[发明专利]一种具有盘面在位测量与修整功能的抛光机

说明书

本发明公开了一种具有盘面在位测量与修整功能的抛光机，包括底座、主轴、抛光盘、支撑单元、进给单元、测量单元、修整单元和计算机；所述的进给单元、测量单元与修整单元分别安装在支撑单元上。本发明支持双工位同时抛光加工。进给单元在加工过程中可带动工件沿复杂轨迹运动，从而提高工件与抛光盘接触的均匀性，进而提高抛光精度。测量单元可在位测量抛光盘表面的面形、对抛光机的加工稳定性进行评价，从而指导抛光盘表面的修整或更换。修整单元可以在位修整抛光盘表面，使其面形精度提升，进而保证抛光机的加工精度。本发明实现抛光盘面形的在位修整，使抛光机始终保持良好的加工状态，进而保证工件的面形精度与表面质量、降低废品率。

技术领域

本发明涉及化学机械抛光技术领域，特别是激光晶体、蓝宝石、光学窗口等大尺寸平面构件的抛光加工，也可用于陶瓷片、硅片等材料的抛光加工。具体涉及一种具有盘面在位测量与修整功能的抛光机。

背景技术

在抛光加工过程中，工件的自转以及工件沿抛光盘径向的往复运动可以提高工件与抛光盘之间相对运动的复杂性，从而使加工面上的各点与抛光盘表面的接触更加处分、去除率分布更加均匀，进而使抛光后的工件面形精度更高、表面质量更佳。

抛光液的化学腐蚀作用以及机械摩擦作用会让抛光盘表面的面形精度下降，从而造成工件与抛光盘表面之间的接触不均匀，最终导致工件的面形精度下降。因此，有必要对抛光盘的面形进行测量，实时监控其表面的变形情况。若通过平面度仪或三坐标测量机等设备对抛光盘的面形进行测量，则需要将抛光盘拆卸，但二次装夹过程中会引入新的变形，从而导致测量结果不准确。因此，有必要发明一种带有抛光盘面形在位测量与修整功能的抛光机，可以在位进行抛光盘面形检测，实时评价抛光机的加工稳定性，在抛光盘面形精度较低时利用在位修整功能对抛光盘面形进行修整，使抛光机保持良好的加工能力，进而保证工件的面形精度与表面质量。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种能保证大尺寸工件的面形精度与表面质量的具有盘面在位测量与修整功能的抛光机。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种具有盘面在位测量与修整功能的抛光机，包括底座、主轴、抛光盘、支撑单元、进给单元、测量单元、修整单元和计算机；所述的底座为三角形结构，其上表面具有四个安装面，四个安装面通过一次走刀加工而成，其中一个安装面位于中心处用于安装主轴，其余三个安装面位于三个角用于安装支撑单元；抛光盘的直径大于等于20000mm，安装在主轴的上方且与主轴同轴，主轴为抛光盘的旋转提供动力；

所述的进给单元、测量单元与修整单元分别安装在支撑单元上；

所述的支撑单元包括立柱、调整垫铁、梁架、中心支柱和分离器；所述的立柱有三根、三根立柱分别安装在底座的三个角上，每个立柱的上表面都安装调整垫铁，调整垫铁的上表面安装梁架，梁架是由三条横梁焊接而成的Y形结构，三条横梁与三根立柱相对应；三个调整垫铁用于调整梁架的水平状态；中心支柱安装在底座的中心处，贯穿主轴与抛光盘的中心孔；中心支柱的上表面安装分离器，分离器的上表面与梁架下表面的相连；在抛光机加工过程，分离器的下端与中心支柱连接，用于支撑梁架；在更换抛光盘上的抛光垫的时候，分离器的下端与中心支柱分离形成空隙，方便抛光垫的置入；

所述的进给单元包括进给电机、进给丝杠、进给滑台、进给导轨、主动轮电机、主动轮、从动轮与工件；所述的进给单元有两套，分别安装在梁架的第一横梁和第二横梁的侧面；进给电机带动进给丝杠旋转，从而驱动进给滑台沿进给导轨移动；进给滑台的下部与水平圆弧状支架连接，水平圆弧状支架的下部安装有一个主动轮和两个从动轮；所述的主动轮和两个从动轮与工件滚动接触，所述的主动轮与主动轮电机连接、通过摩擦力驱动工件自转；从动轮用于限制工件的位置，使其无法脱离进给单元；

所述的进给单元在抛光加工过程中，既通过主动轮电机驱动工件自转，又通过进给电机驱动工件沿抛光盘的径向往复运动；