【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光学元件加工设备领域，尤其涉及一种小口径自由曲面光学加工中心。
技术介绍
1、自由曲面光学元件具有像差小、成像清晰等优点，可以实现一两片光学元件替代一组球面光学元件的效果。因此，小口径的自由曲面光学元件正被越来越广泛地应用于高端仪器和设备上。然而，相比于传统的球面光学元件，自由曲面元件加工难度大、精度差、效率低，过高的成本限制了其进一步的推广应用。现有的小口径自由曲面光学加工设备仍存在一些问题，工序分散，将零件的加工分散到很多道工序内完成，每道工序加工的内容少，工艺路线很长，所需设备和工艺装备的数目多，操作工人多，占地面积大，导致生产效率低下、加工精度难以保证、操作复杂度高、资源浪费严重和加工稳定性差等问题，因此，需要一种新的小口径自由曲面光学加工设备解决上述问题。
技术实现思路
1、为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：
2、本专利技术提供一种小口径自由曲面光学加工中心，包括机身、设置在所述机身上的工件台、标定机构、快抛机构、精抛机构和检测机构；所述机身底部设有第一运动机构和第二运动机构，驱动所述工件台沿x方向和y方向运动；所述机身背板上设有第三运动机构，用于驱动所述标定机构沿x方向运动；所述机身两侧分别设有第四运动机构和第五运动机构，分别驱动所述快抛机构和精抛机构沿z方向运动；所述检测机构设置于所述机身上方，用于检测加工后的工件；其中，所述工件台包括旋转载物机构，所述旋转载物机构用于带动待加工工件旋转。
3、优选的，所述工件
4、优选的，所述第一运动机构包括第一电机、与第一电机连接的第一丝杠、与第一丝杠配合的第一丝母、平行设置在第一丝杠两侧的第一x轴导轨、支撑板，所述第一x轴导轨上设置第一滑块，所述第一丝母和所述第一滑块均与所述支撑板连接，所述第二运动机构设置在所述支撑板上，所述工件台设置在所述第二运动机构上，所述第一电机驱动第一丝杠旋转，所述第一丝母带动所述支撑板沿所述第一x轴导轨直线运动；所述第二运动机构包括第二电机、与第二电机连接的第二丝杠、与第二丝杠配合的第二丝母、平行设置在第二丝杠两侧的第一y轴导轨，所述第一y轴导轨上设置第二滑块，所述第二丝母和所述第二滑块均与所述移动架连接，所述第二电机驱动第二丝杠旋转，所述第二丝母带动所述工件台沿所述第一y轴导轨直线运动。
5、优选的，所述标定机构包括移动板、相互垂直的第一探针和第二探针，所述第一探针固定在移动板上并与所述移动板垂直，所述第二探针通过连接杆固定在所述移动板上且与所述移动板平行。
6、优选的，所述第三运动机构包括第三电机、与第三电机连接的第三丝杠、与第三丝杠配合的第三丝母、平行设置在所述第三丝杠两侧的第二x轴导轨，所述第二x轴导轨上设置第三滑块，所述第三丝母和所述第三滑块均与所述移动板连接，所述第三电机驱动第三丝杠旋转，所述第三丝母带动所述标定机构沿所述第二x轴导轨直线运动。
7、优选的，所述快抛机构包括快抛工具头和快抛电机，所述快抛工具头由所述快抛电机驱动。
8、优选的，所述第四运动机构包括第四电机、与第四电机连接的第四丝杠、与第四丝杠配合的第四丝母、平行设置在所述第四丝杠两侧的第一z轴导轨，所述第一z轴导轨上设置第四滑块，所述第四丝母和所述第四滑块均与所述快抛机构连接，所述第四电机驱动第四丝杠旋转，所述第四丝母带动所述快抛机构沿所述第一z轴导轨直线运动。
9、优选的，所述精抛机构包括磁流变抛光轮、磁流变循环系统和精抛电机，所述磁流变抛光轮由所述精抛电机驱动。
10、优选的，所述第五运动机构包括第五电机、与第五电机连接的第五丝杠、与第五丝杠配合的第五丝母、平行设置在所述第五丝杠两侧的第二z轴导轨，所述第二z轴导轨上设置第五滑块，所述第五丝母和所述第五滑块均与所述精抛机构连接，所述第五电机驱动所述第五丝杠旋转，所述第五丝母带动所述精抛机构沿所述第二z轴导轨直线运动。
11、优选的，所述检测机构包括固定在所述机身顶部的安装架，安装架上依次设置干涉仪、第一相移器、反射镜和第二相移器，所述干涉仪发出的光线经所述第一相移器调整后到达反射镜表面，反射的光线经过第二相移器调整后到达加工后的工件表面进行光学检测。
12、与现有技术相比，本专利技术创造能够取得如下有益效果：
13、本专利技术创造所述的一种小口径自由曲面光学加工中心，将工件台、标定机构、快抛机构、精抛机构和检测机均设置在机身上，并可以在机身上运动，可以实现待加工的工件的位置标定、加工以及检测，缩短加工的工艺路线，不需要将工件频繁运输至各个不同的加工机构处，所需设备和工艺装备的数量少，各加工工序统一由控制系统进行控制，节约人工，能够显著提高生产效率，也避免待加工工件在重复装夹和运输的过程中造成破损。
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1.一种小口径自由曲面光学加工中心，其特征在于：包括机身、设置在所述机身上的工件台、标定机构、快抛机构、精抛机构和检测机构；所述机身底部设有第一运动机构和第二运动机构，驱动所述工件台沿x方向和y方向运动；所述机身背板上设有第三运动机构，用于驱动所述标定机构沿x方向运动；所述机身两侧分别设有第四运动机构和第五运动机构，分别驱动所述快抛机构和精抛机构沿z方向运动；所述检测机构设置于所述机身上方，用于检测加工后的工件；其中，所述工件台包括旋转载物机构，所述旋转载物机构用于带动待加工的工件旋转。
2.根据权利要求1所述的小口径自由曲面光学加工中心，其特征在于：所述工件台包括移动架，所述旋转载物机构设置在所述移动架上，所述旋转载物机构包括自下向上依次连接的工件台电机、减速器、联轴器、中心轴和载物台，所述中心轴通过滚动轴承与外部设置的轴承座连接，所述轴承座与所述移动架连接，所述工件台电机和减速器通过所述联轴器驱动所述中心轴旋转，所述中心轴带动所述载物台上的待加工工件转动。
3.根据权利要求1所述的小口径自由曲面光学加工中心，其特征在于：所述第一运动机构包括第一电机、与
4.根据权利要求1所述的小口径自由曲面光学加工中心，其特征在于：所述第三运动机构包括第三电机、与第三电机连接的第三丝杠、与第三丝杠配合的第三丝母、平行设置在所述第三丝杠两侧的第二X轴导轨，所述第二X轴导轨上设置第三滑块，所述第三丝母和所述第三滑块均与所述标定机构连接，所述第三电机驱动第三丝杠旋转，所述第三丝母带动所述标定机构沿所述第二X轴导轨直线运动。
5.根据权利要求4所述的小口径自由曲面光学加工中心，其特征在于：所述标定机构包括移动板、相互垂直的第一探针和第二探针，所述移动板与所述第三滑块和第三丝母连接，所述第一探针垂直固定在移动板上，所述第二探针通过连接杆固定在所述移动板上，所述第二探针与所述移动板平行，且与所述第二X轴导轨垂直。
6.根据权利要求1所述的小口径自由曲面光学加工中心，其特征在于：所述快抛机构包括快抛工具头和快抛电机，所述快抛工具头由所述快抛电机驱动。
7.根据权利要求1所述的小口径自由曲面光学加工中心，其特征在于：所述第四运动机构包括第四电机、与第四电机连接的第四丝杠、与第四丝杠配合的第四丝母、平行设置在所述第四丝杠两侧的第一Z轴导轨，所述第一Z轴导轨上设置第四滑块，所述第四丝母和所述第四滑块均与所述快抛机构连接，所述第四电机驱动第四丝杠旋转，所述第四丝母带动所述快抛机构沿所述第一Z轴导轨直线运动。
8.根据权利要求1所述的小口径自由曲面光学加工中心，其特征在于：所述精抛机构包括磁流变抛光轮、磁流变循环系统和精抛电机，所述磁流变抛光轮由所述精抛电机驱动。
9.根据权利要求1所述的小口径自由曲面光学加工中心，其特征在于：所述第五运动机构包括第五电机、与第五电机连接的第五丝杠、与第五丝杠配合的第五丝母、平行设置在所述第五丝杠两侧的第二Z轴导轨，所述第二Z轴导轨上设置第五滑块，所述第五丝母和所述第五滑块均与所述精抛机构连接，所述第五电机驱动所述第五丝杠旋转，所述第五丝母带动所述精抛机构沿所述第二Z轴导轨直线运动。
10.根据权利要求1所述的小口径自由曲面光学加工中心，其特征在于：所述检测机构包括固定在所述机身顶部的安装架，安装架上依次设置干涉仪、第一相移器、反射镜和第二相移器，所述干涉仪发出的光线经所述第一相移器调整后到达反射镜表面，反射的光线经过第二相移器调整后到达加工后的工件表面进行光学检测。
...【技术特征摘要】
1.一种小口径自由曲面光学加工中心，其特征在于：包括机身、设置在所述机身上的工件台、标定机构、快抛机构、精抛机构和检测机构；所述机身底部设有第一运动机构和第二运动机构，驱动所述工件台沿x方向和y方向运动；所述机身背板上设有第三运动机构，用于驱动所述标定机构沿x方向运动；所述机身两侧分别设有第四运动机构和第五运动机构，分别驱动所述快抛机构和精抛机构沿z方向运动；所述检测机构设置于所述机身上方，用于检测加工后的工件；其中，所述工件台包括旋转载物机构，所述旋转载物机构用于带动待加工的工件旋转。
2.根据权利要求1所述的小口径自由曲面光学加工中心，其特征在于：所述工件台包括移动架，所述旋转载物机构设置在所述移动架上，所述旋转载物机构包括自下向上依次连接的工件台电机、减速器、联轴器、中心轴和载物台，所述中心轴通过滚动轴承与外部设置的轴承座连接，所述轴承座与所述移动架连接，所述工件台电机和减速器通过所述联轴器驱动所述中心轴旋转，所述中心轴带动所述载物台上的待加工工件转动。
3.根据权利要求1所述的小口径自由曲面光学加工中心，其特征在于：所述第一运动机构包括第一电机、与第一电机连接的第一丝杠、与第一丝杠配合的第一丝母、平行设置在第一丝杠两侧的第一x轴导轨、支撑板，所述第一x轴导轨上设置第一滑块，所述第一丝母和所述第一滑块均与所述支撑板连接，所述第二运动机构设置在所述支撑板上，所述工件台设置在所述第二运动机构上，所述第一电机驱动第一丝杠旋转，所述第一丝母带动所述支撑板沿所述第一x轴导轨直线运动；所述第二运动机构包括第二电机、与第二电机连接的第二丝杠、与第二丝杠配合的第二丝母、平行设置在第二丝杠两侧的第一y轴导轨，所述第一y轴导轨上设置第二滑块，所述第二丝母和所述第二滑块均与所述工件台连接，所述第二电机驱动第二丝杠旋转，所述第二丝母带动所述工件台沿所述第一y轴导轨直线运动。
4.根据权利要求1所述的小口径自由曲面光学加工中心，其特征在于：所述第三运动机构包括第三电机、与第三电机连接的第三丝杠、与第三丝杠配合的第三丝母、平行设置在所述第三丝杠两侧的第二x轴导轨，所述第二x轴...
【专利技术属性】
技术研发人员：狄文广，王阔，刘怀磊，张海超，王旭，戚二辉，
申请(专利权)人：长春长光大器科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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