真空室光學(xué)元件升降定位裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種升降定位裝置，該升降定位裝置應(yīng)用于真空環(huán)境下非球面光學(xué)鏡片的離子束修整拋光加工。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，強(qiáng)激光光學(xué)系統(tǒng)和高清晰度光學(xué)系統(tǒng)，如戰(zhàn)術(shù)激光武器光學(xué)系統(tǒng)、遠(yuǎn)距離紫外與紅外成像探測(cè)系統(tǒng)、深空光電探測(cè)系統(tǒng)、輕質(zhì)穩(wěn)像觀瞄系統(tǒng)、激光雷達(dá)系統(tǒng)、深紫外與極紫外光刻系統(tǒng)等，對(duì)具有亞納米級(jí)表面粗糙度和納米級(jí)面型精度光學(xué)元件的需求日益迫切，需要依靠超精密光學(xué)元件及其制造技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。先進(jìn)光電系統(tǒng)發(fā)展的要求日益提升，“超精密”所對(duì)應(yīng)的精度和表面質(zhì)量也在日益精細(xì)化。以表面粗糙度和面型精度為例，超光滑的尺度已經(jīng)發(fā)展到表面粗糙度達(dá)到lnm以下，面型精度優(yōu)于10nm。
[0003]加工超高精度光學(xué)元件，需要利用拋光壓力接近于零的非接觸式超精密拋光工藝技術(shù)，避免光學(xué)元件表面及亞表面微觀損傷缺陷的產(chǎn)生。在這個(gè)方面，以等離子體成型與離子束拋光技術(shù)為代表的非接觸加工技術(shù)，擁有滿足超高精度光學(xué)元件制造苛刻要求的多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。離子束拋光技術(shù)是原子量級(jí)上的無(wú)應(yīng)力、非接觸式超精密光學(xué)加工工藝技術(shù)，具有加工精度高、無(wú)損傷、可抑制中高頻小波紋度、加工面潔凈無(wú)污染的特點(diǎn)，特別適合高精度平面、深度非球面鏡面、異形鏡面、自由表面鏡面以及激光晶體等特殊光學(xué)元件與材料的超精密加工，加工精度能達(dá)到亞納米量級(jí)，具有傳統(tǒng)工藝無(wú)法比擬的優(yōu)越性，同時(shí)還能提高工作效率，使制造質(zhì)量得到保證。
[0004]為保證離子束拋光工藝有效實(shí)施，離子束拋光時(shí)光學(xué)元件需要在真空環(huán)境下和高潔凈度環(huán)境下精確的升降和定位，這樣才能控制離子束源對(duì)被加工光學(xué)零件的精確位置，以便精確控制離子束的駐留時(shí)間及離子束的入射角等技術(shù)參數(shù)。
[0005]目前常見的升降裝置是現(xiàn)有安裝于輸送工件的小車，然后用一四連桿結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)升降，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)置存在如下不足:
[0006]①要增加輸送工件的小車裝置，為電機(jī)提供動(dòng)力的導(dǎo)線需要隨輸送小車一起運(yùn)動(dòng)，需要有導(dǎo)線防護(hù)裝置等；將有輸送小車由傳遞室真空室進(jìn)入工藝真空室的通過空間，增大傳遞窗的幾何尺寸，將會(huì)延長(zhǎng)真空系統(tǒng)達(dá)到工藝要求的時(shí)間而造成能源浪費(fèi)。
[0007]②四連桿結(jié)構(gòu)復(fù)雜，提升距離一旦設(shè)計(jì)完成就是一個(gè)不變的數(shù)值，不能根據(jù)工藝要求和不同加工工件選擇一范圍，比較局限。
[0008]③光學(xué)元件重復(fù)定位性差，重復(fù)定位誤差較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作便捷、控制精確且重復(fù)定位性誤差較小的真空室光學(xué)元件升降定位裝置。
[0010]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種真空室光學(xué)元件升降定位裝置，其特征在于包括
[0011]架體，包括至少兩塊立板及設(shè)于立板上的頂板；
[0012]電機(jī)，設(shè)于前述頂板上并具有水平輸出的動(dòng)力輸出端，該動(dòng)力輸出端上連接有一蝸桿，
[0013]托盤，包括至少兩個(gè)縱梁及設(shè)于縱梁之間的橫梁，每個(gè)縱梁上均設(shè)于端面朝上的第一定位球，前述橫梁上也設(shè)有端面朝上的第二定位球，并且，前述的兩個(gè)第一定位球和第二定位球處于非直線上并能重復(fù)定位光學(xué)元件；
[0014]絲桿，豎直地設(shè)置于前述托盤的橫梁上，上端具有轉(zhuǎn)動(dòng)配合的旋轉(zhuǎn)螺母，該旋轉(zhuǎn)螺母外壁具有與前述蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)配合的蝸齒，所述頂板開設(shè)有供絲桿通過的通孔；以及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，對(duì)稱地布置于前述托盤的兩側(cè)。
[0015]作為優(yōu)選，所述的頂板下端面向下延伸設(shè)置有連接板，所述的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括
[0016]滑軌，豎直地設(shè)置于所述的縱梁上；以及
[0017]滑塊，設(shè)于前述的連接板上并與前述滑軌滑動(dòng)導(dǎo)向配合。
[0018]進(jìn)一步，所述的旋轉(zhuǎn)螺母設(shè)于一安裝座內(nèi)，該安裝座上具有與絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)配合的軸承，所述安裝座位于軸承兩端分別設(shè)有擋圈，對(duì)應(yīng)地，所述絲桿的上端和下端均設(shè)有與前述擋圈限位配合的限位螺母。
[0019]進(jìn)一步，所述的縱梁向外延伸有一感應(yīng)塊，對(duì)應(yīng)地，所述連接板的下端部設(shè)于一供前述感應(yīng)塊觸碰以促使電機(jī)停止工作的限位開關(guān)。
[0020]第一定位球的設(shè)置優(yōu)選如下結(jié)構(gòu):所述縱梁橫向延伸有一承接板，該承接板下端面設(shè)有一調(diào)節(jié)板，該調(diào)節(jié)板的下端面設(shè)有一水平托板，所述的第一定位球則設(shè)于該水平托板上。
[0021]進(jìn)一步，所述電機(jī)輸出端設(shè)有一聯(lián)軸器，該聯(lián)軸器與一轉(zhuǎn)軸連接，該轉(zhuǎn)軸上設(shè)有同步轉(zhuǎn)動(dòng)的蝸桿。
[0022]便于制造和裝配，所述旋轉(zhuǎn)螺母的外壁套設(shè)有一同步轉(zhuǎn)動(dòng)的蝸輪，該蝸輪上成型有所述的蝸齒.
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:直接安裝于真空室的架體上，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，不會(huì)延長(zhǎng)真空系統(tǒng)達(dá)到工藝要求的時(shí)間；采用渦輪與蝸桿減速機(jī)構(gòu)結(jié)合絲桿與旋轉(zhuǎn)螺母實(shí)現(xiàn)升降，控制精確并容易調(diào)整提升距離；具有精確的三點(diǎn)定位機(jī)構(gòu)使得重復(fù)定位誤差較小。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為圖1中C部放大圖。
[0026]圖3為圖1中沿A-A方向的放大剖視圖。
[0027]圖4為圖1中B向放大圖。
[0028]圖5為圖4中托盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖6為圖5中沿D-D方向的剖視圖。
[0030]圖7為圖5中沿E-E方向的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0032]如圖1所示，本實(shí)施例中的真空室光學(xué)元件升降定位裝置包括架體1、電機(jī)2、托盤4、絲桿3及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)5，架體1包括兩塊立板11及設(shè)于立板11上的頂板12，頂板12開設(shè)有供絲桿3通過的通孔，頂板12下端面向下延伸設(shè)置有連接板14，為提高牢固性，立板11底端用底板連接固定。
[0033]結(jié)合圖3所示，電機(jī)2設(shè)于頂板12上，電機(jī)2輸出端設(shè)有一聯(lián)軸器21，該聯(lián)軸器21與一轉(zhuǎn)