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1、10申请公布号CN104057395A43申请公布日20140924CN104057395A21申请号201410339709422申请日20140717B24B49/0020120171申请人成都精密光学工程研究中心地址610044四川省成都市高新区科园一路3号72发明人马平游云峰谢磊54发明名称抛光模面形监测装置57摘要本发明公开了一种抛光模面形监测装置，属于光学元件加工技术领域。它包括位移探测器、垂向定位器、L形连接板和径向位移导轨，L形连接板经连接件与径向位移导轨连接，垂向定位器由紧固螺钉固定在L形连接板之上，位移探测器与L形连接板的立板连接；位移探测器下设有探针；L形连接板的底板上设。
2、有传动窗口和约束孔。本发明实现了对抛光模面型的在线实时监测，减少了环抛光学加工中的不确定因素，可对加工件面型进行有效控制，提高元件的加工质量与精度，并提高了加工效率。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页10申请公布号CN104057395ACN104057395A1/1页21一种抛光模面形监测装置，包括位移探测器（1）、垂向定位器（5）、L形连接板（6）和径向位移导轨（9），其特征在于，L形连接板（6）经连接件（7）与径向位移导轨（9）连接，垂向定位器（5）由紧固螺钉固定在L形连接板（6）之上，位移探测器。
3、（1）与L形连接板（6）的立板连接；位移探测器（1）下设有探针（2）；L形连接板（6）的底板上设有传动窗口（3）和约束孔（4）。2根据权利要求1所述的抛光模面形监测装置，其特征在于，所述的位移探测器（1）为差动变压传感器。3根据权利要求1所述的，其特征在于，所述的传动窗口（3）为蓝宝石片。4根据权利要求1所述的，其特征在于，所述的径向位移导轨（9）由精密电机驱动。权利要求书CN104057395A1/3页3抛光模面形监测装置技术领域0001本发明涉及一种光学环抛加工辅助装置，尤其是抛光模监测，属于光学元件加工技术领域。背景技术0002目前，光学元件加工中，全口径加工方式是为了加工高面形精度、高。
4、表面质量光学元件而广泛运用的一种。在全口径加工中，元件与抛光模相互作用，抛光模的形状特征会直接影响元件的加工面形精度。理想情况下，抛光模成为一个刚体，元件的面形就是抛光模表面形状的复制。然而，抛光模会随着与元件的相互接触、加工环境温湿度的变化等因素，产生一定的变形，这就会直接影响到元件的面形，造成元件面形的局部误差。因此，抛光模的形状监测及控制是加工高精度元件的关键。0003目前，常用的抛光模有沥青抛光模、聚氨酯抛光模、抛光布抛光模、锡抛光模等。不同的全口径加工方式，对抛光模的形状要求与控制措施也不一样。如硬质的锡抛光模主要用于浮法抛光中。这种抛光方法先将锡抛光模用超高精度的单点金刚石车床加工。
5、到表面起伏50纳米以内，然后安装在超高精度的转台上，在加工中锡抛光盘高速旋转，并带动抛光液将元件浮在锡抛光盘上，通过抛光液的微切削作用加工元件，并控制加工温度变化在001以内，从而达到极高的面形精度。然而这种加工方法对抛光模的平整度、加工环境及加工设备精度要求极高，加工设备成本巨大，应用范围很小。而相对较软的抛光模，如沥青抛光模，聚氨酯抛光模、抛光布抛光模由于制作简单，对设备精度要求低，而得到广泛应用。但由于这些抛光模在加工过程中，会随着元件形状、加工环境等的变化产生较大的形变，不易长时间保持高精度，同时缺乏抛光模的在线监测手段，需要通过加工人员的主观判断抛光模在加工过程中的形状，从而导致加工。
6、确定性差，严重依赖加工人员的经验。0004目前可查的文献报道和专利中，主要采用离线方式测量抛光盘面形。离线方式测量抛光盘面形是指在抛光模使用一段时间以后，在抛光模不工作时，检测其面形，并通过修正手段进行修正。这种方式只能对抛光模的形状间断性的检测及控制，但是对抛光模在实际加工过程中的形状缺乏监测，不利于抛光模面形迅速调整，不能实现抛光模面形的连续监测和精确控制。发明内容0005针对上述的问题，本发明提供一种对环抛机抛光模面型进行实时监测的装置。0006本发明解决其技术问题所采用的技术方案是抛光模面形监测装置，包括位移探测器、垂向定位器、L形连接板和径向位移导轨，L形连接板经连接件与径向位移导轨。
7、连接，垂向定位器由紧固螺钉固定在L形连接板之上，位移探测器与L形连接板的立板连接；位移探测器下设有探针；L形连接板的底板上设有传动窗口和约束孔。0007本发明的有益效果是，采用了差动变压传感器的测量功能，设计并采用了一种超硬接触式传动窗口作为探测的前端装置，解决了一般差动变压传感器在复杂的表面上的无说明书CN104057395A2/3页4法进行大范围较测量的问题，同时，保护了差动变压传感器的探针不会受到损坏。实现了对抛光模面型的在线实时监测，减少了环抛光学加工中的不确定因素，可对加工件面型进行有效控制，提高元件的加工质量与精度，并提高了加工效率。附图说明0008图1是本发明总体结构（工作状态）。
8、示意图；图2是图1中监测装置主体结构（放大）示意图。0009图中零部件及编号1位移探测器，2探针，3传动窗口，4约束孔，5垂向定位器，6L形连接板，7连接件，8抛光模，9径向位移导轨。具体实施方式0010下面结合实施例对本发明进一步说明。0011参见图1、2，抛光模面形监测装置，包括位移探测器1、垂向定位器5、L形连接板6和径向位移导轨9，L形连接板6经连接件7与径向位移导轨9连接，垂向定位器5由紧固螺钉固定在L形连接板6之上，位移探测器1与L形连接板6的立板连接；位移探测器1下设有探针2；L形连接板6的底板上设有传动窗口3和约束孔4。0012位移探测器1为差动变压传感器。0013传动窗口3为。
9、蓝宝石片。蓝宝石片是具有一定厚度的超硬光滑圆片。0014径向位移导轨9由精密电机驱动。通过精密电机驱动监测装置主体作径向位移。0015抛光模8的面型起伏通过传动窗口3和探针2，传动至位移探测器1，实现面型数据测量，约束孔4上下相通，传动窗口3被约束孔4限位，只能在垂直方向上移动，在水平方向上无法移动；位移探测器1通过垂向定位器5固定于L形连接板6之上，构成监测装置主体，连接于径向位移导轨9；在径向移动和抛光模自身旋转时，监测装置主体以极坐标扫描方式，实现抛光模面型的全口径测量。0016传动窗口3与抛光模8接触，约束孔4对传动窗口3进行限位；在抛光模旋转过程中，其面型起伏通过传动窗口3探针2传动。
10、至位移探测器1，从而实现面型数据监测；位移探测器1通过垂向定位器5固定于L形连接板6之上。0017约束孔4和传动窗口3之间形成松配合，使传动窗口3仅在垂直方向上存在移动自由度。0018抛光模面型监测装置的工作步骤是A调节位移探测器在垂直方向上的位置，使传动窗口（蓝宝石片）下表面紧贴抛光模，并使探测器探针紧压传动窗口上表面B传动窗口与约束孔配合，达到水平限位、垂向活动的状态。0019C整个探测器处于抛光模最大外径位置RMAX，启动抛光设备，抛光模开始旋转。0020D传动窗口覆盖范围以内的抛光模面型，反映为传动窗口的整体起伏量H，此数据通过探针传递至位移探测器进行测量。0021E通过计算机平台实时记录每一个测量位置的极坐标信息（R，）和面型数据H。0022F抛光模旋转角度结束一个周期后，位移探测器在径向移动导轨的夹持下，按照说明书CN104057395A3/3页5设定的步距R向抛光模圆心方向移动一个单位，对下一个单位圆周的面型数据进行测量。0023G依照以上极坐标扫描方式移动探测器直至到达抛光模最小直径位置RMIN，此时装置完成了抛光模全口径范围的面型数据测量。0024H基于测得的面型数据，以矩阵方式重建抛光模面型。说明书CN104057395A1/2页6图1说明书附图CN104057395A2/2页7图2说明书附图CN104057395A。