双门卧式结构光学镜面真空数控增材设备制造技术

本发明专利技术公开了双门卧式结构光学镜面真空数控增材设备，包括真空工作室，真空工作室内设有可三维移动的磁控溅射阴极，真空工作室采用卧式结构，双门侧开，一面大门用于三维移动机构的安装维护，另一面大门设有用于镜片移动装置。该系统光学元件垂直放置，可避免光学镜面真空增材制造过程中灰尘落于光学镜面表面而影响成材质量，同时可避免灰尘沉积于磁控溅射阴极而形成的打火放电问题。

Double door horizontal structure optical mirror vacuum numerical control additive equipment

【技术实现步骤摘要】
双门卧式结构光学镜面真空数控增材设备
本专利技术涉及光学镜面增材技术，尤其涉及双门卧式结构的光学镜面增材设备。
技术介绍
光学镜面真空增材工艺是保证如铝、铍、碳纤维、碳化硅等不同物理性能的材料可以用于光学镜面的一种新技术，这些材料因自身特性如导热性、比刚度等适用于有特殊需求的环境，但材料自身不适合直接抛光，需在其表面生长一层适合光学抛光的薄膜，该过程即为光学镜面增材技术。光学镜面的真空增材方式可以最大限度确保生长材料的纯度和物理性能，从而具有最佳的抛光效果。由于真空镜面增材技术相对复杂，并且成本相对较高，国内开展研究的单位和公司比较少，结构为磁控溅射阴极系统在上，光学镜面位于其下或光学镜面在上，磁控溅射阴极系统位于其上的上下结构。该两种结构设计在增材过程中易发生因污染物导致的各种问题。因此，急需双门卧式结构的光学镜面增材设备解决以上问题
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供双门卧式结构光学镜面真空数控增材设备，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：双门卧式结构光学镜面真空数控增材设备，包括真空工作室，真空工作室内设有三维移动的磁控溅射阴极系统，真空工作室采用卧式结构，双门侧开，左侧大门用于三维移动机构的安装维护，右侧大门设有用于镜片移动装置；所述镜片移动装置包括镜面烘烤系统、镜面翻转系统、镜面旋转系统与镜面装夹定位系统；所述烘烤系统位于镜面翻转系统的一侧，所述镜面旋转系统安装在右侧大门的一侧，所述镜面装夹定位系统安装在右侧大门的的另一侧。r>进一步地，所述镜面烘烤系统可以对整个镜面进行升温烘烤，通过对烘烤系统的设计，采用包围与反射热量的方式，温升主要控制在镜面范围。进一步地，所述镜面翻转系统，装夹镜面时可以翻转至水平位置，且有锁定结构进行位置锁定，方便镜面的安装操作。进一步地，所述镜面旋转系统，旋转系统传动电机位于一侧大门外部，通过磁流体密封轴连接至镜面装夹定位系统，装夹完成的镜面在真空、加热烘烤时可进行旋转，确保烘烤温度分布均匀。进一步地，所述镜面装夹定位系统，安装平板上的径向沟槽用于固定镜面，径向方向的长度刻度用于镜面的定位；所述磁控溅射阴极系统安装于真空工作室中部，磁控溅射阴极系统可上下、左右、前后移动，并设有位置限位保护。进一步地，所述磁控溅射阴极系统系统采用中频孪生溅射源或直流磁控溅射源，备有预溅射系统与反溅射系统，用于靶材的预溅射与镜面的轰击清洗。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.采用了双门卧式结构，三维移动的磁控溅射阴极安装于卧式真空工作室内，双门侧开，左侧大门用于三维移动机构的安装维护，右侧大门设有用于镜片移动装置；2.该系统可避免光学镜面真空增材制造过程中形成的材料灰尘落于光学镜面表面而影响成材质量，同时可避免材料灰尘沉积于磁控溅射阴极而形成的打火放电问题；3.该装置结构简单，操控方便，便于通过电气元件实现自动化控制，进而提高真空增材系统的可操作性和方便性；该装置实用性强，对人工操作要求低，可提高真空增材系统对大口径光学零件的加工效率。附图说明图1是本专利技术的外部结构示意图；图2是本专利技术的真空工作室内部结构示意图。图中：1、左侧大门；2、右侧大门；3、镜片镜片移动装置；4、真空工作室；5、磁控溅射阴极系统、31、镜面烘烤系统；32、镜面翻转系统；33、镜面旋转系统；34、镜面装夹定位系统；51、预溅射系统；52、反溅射系统。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。预溅射系统51与反溅射系统52，均属于现有技术，均属于公知常识。请参阅图1-2，本专利技术提供一种技术方案：双门卧式结构光学镜面真空数控增材设备，包括真空工作室4，真空工作室4内设有三维移动的磁控溅射阴极系统5，真空工作室4采用卧式结构，双门侧开，左侧大门1用于三维移动机构的安装维护，右侧大门2设有用于镜片移动装置3；镜片移动装置3包括镜面烘烤系统31、镜面翻转系统32、镜面旋转系统33与镜面装夹定位系统34；烘烤系统位于镜面翻转系统32的一侧，镜面旋转系统33安装在右侧大门2的一侧，镜面装夹定位系统34安装在右侧大门2的的另一侧。优选的，镜面烘烤系统31可以对整个镜面进行升温烘烤，通过对烘烤系统的设计，采用包围与反射热量的方式，温升主要控制在镜面范围。优选的，镜面翻转系统32，装夹镜面时可以翻转至水平位置，且有锁定结构进行位置锁定，方便镜面的安装操作。优选的，镜面旋转系统33，旋转系统传动电机位于一侧大门外部，通过磁流体密封轴连接至镜面装夹定位系统34，装夹完成的镜面在真空、加热烘烤时可进行旋转，确保烘烤温度分布均匀。优选的，镜面装夹定位系统34，安装平板上的径向沟槽用于固定镜面，径向方向的长度刻度用于镜面的定位；磁控溅射阴极系统5安装于真空工作室4中部，磁控溅射阴极系统5可上下、左右、前后移动，并设有位置限位保护。优选的，磁控溅射阴极系统5系统采用中频孪生溅射源51或直流磁控溅射源52，备有预溅射系统51与反溅射系统52，用于靶材的预溅射与镜面的轰击清洗。工作原理：光学镜面在调节成水平放置的镜面装夹定位装置上进行精密定位与装夹，装夹完成后翻转至垂直状态推送至真空室，关闭大门抽真空。光学镜面在真空室内完成烘烤加温，并可以进行旋转。三维移动磁控溅射阴极系统5源先行移动至边缘位置进行预溅射，去除靶面污染物。之后采用反溅射系统52轰击增材镜面用于清洁表面，清洁完成后即可进行镜面增材过程。由于采用了立式移动方式，该系统可避免光学镜面真空增材制造过程中形成的材料灰尘落于光学镜面表面而影响成材质量，同时可避免材料灰尘沉积于磁控溅射阴极而形成的打火放电问题。采用了双门卧式结构，三维移动的磁控溅射阴极安装于卧式真空工作室4内，双门侧开，一侧大门用于三维移动机构的安装维护，另一面大门设有用于镜片移动装置3。该装置结构简单，操控方便，便于通过电气元件实现自动化控制，进而提高真空增材系统的可操作性和方便性；该装置实用性强，对人工操作要求低，可提高真空增材系统对大口径光学零件的加工效率尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.双门卧式结构光学镜面真空数控增材设备，其特征在于：包括真空工作室(4)，真空工作室(4)内设有三维移动的磁控溅射阴极系统(5)，真空工作室(4)采用卧式结构，双门侧开，左侧大门(1)用于三维移动机构的安装维护，右侧大门(2)设有用于镜片移动装置(3)的移动调整；/n所述镜片移动装置(3)包括镜面烘烤系统(31)、镜面翻转系统(32)、镜面旋转系统(33)与镜面装夹定位系统(34)；所述烘烤系统位于镜面翻转系统(32)的一侧，所述镜面旋转系统(33)安装在右侧大门(2)的一侧，所述镜面装夹定位系统(34)安装在右侧大门(2)的的另一侧。/n

【技术特征摘要】
1.双门卧式结构光学镜面真空数控增材设备，其特征在于：包括真空工作室(4)，真空工作室(4)内设有三维移动的磁控溅射阴极系统(5)，真空工作室(4)采用卧式结构，双门侧开，左侧大门(1)用于三维移动机构的安装维护，右侧大门(2)设有用于镜片移动装置(3)的移动调整；
所述镜片移动装置(3)包括镜面烘烤系统(31)、镜面翻转系统(32)、镜面旋转系统(33)与镜面装夹定位系统(34)；所述烘烤系统位于镜面翻转系统(32)的一侧，所述镜面旋转系统(33)安装在右侧大门(2)的一侧，所述镜面装夹定位系统(34)安装在右侧大门(2)的的另一侧。


2.根据权利要求1所述的双门卧式结构光学镜面真空数控增材设备，其特征在于：所述镜面烘烤系统(31)可以对整个镜面进行升温烘烤，通过对烘烤系统的设计，采用包围与反射热量的方式，温升主要控制在镜面范围。


3.根据权利要求1所述的双门卧式结构光学镜面真空数控增材设备，其特征在于：所述镜面翻转系统(32)，装夹镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晋峰，
申请(专利权)人：南京爱思菲瑞克光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32