[发明专利]一种楔形基片研磨装置及其工作方法

说明书

本发明公开了一种楔形基片研磨装置及其工作方法，所述的装置包括刻度板、配重砝码、电涡流传感器、真空吸管和陶瓷吸盘，所述的电涡流传感器共有三个，三个电涡流传感器构成在线检测单元；所述的配重砝码通过螺栓固定在刻度板上，固定在刻度板上位置根据配重要求进行调整，所述的配重砝码构成上盘配重单元。本发明采用由在线检测单元和上盘配重单元组成的一体化结构，在一台装置上完成基片的厚度在线检测和配重调整，不需要另行外接厚度检测和配重调整设备即可完成基片的楔角加工，具有结构简洁、性能优良、操作简便快捷的特点。本发明解决了由于角度过小难以加工的问题，提高了楔形基片楔角研磨加工精度，降低了对操作人员的依赖性。

技术领域

本发明属于楔形基片超精密加工技术领域，具体涉及一种用于激光晶片、光学玻璃等光学材料楔角的超精密加工的研磨装置及其工作方法。

背景技术

楔形基片是一种具有楔形角的光学基片，其利用楔角的折射性实现光路的偏折，让入射光束改变传播方向，从而消除垂直入射的光的底面反射光(重影)的影响。楔形基片主要被用作分光镜、激光反射镜，由于具有精确度高和自由度大的特点，其被陆续应用于卫星激光通信系统、追踪与制导系统和锁模激光器中。

为了实现以上应用，必须保证楔形基片楔角的高精度加工，以实现楔形基片对光束的精确控制，以锁模激光器中的激光晶片为例，要求激光晶片两平面具有楔角(10′)，且达到秒级以内的精度。传统楔形基片的楔角加工一般通过楔形夹具来磨制楔形角。这种加工方式的特点是利用待加工平行基片与楔形夹具组合后，基片的完工楔角与夹具的楔角互为内错角的关系进行加工。基片一般通过与夹具粘接后，磨去多余的部分，从而加工出基片所要求的楔形角。此方法首先要保证楔形夹具具有非常高的楔角精度，当楔角角度要求过小时无法加工，并且无法实现楔形基片在加工过程中的厚度在线测量，很难保证加工后的基片楔角精度；此外，对于不同角度要求的楔形基片，需配套不同楔形角度的夹具，费时费力，加工效率不高。因此，需要开发一种新的楔形基片研磨装置及其研磨方法，实现楔形基片楔角的高精度加工，保证楔角在秒级以内的精度。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明要提供一种楔形基片研磨装置及其工作方法，解决楔形基片在楔角加工过程中由于角度过小难以加工的问题。且与传统的加工夹具相比，实现基片的在线厚度检测，保证楔形基片的楔角精度，提高加工效率，降低成本。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种楔形基片研磨装置，包括基座、刻度板、配重砝码、连接板、电涡流传感器、立柱、顶板、接头、真空吸管和陶瓷吸盘，所述的基座的底部嵌有圆状的陶瓷真空吸盘，在基座的上面固定刻度板，刻度板的上面固定连接板，所述的连接板和刻度板通过螺钉B与基座固定在一起；所述的立柱的下部通过自身螺纹固定在连接板上，从而将真空吸管支撑起来，立柱上部通过螺钉A与顶板连接；所述的接头通过顶板连接在真空吸管的上方；

所述的电涡流传感器共有三个，三个电涡流传感器通过自身螺纹穿过刻度板均匀分布固定在基座的等半径圆上；三个电涡流传感器构成在线检测单元；

所述的配重砝码通过螺栓固定在刻度板上，固定在刻度板上位置根据配重要求进行调整，所述的配重砝码构成上盘配重单元。

进一步地，所述的电涡流传感器为具有长杆状的电涡流传感器。

进一步地，所述的配重砝码的平面形状为扇环形，配重砝码的中心有通孔，且配重砝码下部的凸起部分嵌入刻度板凹槽中。

一种楔形基片研磨装置的研磨方法，包括以下步骤：

A、利用金属研磨盘进行基片的楔角研磨加工时，电涡流传感器实时检测基片三点的厚度；

B、根据电涡流传感器测得的基片的三个数值，利用“三点确定一个平面”的原理计算得到此时基片的最高点和最低点，进而得到基片此时的楔角角度；