本发明涉及光学元件抛光设备技术领域，具体而言，涉及一种抛光机构及抛光装置。
背景技术：
近年来，由于非球面、自由曲面光学元件具有对多种相差校正、改善成像质量等优异光学性能，因而被光学系统采用。
目前大型非球面光学元件的精密研抛加工仍主要以人工操作完成，存在着加工质量不稳定、耗时长、难度大、效率低等一系列难题，传统的加工方法不能满足当前社会对于大批量大型非球面光学元件的需求。抛光加工成为了曲面光学元件加工过程的瓶颈，制约了光学技术的发展应用。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种抛光机构，其能够在具有偏心距、公转以及自转的复合运动前提下，对光学元件进行抛光，从而得到高质量的光学元件，设计合理，操作方便，适应性强。
本发明的另一个目的在于提供一种抛光装置，具有上述抛光机构的优点。
本发明的实施例是这样实现的：
基于上述目的，本发明的实施例提供了一种抛光机构，包括驱动件、基体、行星齿轮组件、传动组件以及被动柔顺组件；
所述行星齿轮组件包括太阳轮、行星架以及行星轮，所述太阳轮与所述基体固定连接，所述驱动件与所述行星架固定连接且带动所述行星架转动，所述行星轮可转动的设置于所述行星架且与所述太阳轮啮合传动，所述行星轮通过所述传动组件与所述被动柔顺组件传动连接。
另外，根据本发明的实施例提供的抛光机构，还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的可选实施例中，所述行星架包括第一传动轴，所述驱动件包括驱动轴，所述第一传动轴依次穿设于所述太阳轮和所述基体，且与所述驱动轴固定连接；
所述行星架周向设置有至少一个连接部，所述行星轮的数量与所述连接部的数量相同且包括传动行星轮，所述行星轮一一对应的可转动设置于所述连接部，且每个所述行星轮分别与所述太阳轮啮合，所述传动行星轮通过第二传动轴与所述传动组件连接。
在本发明的可选实施例中，所述行星轮的数量为三个且围绕所述太阳轮均匀分布。
在本发明的可选实施例中，所述传动组件包括第一传动轮、双联齿轮以及第二传动轮，所述双联齿轮包括同轴设置的第三传动轮和第四传动轮；
所述双联齿轮通过第三传动轴可转动的设置于所述行星架，所述第三传动轮与所述第一传动轮啮合，所述第四传动轮与所述第二传动轮啮合，所述第二传动轮与所述被动柔顺组件的动力输出轴固定连接。
在本发明的可选实施例中，所述第三传动轮的齿数大于所述第一传动轮的齿数，所述第二传动轮的齿数大于所述第四传动轮的齿数，所述第三传动轮的齿数大于所述第四传动轮的齿数。
在本发明的可选实施例中，所述行星架背离所述驱动件的一侧还固定设置有副行星架，所述副行星架开设有铰接孔、输出轴调节孔以及角度调节孔，所述输出轴调节孔和所述角度调节孔均为圆弧形孔，且所述输出轴调节孔的轴线、所述角度调节孔的轴线以及所述铰接孔的轴线重合；
所述被动柔顺组件通过调偏心轴承座与所述副行星架连接，所述动力输出轴穿设于所述输出轴调节孔且能够沿所述输出轴调节孔进行位置调节。
在本发明的可选实施例中，所述调偏心轴承座包括座本体和设置于所述座本体周向的铰接部和调节部，所述动力输出轴通过轴承与所述座本体可转动连接，所述铰接部与所述铰接孔可转动连接，所述调节部可调节的设置于所述角度调节孔。
在本发明的可选实施例中，所述被动柔顺组件包括动力输出轴、压缩弹簧、花键套、预紧件以及输出套筒；
所述动力输出轴包括相对的轴承连接端和具有预紧段的磨头连接端，所述轴承连接端设置有抵挡块，所述输出套筒沿轴向开设有穿设孔，所述穿设孔依次包括第一嵌设段、第二嵌设段以及第三嵌设段，所述花键套插设于所述第一嵌设段且具有中心轴孔，所述磨头连接端穿设于所述中心轴孔且所述预紧段位于所述第二嵌设段，所述预紧件与所述预紧段配合连接且卡设于所述第二嵌设段，所述压缩弹簧套设于所述磨头连接端且两端分别抵接于所述抵挡块和所述花键套。
在本发明的可选实施例中，所述抛光机构还包括抛光磨具，所述抛光磨具包括固定连接的抛光轮和固定件，所述固定件包括固定部和卡设部，所述卡设部嵌设于所述第三嵌设段，所述固定部与所述输出套筒通过连接件固定连接。
本发明还提供了一种抛光装置，包括机械臂和所述的抛光机构，所述机械臂与所述抛光机构的基体固定连接。
本发明实施例的有益效果是：设计合理、巧妙，结构简单，抛光质量稳定，实现抛光磨具同时具有公转、自转的复合运动，且抛光磨具的公转偏心距大小可以在设计范围内进行连续调节，被动柔顺组件实现该抛光磨具的抛光接触力在小范围内波动，使得抛光磨具在具有公转和自转的复合运动的基础上能够稳定抛光接触力的大小，且针对不同工艺条件适应性强，抛光磨具始终与待抛光工件实现良好的贴合，并保证抛光接触力保持在一个比较稳定的范围，接触力稳定，工艺条件适应性强，提高抛光质量，有利于得到高质量的抛光工件。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例1提供的抛光机构第一视角的结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的抛光机构第二视角的结构示意图；
图3为本发明实施例1提供的抛光机构中行星齿轮组件与基体、驱动件连接的结构示意图；
图4为本发明实施例1提供的抛光机构中行星齿轮组件的分解图；
图5为本发明实施例1提供的抛光机构中传动组件的结构示意图；
图6为本发明实施例1提供的抛光机构中传动组件、被动柔顺组件以及行星架连接的结构示意图；
图7为本发明实施例1提供的抛光机构中副行星架的结构示意图；
图8为本发明实施例1提供的抛光机构中被动柔顺组件的爆炸图；
图9为本发明实施例1提供的抛光机构中被动柔顺组件的剖视图；
图10为本发明实施例2提供的抛光装置的结构示意图。
图标：100-抛光机构；10-驱动件；12-基体；15-行星齿轮组件；152-太阳轮；154-行星架；155-第一传动轴；16-行星轮；162-传动行星轮；164-第二传动轴；18-传动组件；182-第一传动轮；183-双联齿轮；184-第三传动轮；185-第四传动轮；186-第二传动轮；19-副行星架；192-铰接孔；195-输出轴调节孔；198-角度调节孔；20-调偏心轴承座；201-座本体；205-铰接部；208-调节部；23-被动柔顺组件；231-动力输出轴；232-压缩弹簧；233-花键套；234-预紧件；235-输出套筒；236-抵挡块；237-第一嵌设段；238-第二嵌设段；239-第三嵌设段；24-抛光磨具；25-抛光装置；255-机械臂。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
图1为本实施例提供的抛光机构100第一视角的结构示意图，图2为本实施例提供的抛光机构100第二视角的结构示意图，请参照图1和图2所示。抛光机构100包括驱动件10、基体12、行星齿轮组件15、传动组件18以及被动柔顺组件23。
行星齿轮组件15包括太阳轮152、行星架154以及行星轮16，太阳轮152和基体12固定连接且固定不动，驱动件10穿设于太阳轮152与行星架154固定连接，驱动件10带动行星架154转动，行星轮16可转动的设置于行星架154上，且行星轮16与太阳轮152啮合，行星架154带动行星轮16进行公转，在固定不动的太阳轮152啮合作用下，行星轮16实现自转。即行星轮16具有自转和公转的复合转动，行星轮16通过传动组件18与被动柔顺组件23传动连接，被动柔顺组件23通过副行星架19与行星架154连接，在行星齿轮组件15的作用下实现自转加公转的复合运动，同时被动柔顺组件23通过调偏心轴承组件与副行星架19可调节连接，从而调节被动柔顺组件23自转的旋转轴线和公转的旋转轴线之间的偏心距。
现有的抛光机构一般是由驱动电机直接驱动抛光头组成，结构比较简单。为了适应加工高质量的光学元件，对抛光工具提出了偏心抛光要求，故本实施例1提供的抛光机构100在具有偏心距、公转以及自转复合运动的前提下，能够对光学元件进行抛光处理，从而得到高质量的光学元件。该抛光工具工艺条件适应性强、抛光质量稳定，有利于提高被加工光学元件的加工质量。
下面对该抛光机构100的各个部件的具体结构和相互之间的对应关系进行详细说明。
首先，详细介绍行星齿轮组件15的具体结构，图3为本实施例提供的抛光机构100中驱动件10、基体12以及行星齿轮组件15连接的结构示意图，图4为本实施例提供的抛光机构100中行星齿轮组件15的结构示意图，请参照图3和图4所示。
基体12开设有中心通孔，驱动件10固定设置于基体12上，且驱动件10包括驱动轴，行星齿轮组件15包括太阳轮152、行星架154以及行星轮16，行星架154与驱动件10的驱动轴固定连接，太阳轮152与基体12固定连接，行星轮16通过转轴设置于行星架154上且行星轮16与太阳轮152啮合。
太阳轮152与基体12固定不动，行星架154在驱动轴的作用下绕驱动轴的中心轴线转动，转动的同时带动行星架154上的行星轮16同步转动，即实现公转的目的。
由于行星轮16和太阳轮152啮合，太阳轮152固定不动，行星轮16随行星架154公转时，使得行星轮16绕其中心轴线实现自转。
其中，行星架154包括第一传动轴155，第一传动轴155位于行星架154的中心位置，使得行星架154围绕第一传动轴155转动，驱动件10为电机，电机固定设置于基体12上，且电机驱动轴朝向行星架154一侧延伸，装配时，行星架154的第一传动轴155依次穿设于太阳轮152和基体12，且第一传动轴155与电机驱动轴通过联轴器固定连接，从而将驱动件10的动力传递至行星轮16。
可选的，行星架154周向设置有至少一个连接部，行星轮16的数量与连接部的数量相同，且行星轮16一一对应的可转动设置于连接部，全部行星轮16设置于太阳轮152的周向且每个行星轮16均与太阳轮152啮合，行星轮16中包括传动行星轮162，该传动行星轮162通过第二传动轴164与传动组件18连接。
在本实施例中，行星轮16的数量为三个且围绕太阳轮152均匀分布，该均匀分布的行星轮16能够较好平衡行星齿轮组件15，使其受力均衡，行星架154及行星轮16的转动更加平稳。
其次，详细介绍传动组件18的具体结构，图5为本实施例提供的抛光机构100中传动组件18的结构示意图，图6为本实施例提供的抛光机构100中传动组件18、被动柔顺组件23以及行星架154连接的结构示意图，图7为本实施例提供的抛光机构100中副行星架19的结构示意图，请参照图5、图6及图7所示。
传动组件18包括第一传动轮182、双联齿轮183以及第二传动轮186，双联齿轮183包括同轴设置的第三传动轮184和第四传动轮185。第一传动轮182与上述传动行星轮162通过第二传动轴164固定连接，且第二传动轴164穿设于行星架154，双联齿轮183通过第三传动轴可转动的设置于行星架154，第三传动轮184与第一传动轮182啮合，第四传动轮185与第二传动轮186啮合，第二传动轮186与被动柔顺组件23的动力输出轴231固定连接，从而将动力传递给被动柔顺组件23。
可选的，传动组件18可以实现减速功能、加速功能等，根据实际具体需求而定，在本实施例中，传动组件18为减速器的作用，即第三传动轮184的齿数大于第一传动轮182的齿数，第二传动轮186的齿数大于第四传动轮185的齿数，第三传动轮184的齿数大于第四传动轮185的齿数，从而实现二级减速。
行星架154背离驱动件10的一侧还固定设置有副行星架19，即行星架154的一侧设置有第一传动轴155，另一侧设置有副行星架19，副行星架19为凹陷结构且与行星架154围合成嵌设腔，传动组件18设置于嵌设腔内，被动柔顺组件23通过副行星架19连接。
副行星架19设置有用于调节偏心距的调节孔，具体的，请参照图7所示，副行星架19开设有铰接孔192、输出轴调节孔195以及角度调节孔198，其中，铰接孔192为圆孔，输出轴调节孔195和角度调节孔198均为圆弧形孔，且输出轴调节孔195的轴线、角度调节孔198的轴线以及铰接孔192的轴线重合，输出轴调节孔195位于角度调节孔198和铰接孔192的中间，连接铰接孔192与角度调节孔198的两端，形成扇形，被动柔顺组件23通过调偏心轴承座20与副行星架19连接。
请继续参照图6所示，调偏心轴承座20包括座本体201和设置于座本体201周向的铰接部205和调节部208，其中，铰接部205位于座本体201的一侧，调节部208位于座本体201的另一侧，座本体201开设有中心通孔，动力输出轴231通过轴承与座本体201可转动连接，座本体201与输出轴调节孔195相对应，铰接部205与铰接孔192相对应，且通过连接件可转动连接，调节部208与角度调节孔198相对应，动力输出轴231穿设于输出轴调节孔195且能够沿输出轴调节孔195进行位置调节，座本体201和调节部208围绕铰接部205转动调节，从而调节被动柔顺组件23中动力输出轴231轴线与驱动件10轴线之间的偏心距距离。
图8为本实施例提供的抛光机构100中被动柔顺组件23的爆炸图，
图9为本实施例提供的抛光机构100中被动柔顺组件23的剖视图，请参照图8和图9所示。
被动柔顺组件23包括动力输出轴231、压缩弹簧232、花键套233、预紧件234以及输出套筒235，其中，动力输出轴231为阶梯圆柱状结构且包括相对的轴承连接端和磨头连接端，轴承连接端用于和轴承座可转动连接，磨头连接端用于和花键套233、输出套筒235连接，输出套筒235为空心套筒结构，沿轴向开设有穿设孔，花键套233从一端插设于穿设孔内，且花键套233具有中心轴孔，动力输出轴231穿设于中心轴孔，压缩弹簧232套设于动力输出轴231且位于轴承连接端与花键套233之间。
具体的，动力输出轴231的磨头连接端包括预紧段，轴承连接端靠近磨头连接端的位置设置有抵挡块236，该抵挡块236用于抵接压缩弹簧232，输出套筒235中设置的穿设孔，将输出套筒235依次分为第一嵌设段237、第二嵌设段238以及第三嵌设段239，其中，第一嵌设段237的内孔直径大于第二嵌设段238的内孔直径，第二嵌设段238的内孔直径大于第三嵌设段239的内孔直径。花键套233插设于第一嵌设段237，预紧件234与动力输出轴231的预紧段配合连接，且预紧件234卡设于第二嵌设段238，压缩弹簧232套设于磨头连接端且两端分别抵接于抵挡块236和花键套233。
具体的，该抛光机构100还包括抛光磨具24，抛光磨具24包括固定连接的抛光轮和固定件，固定件包括固定部和卡设部，卡设部嵌设于上述输出套筒235的第三嵌设段239，固定部与输出套筒235通过连接件固定连接。
在本实施例中，花键套233能够在动力输出轴231上进行轴向的滑动，并传递动力输出轴231的转矩，输出套筒235与花键套233通过螺钉固定连接在一起，输出套筒235的末端连接抛光磨具24，通过预紧件234和压缩弹簧232将花键套233预紧，通过压缩弹簧232可以使抛光磨具24实现小的抛光接触压力波动。实现抛光磨具24始终与光学工件良好的贴合，并保证抛光接触力保持在一个比较稳定的范围，不会大幅度的减小或者增大，从而对光学工件进行加工。
本发明的实施例提供的抛光机构100的工作原理为，驱动件10带动行星齿轮转动，实现行星轮16的公转与自转复合运动，行星齿轮组件15通过传动组件18与被动柔顺组件23传动连接，被动柔顺组件23通过副行星架19、第二传动轮186和双联齿轮183的啮合位置调节，实现动力输出轴231公转轴线与自转轴线的偏心距调节，从而实现抛光模具具有公转、自转的复合运动，同时抛光模具的偏心距大小在设计范围内可连续调节，抛光磨具24通过被动柔顺组件23实现抛光接触力在小范围内波动。
本发明实施例1提供的抛光机构100具有的有益效果是：设计合理、巧妙，结构简单，抛光质量稳定，通过一个驱动件10实现抛光磨具24同时具有公转、自转的复合运动，同时，抛光磨具24的公转偏心距大小可以在设计范围内进行连续调节，被动柔顺组件23实现该抛光磨具24的抛光接触力在小范围内波动，而不是仅仅依靠抛光磨具24本身的弹性保持抛光接触力稳定，使得抛光磨具24在具有公转和自转的复合运动的基础上能够稳定抛光接触力的大小，且针对不同工艺条件适应性强。
实施例2
本发明实施例2提供了一种抛光装置25，包括机械臂255和如实施例1提供的抛光机构100，图10为本实施例2提供的抛光装置25的结构示意图，请参照图10所示。
机械臂255与抛光机构100中的基体12固定连接，待抛光工件固定设置于工作台，具体工作过程为：
1.调整预紧件234，将压缩弹簧232预紧，花键套233此时受到压缩弹簧232的作用力而预紧。
2.使用机械臂255进行对刀，将动力输出轴231向下往待抛光工件进给，使得连接在输出套筒235上的抛光磨具24与待抛光工件进行接触，并进一步使压缩弹簧232压缩，达到需要的抛光接触力大小并停止对刀。
3.开始进行抛光加工过程，启动电机，通过行星齿轮组件15带动抛光磨具24进行加工，在抛光过程中，由于机械臂255的定位误差，会导致动力输出轴231与待抛光工件的距离出现变动，但由于压缩弹簧232的作用，当动力输出轴231与待抛光工件的距离变大时，压缩弹簧232将推动花键套233运动，从而使抛光磨具24贴合工件，保证接触力不会突然减小为0，当动力输出轴231与待抛光工件的距离变小时，花键套233将使压缩弹簧232压缩，保证抛光磨具24与待抛光工件的接触力不会突然增大到很大的值。
可选的，该抛光机构100还可以安装在加工中心的机床上使用，抛光磨具24始终与待抛光工件实现良好的贴合，并保证抛光接触力保持在一个比较稳定的范围，接触力稳定，工艺条件适应性强，提高抛光质量，有利于得到高质量的抛光工件。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。