本发明涉及镜面清洗处理技术领域，特别是涉及一种大口径镜面清洗设备。
背景技术：
随着深空探测以及成像系统的快速发展，观测和成像系统迫切需求更大口径的光学系统，以满足人们看得更远、更清晰的要求。为此，工作者不断提高工艺，突破当前加工极限，使制备出的光学镜口径不断增大，满足这迫切需求。
光学镜口径的不断增大，同时给镜面的制造、加工和镀膜带来很大技术挑战。对于光学系统中应用的反射镜，在镀膜前必须对基底表面进行有效的清洗，用以去除基底表面的灰尘和杂质，提高膜层质量和牢固度。保证膜层较高的反射率和耐用性。
在传统工艺中，对口径相对小的镜面采用超声波浸没式清洗方法或者由人工直接擦拭进行处理，可以达到比较好的清洗效果，能够满足后续镀膜要求。但对于镜面口径较大达到2m以上时，上述方法并不适用。由于镜体吊装翻转风险性较大，因此若采用超声波清洗方法清洗过程中不宜操作，难以实现有效清洗；若采用人工擦拭方式，由于人体自身条件限制，无法实现对整个镜面的有效观察和擦拭，也很难达到良好的清洗效果。
由此可见，急需提供一种适用于大口径镜面的清洗方案，来满足当前的应用需求。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种大口径镜面清洗设备，适用于大口径镜面。可实现对大口径镜面在镀膜前的有效清洗。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种大口径镜面清洗设备，至少包括操作台、毛刷装置、喷淋装置和连接装置；
所述操作台用于水平放置镜体，可移动和旋转；
所述毛刷装置用于通过旋转去除镜面附着物；
所述喷淋装置用于向镜面产生冲洗液体；
所述连接装置用于连接所述毛刷装置以及所述喷淋装置，并控制所述毛刷装置在镜面区域扫描同时旋转。
可选地，所述连接装置包括：
与所述毛刷装置连接的、用于带动所述毛刷装置沿水平方向移动的第一机械臂；
与所述毛刷装置连接的、用于带动所述毛刷装置沿竖直方向移动的第二机械臂；
用于安装所述第一机械臂和所述第二机械臂的机械臂支架。
可选地，所述喷淋装置的高度、喷淋压力和角度可根据镜面曲率进行调节。
可选地，还包括用于测量所述毛刷装置与镜面之间距离的测距传感器。
可选地，还包括控制装置，用于根据镜面面形参数、所述测距传感器测得的距离值控制所述毛刷装置在镜面区域沿水平方向或者沿竖直方向移动。
可选地，所述测距传感器的安装角度可调节。
可选地，在所述操作台上设置有用于限定镜体位置的限位传感器。
可选地，还包括风刀装置，用于向镜面产生干燥风。
可选地，所述风刀装置的高度、角度和风的压力可调节。
由上述技术方案可知，本发明所提供的大口径镜面清洗设备，至少包括操作台、毛刷装置、喷淋装置和连接装置。将待清洗镜体水平放置在操作台上，通过连接装置将毛刷装置及喷淋装置置于镜面区域；清洗过程中控制操作台旋转，由喷淋装置向镜面产生冲洗液体，连接装置控制毛刷装置在镜面区域扫描移动，在扫描中毛刷装置同时旋转将镜面附着物去除，如此实现对镜面的清洗。可以看出，本发明镜面清洗设备适用于对大口径镜面的清洗，可实现对大口径镜面镀膜前的有效清洗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种大口径镜面清洗设备的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种大口径镜面清洗设备，至少包括操作台、毛刷装置、喷淋装置和连接装置；
所述操作台用于水平放置镜体，可移动和旋转；
所述毛刷装置用于通过旋转去除镜面附着物；
所述喷淋装置用于向镜面产生冲洗液体；
所述连接装置用于连接所述毛刷装置及所述喷淋装置，并控制所述毛刷装置在镜面区域扫描同时旋转。
可以看出，本实施例大口径镜面清洗设备，至少包括操作台、毛刷装置、喷淋装置和连接装置。将待清洗镜体水平放置在操作台上，通过连接装置将毛刷装置及喷淋装置置于镜面区域；清洗过程中控制操作台旋转，由喷淋装置向镜面产生冲洗液体，连接装置控制毛刷装置在镜面区域扫描移动，在扫描中毛刷装置同时旋转将镜面附着物去除，如此实现对镜面的清洗。可以看出，本实施例镜面清洗设备适用于对大口径镜面镀膜前的清洗，与现有技术中超声波清洗方法或者人工擦拭方法相比，本设备应用于大口径镜面清洗安全可靠，并且能达到良好的清洗效果，能满足镜面镀膜要求。
下面结合附图对本实施例大口径镜面清洗设备进行详细说明。
请参考图1，示出本实施例提供的一种大口径镜面清洗设备的示意图。由图可知，镜面清洗设备至少包括操作台10、毛刷装置11、喷淋装置12和连接装置。
其中，所述操作台10用于放置镜体，可移动和旋转。在清洗时将镜体水平放在操作台10上，通过移动操作台将镜体移动到清洗设备的毛刷装置及喷淋装置下。
毛刷装置11及喷淋装置12由连接装置连接和安装。
所述毛刷装置11可旋转，通过旋转对镜面清洁。毛刷装置11可采用圆盘型毛刷，或者也可以是其它类型的毛刷。喷淋装置12可采用喷淋管，用于向镜面产生冲洗液体，冲洗液体可以是水或者清洗剂。
所述连接装置可按如下方式设置，具体包括：与所述毛刷装置11连接的、用于带动所述毛刷装置11沿水平方向移动的第一机械臂13；与所述毛刷装置11连接的、用于带动所述毛刷装置11沿竖直方向移动的第二机械臂14；用于安装所述第一机械臂13和所述第二机械臂14的机械臂支架15。
参考图1所示，通过第一机械臂13和第二机械臂14连接毛刷装置11，第一机械臂13连接在机械臂支架15上。通过第一机械臂13和第二机械臂14带动毛刷装置11在水平方向移动或者在竖直方向移动，以在清洗过程中带动毛刷装置在镜面区域扫描移动。
所述机械臂支架15为一横形支架，其两端分别与立形支架连接，由立形支架支撑和固定，两侧立形支架之间的距离大于大口径镜体的直径，使镜体放在操作台10上能够移动到横形支架下。
喷淋装置12通过伸缩臂连接在机械臂支架15上，通过伸缩臂可控制喷淋装置12在竖直方向移动，调节其高度位置。
优选的，所述喷淋装置11的喷淋角度、喷淋压力可调节，如采用喷淋管，喷淋管的倾斜角度可调节，在使用中可以根据镜面曲率调节喷淋装置11的喷淋角度，以与镜面面形相匹配。
进一步优选的，本实施例镜面清洗设备还可设置风刀装置16，用于向镜面产生干燥风。在镜面清洗完成后，可通过风刀装置16向镜面产生热风，将镜面吹扫风干。所述风刀装置16可通过伸缩臂连接在机械臂支架15上，可控制风刀装置16在竖直方向移动，调节其高度位置。
优选的，所述风刀装置16的角度、产生风的压力可调节，使用时可以根据实际镜面面形调节其角度，以匹配镜面面形，保证有效地将镜面干燥。
进一步的，在上述内容的基础上，本实施例大口径镜面清洗设备还包括用于测量所述毛刷装置11与镜面之间距离的测距传感器。
光学系统中使用的大口径反射镜加工成本很高，因此必须保证清洗工艺的安全可靠。为防止在清洗过程中旋转毛刷对镜面造成损伤，本实施例设备设置测距传感器，具体可设置在毛刷装置11上，在清洗过程中通过测距传感器能够实时测量毛刷装置11与镜面之间的距离，控制毛刷盘与镜面保持一定距离，避免其与镜面发生摩擦碰撞。
具体的，所述测距传感器可采用激光测距传感器。
本实施例中，所述测距传感器的安装角度可调节，在对镜面扫描清洗前，可先控制第一机械臂13慢速沿镜面径向往复一次，用以确定测距传感器能否在镜面不同曲率面形上正常工作。如果在往复运动过程中，测距传感器的反馈数值一直正常，则表示测距传感器的安装角度能匹配当前镜面；否则，需调节测距传感器的安装角度，直至前述反馈数值一直正常。
本实施例大口径镜面清洗设备还包括控制装置，用于根据镜面面形参数、所述测距传感器测得的距离值控制所述毛刷装置11在镜面区域沿水平方向或者沿竖直方向移动。考虑到镜面具有特定面形，可以在控制装置控制软件中根据反射镜镜面曲面参数，设定毛刷下降的界限，使毛刷盘只在安全距离内升降，防止误操作发生损伤镜面的情况。
本实施例设备采用精密机械臂控制毛刷装置在水平方向的移动和竖直方向的移动，并结合测距传感器，保证对毛刷装置位移的精密控制，防止损伤镜面。
本实施例中，所述操作台10可旋转，在镜面清洗过程中控制操作台10旋转，同时控制毛刷装置11在镜面区域扫描移动，对镜片进行清洗，可达到良好的清洗效果。
优选的，在操作台10上可设置限位传感器，用于限定镜片在操作台上的位置，在清洗过程中当镜片位置移动时，限位传感器感应到镜片位置移动，可提示工作人员。
下面对本实施例镜面清洗设备的使用方法进行说明，具体包括以下步骤：
S1：镜片定位
利用行车将待清洗镜体吊装至操作台10上，保证镜体放置在操作台10的中央，以确保旋转时镜片整体平衡。然后将操作台移入清洗设备内，直至触发限位传感器。
S2：测距传感器校验
该步骤用于确定测距传感器能否在不同曲率镜面上正常工作。当操作台及镜体定位后，通过控制第一机械臂沿水平方向慢速沿镜面径向往复一次，速率不大于50mm/s。如果在往复运动过程中，测距传感器的反馈数值一直正常，则表示测距传感器的安装角度能匹配当前镜面；否则需调节测距传感器的安装角度，直至前述反馈数值一直正常。
S3：清洗剂喷淋和刷洗
准备就绪后，先开启操作台旋转，然后由第一机械臂13及第二机械臂14控制毛刷装置11在镜面区域渐进扫描，同时启动毛刷装置11旋转，喷淋装置12向镜面产生冲洗液体，实现对镜面的清洗；当毛刷清洗了整个镜面后，毛刷自动升起并移出镜面。
S4：纯水喷淋和刷洗
(同步骤S3)准备就绪后，先开启操作台10旋转，然后由第一机械臂13及第二机械臂14控制毛刷装置11在镜面区域渐进扫描，同时启动毛刷装置11旋转，喷淋装置12向镜面产生水，实现对镜面的清洗；当毛刷清洗了整个镜面后，毛刷自动升起并移出镜面。
S5：最终喷淋
该步骤用于对镜体表面做大幅度喷淋清洗。将喷淋管降落至镜片表面附近区域，对镜面用纯水做最终喷淋冲洗，同时仍保持镜体旋转。完成后再将喷淋管升回原位。不同镜面使用前，需调节喷淋管的高度和倾斜角度，以匹配实际清洗的镜面。
S6：风刀吹干
该步骤用于对镜体表面做快速干燥。将风刀装置16降落至镜片表面附近区域，对镜体表面用热风做吹扫风干，完成后再将风刀装置16升回原位。不同镜片使用前，需调节风刀装置16的高度及倾斜角度，以匹配实际倾斜的镜面。
S7：人工检查
移出操作台，由操作人员对镜体表面进行全面检查，如有必要，还可进行局部擦拭工作，确认合格后结束清洗工艺过程。
本实施例镜面清洗设备，可实现对2m以上量级大口径反射镜特别是SiC反射镜镜面镀膜前的自动清洗和干燥，同时采取必要措施保障整个清洗工艺具有较高的安全性和可靠性，满足实际工程应用中的相关需求。
本实施例大口径镜面清洗设备，利用合理有效的机械清洗方式替代传统人工擦拭，实现了对大口径、复杂曲率镜面的安全可靠的有效清洗和干燥，满足了国内大口径镜片镀膜对相关应用的迫切需求，填补了国内相关领域的技术空白，为我国大口径镜面的应用提供了有力的技术支持。
以上对本发明所提供的一种大口径镜面清洗设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。