[发明专利]一种楔角晶片的研磨装置及研磨方法

说明书

本发明公开了一种楔角晶片的研磨装置及研磨方法，所述装置包括抛光头、研磨垫和下盘，所述的抛光头包括旋转主轴、安装板、压力传感器、轴承、双轴倾角传感器、声发射传感器、连接板、轴承套、端盖、倾角调整单元、载物盘、传动环和滑垫。本发明利用两个球铰接装置实现载物台倾角的调整，通过调整两个垂直的千分尺旋钮能实现调整平台左右和前后摆动，适用于多种规格楔角晶片加工，操作简单，成本降低，配合双轴倾角传感器，能实现载物台倾角精确测量，保证加工精度。本发明采用压力传感器对工件所受压力进行检测和反馈，防止了工件崩片的现象。本发明采用声发射传感器对工件加工情况进行检测，解决了楔形晶片加工终点检测难的问题。

技术领域

本发明属于楔形晶片超精密加工技术领域，具体涉及一种楔角晶片的研磨装置及研磨方法

背景技术

楔角晶片具有两个非平行的平面，能够调整光路角度，也可以避免前后表面反射光所导致的干涉效应(Etalon效应)。楔角晶片通常被制作为窗口片、分光镜等，是航天航空、激光系统、光学仪器等领域不可缺少的部分。

目前楔角晶片大致有两种研磨方法，《秒级锗扫描光楔加工及检测办法》中介绍了一种通过粘接楔形辅助块对晶片进行楔角加工的方法，这种方法对楔形辅助块精度要求太高，当加工多种规格楔形块时，需要准备不同规格高精度楔形块，成本较高，不适合单件和小批量加工；专利CN201811142042.3中介绍了一种通过偏心加载加工楔角方法，这种方法往往主要依靠经验，加工过程中可控性和稳定性较差，研磨加工后晶片几何精度变差，很难获得高的几何精度。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要提供一种楔角晶片的研磨装置及研磨方法，既能实现多种规格楔角晶片的加工、降低成本，又能保证楔角晶片的加工精度。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种楔角晶片的研磨装置，包括机身、抛光头、研磨垫和下盘，所述抛光头的上端与机身的传动装置连接，所述下盘的下端与机身的传动装置连接，所述研磨垫粘贴在下盘的上面；

所述的抛光头包括旋转主轴、安装板、压力传感器、轴承、双轴倾角传感器、声发射传感器、连接板、轴承套、端盖、倾角调整单元、载物盘、传动环和滑垫；

所述旋转主轴的上端与机身的传动装置连接、下端与传动环连接；所述传动环的下侧中心区域放置滑垫，所述传动环和滑垫叠放在轴承内部；所述滑垫边缘处沿周向均布四个圆孔；所述传动环的中心方孔与旋转主轴配合，传动环下侧边缘处有两销柱，两销柱与滑垫边缘处的对边两孔配合，滑垫剩余对边两孔与轴承内部两销柱配合；

所述轴承套嵌套在轴承上，轴承套的上侧经连接板与压力传感器固定连接，所述压力传感器固定在安装板下侧；轴承套的下侧与端盖固定连接；

所述倾角调整单元的上侧与轴承的下端固定连接，倾角调整单元的下侧与载物盘固定连接；所述双轴倾角传感器安装在倾角调整单元上，所述声发射传感器安装在载物盘的上侧；

所述倾角调整单元包括千分尺旋钮A、千分尺旋钮B、基准平台、锁紧螺母A、锁紧螺母B、球关节轴承、球关节轴承套和调整平台；

所述基准平台固定在轴承下侧，基准平台下表面中心有一突出球体与调整平台中心球形孔配合，形成球铰接装置，锁紧螺母A将千分尺旋钮A固定在基准平台上，千分尺旋钮A的推杆通过螺纹与球关节轴承连接，球关节轴承与球关节轴承套配合，球关节轴承套又通过螺纹固定在调整平台上；锁紧螺母B将千分尺旋钮B固定在基准平台上，千分尺旋钮B的推杆通过螺纹与调整平台连接，调整平台底面固定载物台。

一种楔角晶片的研磨方法，利用楔角晶片的研磨装置对工件进行研磨加工，包括以下步骤：

步骤一，研磨工件一面