学元件的加工效率。因此,针对以上现状,迫切需要开发一种大口径光学元件高效抛光机,以克服当前实际应用中的不足。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种大口径光学元件高效抛光机,旨在解决现有的抛光机(床)不方便对光学元件进行多向抛光加工作业,影响光学元件的加工效率的问题。

本发明实施例是这样实现的,一种大口径光学元件高效抛光机,包括机床主体、抛光电机和抛磨头,所述抛磨头安装于抛光电机的输出轴上,还包括:环形移动机构,所述环形移动机构安装于机床主体内部外侧开设的外环形空腔内,且所述环形移动机构能够在所述外环形空腔内呈环形移动;XY轴驱动机构,所述XY轴驱动机构安装于所述环形移动机构上,且所述环形移动机构用于带动所述XY轴驱动机构呈环形移动,所述抛光电机安装于所述XY轴驱动机构上,且所述XY轴驱动机构用于驱动抛光电机升降和横向移动位置;光学元件固定机构,所述光学元件固定机构安装于所述机床主体的中部,且所述光学元件固定机构用于同时对光学元件的多个面抵靠固定。

进一步的技术方案,所述环形移动机构包括有移动电机、变速箱、锥齿轮和限位导向组件,所述变速箱的输入轴与移动电机的输出轴连接,变速箱的输出轴上安装有锥齿轮,所述外环形空腔内还设有与锥齿轮啮合连接的齿圈,所述变速箱的顶部和底部还安装有用于使得移动电机、变速箱和锥齿轮构成的整体在外环形空腔内稳定环形移动的限位导向组件。

进一步的技术方案,所述限位导向组件包括有限位滑板和支撑滚珠,所述变速箱的顶部安装有多个弧形状的限位滑板,外环形空腔的顶部设有与限位滑板相配合滑动的环形状上限位滑槽,所述变速箱的底部安装有多个支撑滚珠,外环形空腔的底部设有与支撑滚珠相配合滑动的环形状下限位滑槽。

进一步的技术方案,多个所述限位滑板位于不同的环形轮廓上;多个所述支撑滚珠位于相同或不同的环形轮廓上。

进一步的技术方案,所述XY轴驱动机构包括有第一伸缩缸和第二伸缩缸,所述第二伸缩缸竖直安装固定于变速箱的顶部,第二伸缩缸的伸缩芯轴端部水平安装有第一伸缩缸,所述抛光电机安装固定于第一伸缩缸的伸缩芯轴端部,所述机床主体的顶部还开设有用于适配第二伸缩缸环形移动的环形槽口。

进一步的技术方案,所述光学元件固定机构包括有导轨、光学元件支座、导轮、钢丝绳、弹力绳和第三伸缩缸,所述机床主体的顶部设有环形凸缘,环形凸缘的内侧于机床主体顶部周向分布固定设有多根导轨,导轨上配合滑动设有光学元件支座,所述机床主体的顶部中间开设有中通孔,中通孔上周向分布安装有多个与导轨相对应的导轮,所述光学元件支座靠近环形凸缘的一侧设有弹力绳,弹力绳的另一端与环形凸缘连接,光学元件支座远离环形凸缘的一侧设有钢丝绳,钢丝绳从导轮绕过后与第三伸缩缸的伸缩芯轴端部连接,所述机床主体的内侧中部开设有中空腔,第三伸缩缸安装固定于中空腔的中部。

进一步的技术方案,所述光学元件支座为“L”形结构,且所述光学元件支座与光学元件接触的一面还设有保护层。

进一步的技术方案,所述机床主体上还安装有用于对光学元件进行冲洗的冲洗机构,所述冲洗机构包括有挠性管、喷头、提升管、软管、抽液泵和过滤网,所述中空腔内倾斜安装有过滤网,过滤网的下侧于中空腔内还安装有抽液泵,抽液泵的出口连接有软管,软管与提升管的一端连通设置,所述提升管安装固定于变速箱和第二伸缩缸上,提升管的另一端连接有挠性管,挠性管远离提升管的一端设有喷头。

进一步的技术方案,所述环形凸缘的内侧于机床主体顶部还开设有若干与中空腔连通的下液孔。

进一步的技术方案,所述机床主体的底部设有与过滤网上侧的中空腔连通的排放口。

本发明实施例提供的一种大口径光学元件高效抛光机,通过在外环形空腔内安装环形移动机构,以及在环形移动机构上安装XY轴驱动机构,可通过环形移动机构驱动抛光电机和抛磨头构成的整体环形移动,通过XY轴驱动机构带动抛光电机和抛磨头构成的整体升降和横向移动,进而实现对光学元件的多向抛光加工作业,操控便捷。另外,通过机床主体上安装的光学元件固定机构,可同时对光学元件的多个面抵靠固定,实现光学元件的快速装夹,进而提升光学元件的加工效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的大口径光学元件高效抛光机的立体结构示意图;

图2为本发明实施例提供的大口径光学元件高效抛光机的主视剖视结构示意图;

图3为图2中A-A向的截面结构示意图;

图4为本发明实施例提供的大口径光学元件高效抛光机中环形移动机构部分的立体结构示意图。

图中:1-机床主体,2-环形槽口,3-环形凸缘,4-下液孔,5-导轨,6-光学元件支座,7-中通孔,8-抛光电机,9-抛磨头,10-第一伸缩缸,11-第二伸缩缸,12-提升管,13-挠性管,14-喷头,15-导轮,16-钢丝绳,17-弹力绳,18-中空腔,19-齿圈,20-外环形空腔,21-上限位滑槽,22-下限位滑槽,23-第三伸缩缸,24-过滤网,25-排放口,26-抽液泵,27-软管,28-环形移动机构,29-移动电机,30-变速箱,31-锥齿轮,32-限位滑板,33-支撑滚珠。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1-图2所示,为本发明一个实施例提供的一种大口径光学元件高效抛光机,包括机床主体1、抛光电机8和抛磨头9,所述抛磨头9安装于抛光电机8的输出轴上,还包括:

环形移动机构28,所述环形移动机构28安装于机床主体1内部外侧开设的外环形空腔20内,且所述环形移动机构28能够在所述外环形空腔20内呈环形移动;

XY轴驱动机构,所述XY轴驱动机构安装于所述环形移动机构28上,且所述环形移动机构28用于带动所述XY轴驱动机构呈环形移动,所述抛光电机8安装于所述XY轴驱动机构上,且所述XY轴驱动机构用于驱动抛光电机8升降和横向移动位置;

光学元件固定机构,所述光学元件固定机构安装于所述机床主体1的中部,且所述光学元件固定机构用于同时对光学元件的多个面抵靠固定。

在本发明实施例中,通过在外环形空腔20内安装环形移动机构28,以及在环形移动机构28上安装XY轴驱动机构,可通过环形移动机构28驱动抛光电机8和抛磨头9构成的整体环形移动,通过XY轴驱动机构带动抛光电机8和抛磨头9构成的整体升降和横向移动,进而实现对光学元件的多向抛光加工作业,操控便捷。另外,通过机床主体1上安装的光学元件固定机构,可同时对光学元件的多个面抵靠固定,实现光学元件的快速装夹,进而提升光学元件的加工效率。

如图2-图4所示,作为本发明的一种优选实施例,所述环形移动机构28包括有移动电机29、变速箱30、锥齿轮31和限位导向组件,所述变速箱30的输入轴与移动电机29的输出轴连接,变速箱30的输出轴上安装有锥齿轮31,所述外环形空腔20内还设有与锥齿轮31啮合连接的齿圈19,所述变速箱30的顶部和底部还安装有用于使得移动电机29、变速箱30和锥齿轮31构成的整体在外环形空腔20内稳定环形移动的限位导向组件。

在本发明实施例中,通过限位导向组件的设置,可使得移动电机29、变速箱30和锥齿轮31构成的整体保持在能够稳定移动的状态,且因锥齿轮31和齿圈19啮合连接,在移动电机29驱动锥齿轮31转动时,移动电机29、变速箱30和锥齿轮31构成的整体能够在外环形空腔20内稳定的环形移动。

进一步的,所述限位导向组件包括有限位滑板32和支撑滚珠33,所述变速箱30的顶部安装有多个弧形状的限位滑板32,外环形空腔20的顶部设有与限位滑板32相配合滑动的环形状上限位滑槽21,优选设置多个限位滑板32在不同的环形轮廓上(如图4所示),可提升变速箱30的稳定性;所述变速箱30的底部安装有多个支撑滚珠33,外环形空腔20的底部设有与支撑滚珠33相配合滑动的环形状下限位滑槽22,可以设置多个支撑滚珠33位于同一环形轮廓上或不同环形轮廓上(如图3所示为在同一环形轮廓上),通过支撑滚珠33和限位滑板32的配合设置,可提升变速箱30移动的稳定可靠性,实际根据需要可灵活调整。

如图1-图2所示,作为本发明的一种优选实施例,所述XY轴驱动机构包括有第一伸缩缸10和第二伸缩缸11,所述第二伸缩缸11竖直安装固定于变速箱30的顶部,第二伸缩缸11的伸缩芯轴端部水平安装有第一伸缩缸10,所述抛光电机8安装固定于第一伸缩缸10的伸缩芯轴端部,所述机床主体1的顶部还开设有用于适配第二伸缩缸11环形移动的环形槽口2。

在本发明实施例中,通过第一伸缩缸10和第二伸缩缸11的配合结构设置,可对抛光电机8进行稳定的驱动移动,进而提升抛光电机8和抛磨头9组合的抛光效率和效果。

如图1-图2所示,作为本发明的一种优选实施例,所述光学元件固定机构包括有导轨5、光学元件支座6、导轮15、钢丝绳16、弹力绳17和第三伸缩缸23,所述机床主体1的顶部设有环形凸缘3,环形凸缘3的内侧于机床主体1顶部周向分布固定设有多根导轨5,导轨5上配合滑动设有光学元件支座6,所述机床主体1的顶部中间开设有中通孔7,中通孔7上周向分布安装有多个与导轨5相对应的导轮15,所述光学元件支座6靠近环形凸缘3的一侧设有弹力绳17,弹力绳17的另一端与环形凸缘3连接,光学元件支座6远离环形凸缘3的一侧设有钢丝绳16,钢丝绳16从导轮15绕过后与第三伸缩缸23的伸缩芯轴端部连接,所述机床主体1的内侧中部开设有中空腔18,第三伸缩缸23安装固定于中空腔18的中部。

在本发明实施例中,通过控制第三伸缩缸23伸缩即可同时控制多个光学元件支座6向内移动,即同时对光学元件的多个面抵靠固定;当加工结束后,可控制第三伸缩缸23伸长,多个光学元件支座6即可在弹力绳17的弹力作用下与光学元件分离开来;另外,通过导轨5能够对光学元件支座6进行稳定的导向。

进一步的,可调节各根钢丝绳16的长度不同,这样光学元件支座6的位置不同,可适应不同形状的光学元件固定;导轮15可采用防滑脱轮,这样避免钢丝绳16滑脱,具体不作限定;导轨5和光学元件支座6的具体配合滑动结构采用现有技术即可,同样不作限定。

进一步的,所述光学元件支座6为“L”形结构,且所述光学元件支座6与光学元件接触的一面还设有保护层(未示出),保护层具体可以为海绵层或橡胶层等。

如图1-图2所示,作为本发明的一种优选实施例,所述机床主体1上还安装有用于对光学元件进行冲洗的冲洗机构,所述冲洗机构包括有挠性管13、喷头14、提升管12、软管27、抽液泵26和过滤网24,所述环形凸缘3的内侧于机床主体1顶部还开设有若干与中空腔18连通的下液孔4,所述中空腔18内倾斜安装有过滤网24,机床主体1的底部设有与过滤网24上侧的中空腔18连通的排放口25,过滤网24的下侧于中空腔18内还安装有抽液泵26,抽液泵26的出口连接有软管27,软管27与提升管12的一端连通设置,所述提升管12安装固定于变速箱30和第二伸缩缸11上,提升管12的另一端连接有挠性管13,挠性管13远离提升管12的一端设有喷头14。

在本发明实施例中,预先可通过下液孔4向中空腔18内装填一定量的冲洗液体(比如抛光剂),这样通过抽液泵26工作可向软管27输送冲洗液体,软管27的长度应能够适应环形移动机构28的环形移动,通过提升管12传输液体至挠性管13,挠性管13能够任意转向,便于通过喷头14对光学元件的不同部位进行冲洗,灵活方便,还可在挠性管13上设置阀门,便于进行控制。另外,通过下液孔4回收到中空腔18内的液体可经过滤网24过滤后重复利用,通过排放口25还可排出过滤网24上的杂质以及对中空腔18内的清洗液体更换,方便快捷。

作为本发明的一种优选实施例,对所述抛光电机8、第一伸缩缸10、第二伸缩缸11、第三伸缩缸23、抽液泵26和移动电机29的控制采用现有技术中公开的PLC控制器即可,PLC控制器、抛光电机8、第一伸缩缸10、第二伸缩缸11、第三伸缩缸23、抽液泵26和移动电机29的具体型号及电路连接不作具体限定,在实际应用时可灵活设置。

涉及到的电路、电子元器件和模块均为现有技术,本领域技术人员完全可以实现,无需赘言,本发明保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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