支撐螺釘11可靠連接。
[0030]進一步的，所述磨盤4及柔性鉸鏈磨頭5的磨削面設置在拋光墊22，該拋光墊22可以通過熱熔膠分別粘貼于磨盤4和柔性鉸鏈磨頭5上。
[0031]所述的超聲波振動裝置用以帶動拋光工具體I進行超聲振動，進而帶動磨盤4和柔性鉸鏈磨頭5振動。具體地，該超聲波振動裝置包括壓電陶瓷14、超聲波發生器15、換能器16以及變幅桿17 ;該壓電陶瓷14安裝于拋光工具體I的一側側板上，與拋光工具體I緊密貼著；該超聲波發生器15通過信號線連接到換能器16上，換能器16再與變幅桿17連接，最后變幅桿17通過信號線連接于壓電陶瓷14上。
[0032]使用時，可以通過連接結構將本發明所述的拋光磨頭裝置安裝在機器人的末端執行器、機械手或者數控機床上。具體地，該連接結構可以為固定在拋光工具體I一側側板的連接板19。為盡量減小超聲振動對機器人或者數控機床位置精度的影響，可以在拋光工具體I的側板與連接板19之間設置緩沖片18，并通過連接螺釘20將拋光工具體1、緩沖片18和連接板19相連。
[0033]進一步設置有冷卻液管21，該冷卻液管21的管口朝向磨盤4，且該冷卻液管21可以安裝在所述支撐板10上。為了防止冷卻液溢出降低冷卻效果，可以在所述磨盤4上方設置有環狀的磨盤蓋板3，該磨盤蓋板3與磨盤4緊密配合。
[0034]工作時，將連接板19固定于機器人末端執行器的法蘭盤上，機器人將其運動到拋光位置。電機13開啟帶動磨盤4轉動，冷卻液開啟，通過冷卻液管21將冷卻液輸送到磨盤4內部，保證其冷卻效果。超聲波發生器15產生的超聲信號通過信號線、換能器16和變幅桿17傳至壓電陶瓷14處，壓電陶瓷14產生超聲振動，進而帶動拋光工具體I進行超聲振動。粘貼在磨盤4和柔性鉸鏈磨頭5上的拋光墊22在進行旋轉的同時還有超聲振動，進而對光學元件進行拋光。同時，由于柔性鉸鏈的彈性作用將使得柔性鉸鏈磨頭5在磨盤4各個的孔里不僅超聲振動，而且有一定的隨機位移。因此，在拋光過程中這些柔性鉸鏈磨頭5的運行軌跡將使得整體磨盤4運動雜錯無章，研磨掉初始產生的波紋狀條紋，最終降低小磨頭的中頻誤差。
[0035]本發明可根據實際光學元件加工工序以及精度要求，更換不同的拋光墊22和柔性鉸鏈磨頭5。并且可根據實際情況改變柔性鉸鏈磨頭5的數量、排列方式或者彈性模量，也可改變其柔性鉸鏈的物理性能，以改變其運動特性。同時配合改變超聲波發生器15的信號頻率以及拋光工具體I的運動軌跡，可更加合理地降低光學元件的中頻誤差。更為優選地，所述磨盤4中間設有一個所述的柔性鉸鏈磨頭5，在中間的柔性鉸鏈磨頭5外周放射性設有多個所述的柔性鉸鏈磨頭5，且位于磨盤4中間與周邊的柔性鉸鏈磨頭5具有不同的彈性模量。
[0036]所述連接板19等連接結構可根據連接機器的類型改變其配合形式，可與工業機器人或者數控機床等設備聯合控制超聲振動小磨頭的運動軌跡。
[0037]所述的超聲波發生器15可根據實際的工藝要求產生不同的頻率的超聲信號，經過換能器16和變幅桿17使得壓電陶瓷14產生不同頻率的超聲振動。并且可根據工藝要求改變壓電陶瓷14在拋光工具體I上的位置，可產生不同方向的超聲振動。
[0038]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明的技術范圍作任何限制，故但凡依本發明的權利要求和說明書所做的變化或修飾，皆應屬于本發明專利涵蓋的范圍之內。
【主權項】
1.一種可抑制光學元件中頻誤差的超聲振動拋光磨頭裝置，其特征在于:包括拋光工具體(1)、磨盤(4)、柔性鉸鏈磨頭(6)以及可帶動拋光工具體進行超聲振動的超聲波振動裝置；該磨盤(4)可旋轉地安裝在該拋光工具體(I)上，其上設有若干孔(41 )，所述的柔性鉸鏈磨頭(6 )通過柔性鉸鏈安裝在該孔內。2.根據權利要求1所述的可抑制光學元件中頻誤差的超聲振動拋光磨頭裝置，其特征在于:所述的磨盤(4)通過軸承(2)安裝在所述拋光工具體(I)的軸承孔內，并通過固定在該拋光工具體上的軸承端蓋(9 )定位該軸承(2 )。3.根據權利要求1所述的可抑制光學元件中頻誤差的超聲振動拋光磨頭裝置，其特征在于:所述的磨盤(4)通過一電機(13)帶動旋轉；所述的磨盤(4)上設有磨盤軸(6)，所述電機(13)的軸與該磨頭軸連接；所述的電機(13)固定在一支撐板(10)上，該支撐板則與所述的拋光工具體(I)連接。4.根據權利要求1所述的可抑制光學元件中頻誤差的超聲振動拋光磨頭裝置，其特征在于:所述的磨盤(4)及柔性鉸鏈磨頭(5)的磨削面設置在拋光墊(22)。5.根據權利要求4所述的可抑制光學元件中頻誤差的超聲振動拋光磨頭裝置，其特征在于:所述的拋光墊(22)通過熱熔膠分別粘貼于所述磨盤(4)和柔性鉸鏈磨頭(5)上。6.根據權利要求1所述的可抑制光學元件中頻誤差的超聲振動拋光磨頭裝置，其特征在于:所述的超聲波振動裝置包括壓電陶瓷(14)、超聲波發生器(15)、換能器(16)以及變幅桿(17);該壓電陶瓷(14)安裝于拋光工具體(I)的一側側板上，與拋光工具體緊密貼著；該超聲波發生器(15)通過信號線連接到換能器(16)上，換能器再與變幅桿(17)連接，最后變幅桿(17)通過信號線連接于壓電陶瓷(14)上。7.根據權利要求1所述的可抑制光學元件中頻誤差的超聲振動拋光磨頭裝置，其特征在于:進一步設置有冷卻液管(21)，該冷卻液管的管口朝向磨盤(4);所述磨盤(4)上方設置有環狀的磨盤蓋板(3)，該磨盤蓋板與磨盤緊密配合。8.根據權利要求1所述的可抑制光學元件中頻誤差的超聲振動拋光磨頭裝置，其特征在于:進一步設置有連接結構，該連接結構為固定在所述拋光工具體(I) 一側側板的連接板(19)，該側板與連接板之間設置有緩沖片(18)。9.根據權利要求1所述的可抑制光學元件中頻誤差的超聲振動拋光磨頭裝置，其特征在于:所述的柔性鉸鏈磨頭(5)根據實際情況設置有不同的數量、排列方式或者彈性模量。10.根據權利要求1所述的可抑制光學元件中頻誤差的超聲振動拋光磨頭裝置，其特征在于:所述磨盤(4)中間設有一個所述的柔性鉸鏈磨頭(5)，在中間的柔性鉸鏈磨頭(5)外周放射性設有多個所述的柔性鉸鏈磨頭(5)，且位于磨盤(4)中間與周邊的柔性鉸鏈磨頭具有不同的彈性模量。
【專利摘要】本發明公開了一種可抑制光學元件中頻誤差的超聲振動拋光磨頭裝置，包括拋光工具體、磨盤、柔性鉸鏈磨頭以及可帶動拋光工具體進行超聲振動的超聲波振動裝置；該磨盤可旋轉地安裝在該拋光工具體上，其上設有若干孔，所述的柔性鉸鏈磨頭通過柔性鉸鏈安裝在該孔內。與傳統的小磨頭拋光容易引入波紋狀的條紋并產生中頻誤差相比，本發明的超聲振動磨頭通過配合超聲振動以及柔性鉸鏈磨頭的運動，使得整體磨盤運動雜錯無章，從而可有效去除中頻誤差。
【IPC分類】B24B1/04, B24B41/00, B24B55/02
【公開號】CN105171537
【申請號】
【發明人】林曉輝, 湯輝煌, 杜欣宇, 劉建春
【申請人】廈門理工學院
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月30日