[发明专利]电磁式重心可调抛光盘机构及抛光方法

说明书

本发明公开了一种电磁式重心可调抛光盘机构及抛光方法，该抛光盘机构包括抛光盘、动力传动机构、重心调整机构以及支架；所述的动力传动机构包括电机及动力主轴，该动力主轴与该抛光盘之间采用柔性连接；所述的重心调整机构包括位置相对的电磁铁和永久磁铁，该电磁铁固定安装在所述支架上；该永久磁铁安装在抛光盘上，且该电磁铁与永久磁铁具有间隙。本发明利用电磁铁的电磁力，之后通过调节抛光盘的重心来达到减小边缘效应的问题，且可实现实时精准控制。

技术领域

本发明属于光学元件精加工技术领域，涉及一种光学元件精密抛光的抛光加工工具及抛光方法，特别涉及一种电磁式重心可调抛光盘机构及抛光方法。

背景技术

目前在光学元件精加工技术领域，无论是古典加工还是计算机控制表面成型技术（CCOS），在加工工件边缘区域的时候，由于接触面积的减小（因为抛光盘部分伸出工件之外）而抛光应力不变使接触压强增大，从而导致工件边缘的去除量增大而造成“塌边”的边缘效应现象，这种边缘效应会严重阻碍工件面形误差收敛，甚至会减小工件的有效口径。

申请号201910092105.7的中国发明专利公开了一种光学元件抛光工具及抛光方法，该工具无需安装辅助加工用的拼接块，磨盘的运动范围扩展到元件的外部区域，磨盘不会发生倾覆，使得元件边缘区域与中间区域加工情况一致，有效消除塌边或翘边面形等边缘效应问题，实现光学元件全口径面形的高精度加工。

CN201610836440.X公开了一种“调节光学元件边缘区域压强分布的抛光组件”，该专利前案在光学元件边缘区域抛光过程中，通过该抛光组件对光学元件边缘区域压强分布进行调节，从而改变边缘区域材料去除量分布、达到抑制边缘效应的效果。但是该技术只能通过活动关节改变抛光组件的位置，从而改变对抛光盘的施力位置，而无法调节施力大小，更不能解决根据实际加工要求而在线调节的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种电磁式重心可调抛光盘机构及抛光方法，其通过调节抛光盘的重心来达到减小边缘效应的问题，且可实现实时精准控制。

为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案是：

一种电磁式重心可调抛光盘机构，包括抛光盘、动力传动机构、重心调整机构以及支架；所述的动力传动机构包括电机及动力主轴，该动力主轴与该抛光盘之间采用柔性连接；所述的重心调整机构包括位置相对的电磁铁和永久磁铁，该电磁铁固定安装在所述支架上；该永久磁铁安装在抛光盘上，且该电磁铁与永久磁铁具有间隙。

优选地，所述的抛光盘内设置有容腔，该容腔内设置有一凸台，所述永久磁铁为环形永久磁铁，其通过磁铁轴承安装在该凸台上。

优选地，所述抛光盘与动力主轴之间的柔性连接结构为，所述动力主轴底部设有一对圆柱形凸块，所述抛光盘上设有安装孔，该安装孔内设有直槽，该圆柱形凸块与直槽配合卡固形成柔性连接。

优选地，所述抛光盘与动力主轴之间的柔性连接结构为柔性传动轴，即两者之间采用柔性传动轴进行连接。

优选地，所述的抛光盘包括基座、中盖板与上盖板，三者四周边缘通过螺母和螺钉密封安装在一起，且该中盖板将基座与上盖板之间的容腔分成上下两部分，下部分形成气囊腔，上部分形成所述的容腔。

优选地，所述的抛光盘底部设有抛光垫。

优选地，所述的电磁铁设置有一个、两个或者多个，而设置多个时为在同一圆周均匀分布。

优选地，通过调整外接电源电流大小或方向，使电磁铁产生吸力或斥力，进行实时精准的控制对抛光盘的压力，改变抛光盘的重心。

一种使用上述的电磁式重心可调抛光盘机构的抛光方法，包括如下步骤：

（1）根据抛光工件图纸求出工件母线轨迹坐标，并生成抛光运动程序；

（2）抛光机器人带动抛光盘沿着工件母线由中心向外运动，同时工件与抛光盘自转开始抛光；