[发明专利]环形抛光机蜡盘面形在线实时测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及抛光机蜡盘面形的测量，特别是一种环形抛光机蜡盘面形在线实时测量装置。本发明用于测量环形抛光机蜡盘面形，具有装置集成化、测量方便、测量快速、准确和在线实时测量的特点。

背景技术

目前，传统的环抛技术是世界上广泛采用的并且几乎是唯一的大口径全局平面化技术。大尺寸精密环形抛光机是实现高精度平面加工最有效可行的解决方案，加工的光学元件面形平滑，无高频残差，而且加工产品在表面质量和粗糙度方面能实现纳米级高精度。但是，现行大型环形抛光机在环形抛光阶段诸多方面仍未实现定量化。在蜡盘面形监测和控制、抛光辅料、环境温湿度和其他工艺参数的定量化，是实现确定性抛光和稳定生产的核心工艺技术。其中，由于加工工件的面形是蜡盘面形的反向拷贝，所以蜡盘面形的测量和控制，对于加工工件的面形尤为重要，决定着工件的加工效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种环形抛光机蜡盘面形在线实时测量装置。该测量装置对环形抛光机蜡盘面形实施在线实时测量，具有集成化、测量方便、快速和准确的特点。

本发明技术解决方案如下：

一种环形抛光机蜡盘面形在线实时测量装置，特点在于其构成包括液压升降平台系统、反射镜系统、扩束镜系统和主干涉系统，所述的主干涉系统包括干涉仪、计算机及连接线，所述的扩束镜系统包括负组正透镜、负组负透镜和正组正透镜，所述的反射镜系统包括反射镜、调节该反射镜水平位置的三根平行拉杆及安装调节该反射镜俯仰和方位方向的结构，在所述的液压升降平台系统的上平台上设置所述的干涉仪、扩束镜系统和反射镜系统的平行拉杆，沿所述的干涉仪输出光束方向依次是同光轴的负组正透镜、负组负透镜和正组正透镜和反射镜，所述的反射镜与所述的光轴成45°，所述的干涉仪的输出端经连接线与所述的计算机的输入端相连。

所述的液压升降平台系统包括一个千斤顶支撑的上平台和下平台构成，下平台长边两侧各有2个滚轮，靠近千斤顶压杆一侧的1个滚轮上装有限动开关，将液压升降平台相对于地面固定，通过按压千斤顶压杆调整所述的上平台的高度。

所述的反射镜系统，包括正方形竖直支架、正方形水平支架、下平板、上平板、平行拉杆、反射镜、四个拉力弹簧、球头螺钉、俯仰角调节螺钉、方位角调节螺钉和底座，竖直支架的左侧顶部中心和底部两端固定呈三角形分布的三根平行拉杆的右端，竖直支架右侧下端固定水平支架的左端，竖直支架右侧上端和水平支架的右端分别固定连接所述的下平板的两端，所述的竖直支架、水平支架和下平板呈等腰直角三角形结构，下平板开中心孔，开孔面积与反射镜面积相同，该反射镜固定在上平板下表面的中心，正对该下平板的中心孔，上平板和下平板的两邻边各分布2个拉力弹簧，在该邻边的夹角位置设有一个连接上平板和下平板的可转动的球头螺钉，在该组邻边的另两端上平板嵌有俯仰调节螺钉和方位调节螺钉。

所述的反射镜系统的底座置于所述的液压升降平台系统的上平台上，下部呈空心结构，使平行拉杆左端自由出入。

所述的扩束镜系统还包括外套和三个矩形平板支架，所述的矩形平板支架的底部固定在所述的液压升降平台系统的上平台上，所述的外套呈喇叭状形状包覆所述的负组正透镜、负组负透镜和正组正透镜，负组正透镜和负组负透镜位于喇叭状外套前端缩口处，正组正透镜位于喇叭状外套后端扩口处，喇叭状外套的缩口处和扩口处穿设并固定在两组竖直放置矩形平板支架和矩形平板支架的中心开孔中，在所述的外套的中间是另一矩形平板支架，所述的两个矩形平板支架上部中心和底部两侧开有供所述反射镜系统的平行拉杆穿过和维持平行稳定的小孔。

本发明的工作原理如下：

利用干涉仪测量加工工件上下平面形成的干涉条纹，经过干涉条纹解析软件计算得到加工工件的精确面形信息。测量前将加工工件上表面加工到较高的面形精度，相对下表面，工件上表面可以认为是一绝对平面，所以测量时由加工工件上下平面形成的干涉条纹得到的面形，反映了与蜡盘接触的加工工件下表面面形，反推出与加工工件下表面接触的蜡盘面形。测量一段时间加工工件的面形变化，就可以反推出蜡盘面形的变化趋势。数字干涉仪带有的条纹解析软件将干涉条纹信息转变为数字化面形信息，便于准确直观地测量、观察和分析结果。

本发明的有益效果：

1、本发明测量装置集成化。该测量装置将液压升降平台、反射镜系统、扩束镜系统和主干涉系统集成于一体。