[发明专利]一种用于大尺寸空间角度窗口玻璃侧面抛光的装置及方法

说明书

本发明属于光学窗口玻璃精密加工领域，具体公开了一种大尺寸空间角度窗口玻璃侧面抛光的装置和方法，实现大尺寸异形窗口玻璃空间角度侧面抛光。装置通过将窗口玻璃固定在窗口玻璃支撑机构上，采用窗口玻璃侧面校垂机构和窗口玻璃水平旋转机构将窗口玻璃侧面空间角度校垂，并调整至与自动抛光机构垂直，通过自动抛光机构上抛光毛毡的旋转及往复运动，毛毡对异形窗口玻璃侧面进行高精度余量去除，实现对窗口玻璃的抛光。本发明具有结构简单、抛光方法简便、抛光效率高、抛光速度均匀、去除量均匀、适应性强、空间角度快速校垂等特点。

技术领域

本发明属于光学窗口玻璃精密加工技术领域，涉及一种用于大尺寸空间角度窗口玻璃侧面抛光的装置及方法，实现大尺寸异形窗口玻璃空间角度侧面抛光。

背景技术

随着光电产品向高速远距探测方向发展，窗口组件对光电产品的内部气密保护及电磁保护的作用愈发重要。为了使光电产品有尽可能多的连续观察角度，窗口组件具有大尺寸、空间异面、角度复杂的窗口玻璃组合形式。窗口玻璃与镜框侧面完全贴合，才能保证窗口组件内部的气密及良好的导电性，然而由于窗口玻璃侧面抛光为光学冷加工的倒数第二道工序，抛光质量好坏直接影响整块窗口玻璃的质量，而且对整个窗口组件的气密及导电性造成破坏，从而造成光电产品探测器工作异常。窗口玻璃具有材料软、形状差异大、尺寸跨度大、空间角度复杂、抛光去除量小(一般为0.01-0.02mm)等特点，因此在现有毛毡盘手工进行侧面抛光时存在以下问题：①现有侧面抛光为纯手工方式，由于窗口玻璃需要抛光的面与水平成15°夹角，操作人员很难长时间保持窗口玻璃处于该特定角度，从而导致抛光时破坏了窗口玻璃空间角度的偏差，造成加工质量问题；②窗口零件尺寸大、重心高，且由于抛光液的润滑作用，操作者易于窗口玻璃发生打滑，抛光时易发生磕碰和摔落，导致前期的冷加工价值损失；③手工操作毛毡盘，无法在旋转毛毡盘时同时保证侧面抛光的直线度，造成抛光不均匀，导致光学零件冷加工质量下降，一致性差；④手工操作抛光时容易对窗口玻璃表面划伤，造成二次超差风险；⑤手工抛光对操作者经验要求较高，且耗费大量的人力，抛光效率低。

因此需要寻求一种新的方法和装置，既能提高窗口玻璃空间角度侧面抛光质量、提高抛光一致性，又能避免手工操作过程中的安全问题和二次超差风险，还能提高窗口玻璃侧面抛光效率。

针对窗口玻璃抛光，我国发明专利“申请号CN109894950A一种红外窗口零件抛光工艺在线监控装置及方法”该专利公开了一种包括平模、接头、双自准直望远镜和可调节测试平台组成的零件抛光装置，该专利可实现红外窗口玻璃的平行差进行修正和抛光，但该方法只能对窗口玻璃的通光面进行抛光，对于异形窗口玻璃侧面无法进行抛光和角度调整。“申请号CN110434681A大口径蓝宝石窗口元件的双面高精度抛光方法”该专利公开了一种采用单轴抛光机进行大口径蓝宝石窗口元件双面高精度抛光的方法，在所属大口径蓝宝石加工领域，可实现双面反射面形优于1/3λ，但该方法只能实现窗口玻璃通光面的抛光，对于多角度的侧面抛光无法在所述专利实施。“申请号CN110977629A蓝宝石窗口片及其抛光工艺”该专利公开了一种蓝宝石窗口片高速抛光方法，通过对精磨处理的蓝宝石浸泡处理，在双面抛光机中采用超声辅助进行抛光，在提高抛光速率的同时保证抛光粗糙度的精度要求，然而该方法无法实现窗口玻璃的侧面空间异面多角度抛光。“申请号CN208866963U一种用于大尺寸蓝宝石窗口片的抛光治具”该专利公开了一种用于大尺寸蓝宝石窗口片的无蜡抛光治具，解决了抛光过程中由于线速度差异造成的窗口玻璃各点移除率不均衡的问题，避免了蓝宝石窗口“塌边”现象，然而对于窗口玻璃具有空间角度的侧面抛光无法实现。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：针对大口径异形窗口玻璃侧面空间角度抛光过程中的加工质量问题、窗口玻璃安全问题、侧面抛光不均匀、一致性差、抛光周期长等问题，提出一种用于大尺寸空间角度窗口玻璃侧面抛光的装置和方法，该装置具有窗口玻璃侧面校垂、直线度找正、抛光精度高、抛光速度均匀、去除量均匀等特点，通过该方法和装置可以保证窗口玻璃侧面抛光的质量，解决手工抛光过程中的安全问题，提高窗口玻璃侧面抛光的效率。

(二)技术方案