一种光学元件的抛光磨削一体机的制作方法

本发明属于光学元件加工装置技术领域，特别涉及一种光学元件的抛光磨削一体机。

背景技术：

目前，对光学元件往往需要磨削和抛光，磨削和抛光要在两台设备中进行加工；但是对于大型的光学元件，在不同的设备之间进行搬运非常麻烦，大大降低了加工效率。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术加工效率低的缺点，提出一种光学元件的抛光磨削一体机，加工效率高。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种光学元件的抛光磨削一体机，包括底座、转动连接在底座上的用于放置光学元件的工作台、用于驱动工作台转动的电机，所述底座在工作台相对两侧设有x导轨，所述x导轨上滑动连接有立柱，所述x导轨上设有用于驱动立柱沿着x导轨的轴运动的x驱动机构，所述x导轨之间设有与其垂直的y导轨，所述y导轨两端固接在对应的立柱顶端，所述y导轨上滑动连接有第一滑块与第二滑块，所述y导轨上设有用于驱动第一滑块与第二滑块沿着y导轨的轴运动的y驱动机构，所述第一滑块上设有抛光机构、用于升降抛光机构的第一气缸，所述第二滑块上设有磨削机构、用于升降磨削机构的第二气缸。采用抛光机构对光学元件进行抛光，采用磨削机构对光学元件进行磨削，加工的时候，工作台转动，x驱动机构和y驱动机构可以改变抛光机构与磨削机构的平面位置，第一气缸和第二气缸分别改变抛光机构与磨削机构的竖向位置。

作为优选，x驱动机构包括穿过立柱底端并与立柱螺纹连接的x丝杠、用于转动x丝杠的第一伺服电机。结构简单。

作为优选，y驱动机构包括转动连接在第一滑块上的第一转盘、转动连接在第二滑块上的第二转盘、同时穿过第一转盘与第二转盘的y丝杠、位于第一滑块上的用于转动第一转盘的第二伺服电机、位于第二滑块上的用于转动第二转盘的第三伺服电机。第二伺服电机运行，第一转盘沿着y丝杠移动，第三伺服电机运行，第二转盘沿着y丝杠移动。

作为优选，工作台上侧设有若干滑槽，所述滑槽上滑动连接有夹具，所述夹具包括开口朝上的滑套、插设在滑套顶端的滑杆、固接在滑杆顶端的夹杆、位于滑套内的支撑板、位于滑杆与支撑板之间的弹簧、位于滑套底端的过孔、连接在滑杆底端的拉线、位于滑套内的第一转向轮，所述第一转向轮位于支撑板下方，所述夹杆位于滑杆朝向光学元件的一侧，所述拉线远离滑杆的一端先后经过支撑板、第一转向轮、过孔后连接有拉线机构，所述拉线机构位于滑套靠近光学元件的一侧，所述滑套远离光学元件的一侧连接有第二弹簧，所述第二弹簧远离滑套的一端连接在滑槽的对应端。拉线机构拉动拉线，在拉线的拉力作用下，滑套朝向光学元件滑动，当滑套抵靠在光学元件上时，此时拉线继续拉扯，弹簧缩短，滑杆乡下运动，夹杆将光学元件压在工作台上。

作为优选，滑槽以工作台的圆心为中心呈环形阵列布置，所述滑槽位于工作台的半径上。夹具固定效果均匀。

作为优选，拉线机构包括位于工作台内的缸体、位于缸体内的主动活塞、位于缸体内的从动活塞、插设在缸体上侧的主动活塞杆、插设在缸体上侧的从动活塞杆，所述缸体包括壳体，所述壳体内设有隔板从而将壳体分为位于其中间的主动腔及位于主动腔四周的从动腔，所述主动腔顶端设有呈筒状的套筒，所述套筒顶端固接在主动腔上侧，所述主动活塞位于套筒内并与套筒滑动连接，所述从动活塞位于从动腔内并与从动腔滑动连接，所述隔板上端设有通气孔从而将主动腔与从动腔连通，所述工作台在缸体对应位置设有吸附槽，所述吸附槽内滑动连接有与其适配的吸附活塞，所述吸附槽与缸体之间设有连接通道，所述主动活塞杆底端固接在主动活塞上，所述主动活塞杆顶端穿过连接通道后与吸附活塞固接，所述从动活塞杆底端与从动活塞固接，所述滑槽远离第二弹簧的一端与从动活塞杆上方设有拉线通道，所述拉线通道内设有第二转向轮，所述拉线远离滑杆的一端经过第一转向轮后绕过第二转向轮与从动活塞杆顶端连接，所述拉线在第一转向轮与第二转向轮之间的走向与对应的滑槽的走向一致，所述拉线在第二转向轮与从动活塞杆之间的走向与从动活塞杆的轴同轴，所述缸体下侧设有第三气缸，所述第三气缸的活塞杆向上穿过缸体后与主动活塞连接，所述第三气缸的活塞杆上套设有用于加强主动腔的气密性的密封圈，所述从动活塞杆上套设有用于加强从动腔的气密性的密封圈。当主动活塞下降的时候，主动腔和从动腔内的气压升高，从而使得主动活塞杆与从动活塞杆均下降，从而实现拉动拉线的作用，本拉线机构同时实现吸附的作用，当要取下光学元件的时候，主动活塞向上运动，第二弹簧收缩，夹具自动将光学元件松开。

作为优选，滑槽的横截面为t字形。结构简单。

作为优选，吸附槽的内径与套筒的内径相等。当主动活塞向下运动的时候，吸附活塞也向下运动，吸附槽下方的空气可以通过连接通道流动到套筒上端，不会造成吸附槽的下部与套筒上端气压的改变，减小升降主动活塞所需要的力。

作为优选，工作台上侧设有用于加强吸附槽的气密性的第二密封圈，所述吸附槽位于第二密封圈内。提高气密性。

作为优选，工作台底面的外缘固接有环形的限位凸起，所述底座在限位凸起对应位置固接有限位导轨，所述限位导轨上设有与限位凸起适配的限位槽，所述限位凸起位于限位槽内。增加工作台转动时的稳定性。

本发明的有益效果是：本发明提出一种光学元件的抛光磨削一体机，加工效率高，固定光学元件稳定，并且固定的精度高。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图2为工作台的剖视图；

图3为图2的a处放大图；

图4为滑套抵靠在光学元件上时的示意图；

图5为夹杆将光学元件压在工作台上的示意图。

图中：底座1、工作台2、x导轨3、立柱4、y导轨5、第一滑块6、第二滑块7、抛光机构8、磨削机构9、第一气缸10、第二气缸11、x丝杠12、第一伺服电机13、y丝杠14、第一转盘15、第二转盘16、第二伺服电机17、第三伺服电机18、限位凸起19、限位导轨20、限位槽21、光学元件22、夹具23、滑槽24、滑套25、滑杆26、夹杆27、支撑板28、弹簧29、过孔30、拉线31、第一转向轮32、第二弹簧33、缸体34、主动活塞35、从动活塞36、主动活塞杆37、从动活塞杆38、壳体39、主动腔40、从动腔41、套筒42、通气孔43、吸附槽44、吸附活塞45、连接通道46、拉线通道47、第二转向轮48、第三气缸49、密封圈50、隔板51。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细阐述：

实施例：

参见图1至图5，一种光学元件的抛光磨削一体机，包括底座1、转动连接在底座1上的用于放置光学元件22的工作台2、用于驱动工作台2转动的电机，工作台2底面的外缘固接有环形的限位凸起19，所述底座在限位凸起19对应位置固接有限位导轨20，所述限位导轨20上设有与限位凸起19适配的限位槽21，所述限位凸起19位于限位槽21内；所述底座1在工作台2相对两侧设有x导轨3，所述x导轨3上滑动连接有立柱4，所述x导轨3上设有用于驱动立柱4沿着x导轨3的轴运动的x驱动机构，所述x导轨3之间设有与其垂直的y导轨5，所述y导轨5两端固接在对应的立柱4顶端，所述y导轨5上滑动连接有第一滑块6与第二滑块7，所述y导轨5上设有用于驱动第一滑块6与第二滑块7沿着y导轨5的轴运动的y驱动机构，所述第一滑块6上设有抛光机构8、用于升降抛光机构8的第一气缸10，所述第二滑块7上设有磨削机构9、用于升降磨削机构9的第二气缸11；工作台2上侧设有若干滑槽24，滑槽24的横截面为t字形；滑槽24以工作台2的圆心为中心呈环形阵列布置，所述滑槽24位于工作台2的半径上；所述滑槽24上滑动连接有夹具23，所述夹具23包括开口朝上的滑套25、插设在滑套25顶端的滑杆26、固接在滑杆26顶端的夹杆27、位于滑套25内的支撑板28、位于滑杆26与支撑板28之间的弹簧29、位于滑套25底端的过孔30、连接在滑杆26底端的拉线31、位于滑套25内的第一转向轮32，所述第一转向轮32位于支撑板28下方，所述夹杆27位于滑杆26朝向光学元件22的一侧，所述拉线31远离滑杆26的一端先后经过支撑板28、第一转向轮32、过孔30后连接有拉线机构，所述拉线机构位于滑套25靠近光学元件22的一侧，所述滑套25远离光学元件22的一侧连接有第二弹簧33，所述第二弹簧33远离滑套25的一端连接在滑槽24的对应端。

拉线机构包括位于工作台2内的缸体34、位于缸体34内的主动活塞35、位于缸体34内的从动活塞36、插设在缸体34上侧的主动活塞杆37、插设在缸体34上侧的从动活塞杆38，所述缸体34包括壳体39，所述壳体39内设有隔板51从而将壳体39分为位于其中间的主动腔40及位于主动腔40四周的从动腔41，所述主动腔40顶端设有呈筒状的套筒42，所述套筒42顶端固接在主动腔40上侧，所述主动活塞35位于套筒42内并与套筒42滑动连接，所述从动活塞36位于从动腔41内并与从动腔41滑动连接，所述隔板51上端设有通气孔43从而将主动腔40与从动腔41连通，所述工作台2在缸体34对应位置设有吸附槽44，工作台2上侧设有用于加强吸附槽44的气密性的第二密封圈，所述吸附槽44位于第二密封圈内；吸附槽44的内径与套筒42的内径相等；所述吸附槽44内滑动连接有与其适配的吸附活塞45，所述吸附槽44与缸体34之间设有连接通道46，所述主动活塞杆37底端固接在主动活塞35上，所述主动活塞杆37顶端穿过连接通道46后与吸附活塞45固接，所述从动活塞杆38底端与从动活塞36固接，所述滑槽24远离第二弹簧33的一端与从动活塞杆38上方设有拉线通道47，所述拉线通道47内设有第二转向轮48，所述拉线远离滑杆26的一端经过第一转向轮32后绕过第二转向轮48与从动活塞杆38顶端连接，所述拉线在第一转向轮32与第二转向轮48之间的走向与对应的滑槽24的走向一致，所述拉线在第二转向轮48与从动活塞杆38之间的走向与从动活塞杆38的轴同轴，所述缸体34下侧设有第三气缸49，所述第三气缸49的活塞杆向上穿过缸体34后与主动活塞35连接，所述第三气缸49的活塞杆上套设有用于加强主动腔40的气密性的密封圈50，所述从动活塞杆38上套设有用于加强从动腔41的气密性的密封圈50。

x驱动机构包括穿过立柱4底端并与立柱4螺纹连接的x丝杠12、用于转动x丝杠12的第一伺服电机13。

y驱动机构包括转动连接在第一滑块6上的第一转盘15、转动连接在第二滑块7上的第二转盘16、同时穿过第一转盘15与第二转盘16的y丝杠14、位于第一滑块6上的用于转动第一转盘15的第二伺服电机17、位于第二滑块7上的用于转动第二转盘16的第三伺服电机18。

实施例原理：

磨削机构9与抛光机构8均为成熟的现有技术，这里不做展开。

在抛光或磨削的时候，将光学元件固定在工作台2上，然后工作台2转动，抛光机构8或者磨削机构9运行，对光学元件进行抛光或磨削。

第一伺服电机13运行，抛光机构8与磨削机构9可以在x轴方向上运动。

第二伺服电机17运行，抛光机构8可以在y轴方向上运动，第三伺服电机18运行，磨削机构9可以在y丝杠14方向上运动。

在将光学元件固定在工作台2上的时候，先将光学元件放置在工作台2上，这里的光学元件为圆形，光学元件的圆心与工作台2的圆心对准，然后第三气缸49运行，主动活塞35下降，主动活塞杆37下降，吸附活塞45下降，吸附槽44上方形成负压区，将光学元件初步吸附在工作台2上，防止光学元件在彻底固定之前被移动；同时主动腔40气压升高，由于主动腔40与从动腔41相通，从动腔41气压升高，通气孔43位于从动活塞36上方，从动活塞36下降，从动活塞杆38下降，滑套25朝向光学元件运动，当滑套25抵靠在光学元件边缘的时候，从动活塞杆38继续下降，拉线31拉动滑杆26下降，弹簧压缩，夹杆向下运动，夹杆将光学元件压紧在工作台2上。在上述过程中，由于从动腔41内的气压与主动腔40内的气压相等，因此，每一根从动活塞杆38的轴力相等，每一根拉线的拉力相等，因此，每一个夹杆对光学元件的压力相等，每一个滑套25对光学元件的压力相等，滑套以工作台2的圆心为中心呈环形阵列布置，因此，滑套对光学元件的压力最终自相平衡，光学元件与工作台2之间不存在水平向的摩擦力，光学元件在加工的过程中，不易被移动，使得加工精度更高。