一種用於光學加工拋光的標示方法
2023-07-12 10:58:06 2
一種用於光學加工拋光的標示方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於光學加工拋光的標示方法，包括如下步驟：⑴獲得被測工件的假彩圖；⑵在假彩圖上添加標記點，並記錄其坐標；⑶在假彩圖和被測工件上各設置四個定位點，並根據定位點的位置得到坐標變換關係；⑷根據坐標變換關係進行變換；⑸使用標示裝置在被測工件上標示需要加工的位置。本發明可實現自動標示，避免人為標記定位誤差，特別適用高精度光學元件的加工。
【專利說明】—種用於光學加工拋光的標不方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於光學加工拋光的標示方法，涉及一種用於指示拋光頭或工件的進給運動位置的標示方法。
【背景技術】
[0002]現有技術中，常用的光學元件加工方法按其加工方式可分為三類，材料去除法加工法，如研磨拋光法、單點金剛石車削、數控拋光；變形加工法，如熱壓成形、模壓成形、注塑成形等；材料附加成形法如真空鍍膜法和複製成形法等。這些加工方法的共有之處是都要利用數字波面幹涉儀或三坐標測量儀等測量手段獲得現有工件面形與目標面形的誤差分布，然後將面形誤差分布與其在工件上的位置相對應標示出需要進一步加工處理的高低位置。在光學加工過程中通常需要多個加工周期才能使面形誤差收斂到期望範圍，因此每個加工周期開始前都需要明確鏡面上的加工區域。
[0003]中國發明專利CN1295905A與發明專利CN100574995C公開的標示方法都把面形誤差分布假彩圖與監視器中的動態畫面相疊加在一起，調整假彩圖尺寸使與動態圖像匹配，檢測者通過動態圖像來判斷標示出工件上需要進一步加工處理的高低位置。這兩種標記方法在實際使用中通常需要檢測者手持記號筆在工件被檢面上移動，眼睛緊盯測監視器中記號筆的移動畫面，當動態屏幕中顯示記號筆移動到需要標示的位置時，在工件上標示出對應位置。對於大口徑的高精度光學元件而言一次檢測可能需要標示的位置非常多，對檢測者來說，工作量是巨大的，而且工件上的位置標示的是否準確受檢測者主觀因素影響大，限制了標示準確性。
【發明內容】
[0004]本發明的發明目的是提供一種用於光學加工拋光的標示方法，減少檢測者的複雜勞動，以簡化標示工作，提高工作效率，提高標示精度，實現自動標示。
[0005]為達到上述發明目的，本發明採用的技術方案是:一種用於光學加工拋光的標示方法，包括如下步驟:
(1)、採用檢測設備獲得被測工件表面的面形誤差高低分布，並生成假彩圖；
(2)、在假彩圖上對需要加工的高位置和不需要加工或需要少加工的低位置處添加標記點，並記錄假彩圖上所有標記點的坐標；
(3)、在假彩圖和被測工件上各設置四個定位點，所述定位點分別由假彩圖和被測工件上一個最小橫坐標點，一個最大橫坐標點，一個最小縱坐標點和一個最大縱坐標點組成；根據所述假彩圖和被測工件上的定位點的位置，得到坐標變換關係；
(4)、根據所述坐標變換關係，將所述假彩圖上的標記點的坐標進行變換得到被測工件坐標系下的標示點坐標；
(5)、使用標示裝置在被測工件上的標示點處標示需要加工的高位置和不需要加工或需要少加工的低位置； 其中所述步驟(2)先於步驟(3)執行，或步驟(3)先於步驟(2)執行，或步驟(2)和步驟(3)同時執行。
[0006]上述技術方案中，所述檢測設備為幹涉儀或三坐標測量儀。
[0007]上述技術方案中，所述步驟(4)中坐標變換包括坐標平移、旋轉和按比例縮放。
[0008]由於上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點:
1.本發明通過設置特定的定位點，使得只需要一幅假彩圖，便可得到假彩圖與被測工件的坐標變換關係，避免了因象差、變形而造成的誤差；
2.本發明可實現自動標示，避免人為標記定位誤差，特別適用高精度光學元件的加工。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]附圖1為本發明實施例一中檢測設備獲得的誤差面形分布假彩圖示意圖；
附圖2為實施例一中在假彩圖上設計的標記點位置分布示意圖；
附圖3為實施例一中被測工件坐標系下的標示點坐標分布示意圖；
附圖4為實施例一中被測工件表面上的標示效果示意圖；
附圖5為實施例一面形誤差分布假彩圖上四個定位點示意圖；
附圖6為實施例一中被測工件上四個定位點示意圖；
附圖7為實施例一中標示裝置示意圖。
[0010]其中:1、X軸平移機構；2、Y軸平移機構；3、Ζ軸平移機構；4、標示探頭筆；5、筆桿；
6、墨水軟囊；7、觸頭；8、控制系統；9、顯示系統；10、假彩圖；11、機架；12、被測工件。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述:
實施例一:參見圖廣圖6所示，一種用於光學加工拋光的標示方法，包括如下步驟:
(1)、採用檢測設備獲得被測工件表面的面形誤差高低分布，並生成假彩圖；
(2)、在假彩圖上對需要加工的高位置和不需要加工或需要少加工的低位置處添加標記點，並記錄假彩圖上所有標記點的坐標；
(3)、在假彩圖和被測工件上各設置四個定位點，所述定位點分別由假彩圖和被測工件上一個最小橫坐標點，一個最大橫坐標點，一個最小縱坐標點和一個最大縱坐標點組成；根據所述假彩圖和被測工件上的定位點的位置，得到坐標變換關係；
(4)、根據所述坐標變換關係，將所述假彩圖上的標記點的坐標進行變換得到被測工件坐標系下的標示點坐標；
(5)、使用標示裝置在被測工件上的標示點處標示需要加工的高位置和不需要加工或需要少加工的低位置；
其中所述步驟(2)先於步驟(3)執行，或步驟(3)先於步驟(2)執行，或步驟(2)和步驟(3)同時執行。
[0012]本實施例中，所述檢測設備為幹涉儀。
[0013]本實施例中，所述步驟(4)中坐標變換包括坐標平移、旋轉和按比例縮放。
[0014]如附圖7所示，一種用於本實施例的標示裝置，本裝置包括機架11、標示探頭筆4、驅動標示探頭筆三維運動的平移機構、顯示系統9和控制系統8，所述標示探頭筆4設於所述驅動標示探頭筆三維運動的平移機構上，所述驅動標示探頭筆三維運動的平移機構設於所述機架11上，所述機架11與所述控制系統8相連，所述控制系統8與所述顯示系統9相連接。本實施例中，所述標示探頭筆4包括觸頭7、筆桿5和安裝在筆桿內的墨水膠囊6，所述觸頭7與所述墨水膠囊6相連接。
[0015]本實施例中，所述觸頭為聚酯軟筆頭。
[0016]本實施例中，所述驅動標示探頭筆三維運動的平移機構包括X軸平移機構1、Y軸平移機構2和Z軸平移機構3。
【權利要求】
1.一種用於光學加工拋光的標示方法，其特徵在於，包括如下步驟: (1)、採用檢測設備獲得被測工件表面的面形誤差高低分布，並生成假彩圖； (2)、在假彩圖上對需要加工的高位置和不需要加工或需要少加工的低位置處添加標記點，並記錄假彩圖上所有標記點的坐標； (3)、在假彩圖和被測工件上各設置四個定位點，所述定位點分別由假彩圖和被測工件上一個最小橫坐標點，一個最大橫坐標點，一個最小縱坐標點和一個最大縱坐標點組成；根據所述假彩圖和被測工件上的定位點的位置，得到坐標變換關係； (4)、根據所述坐標變換關係，將所述假彩圖上的標記點的坐標進行變換得到被測工件坐標系下的標示點坐標； (5)、使用標示裝置在被測工件上的標示點處標示需要加工的高位置和不需要加工或需要少加工的低位置； 其中所述步驟(2)先於步驟(3)執行，或步驟(3)先於步驟(2)執行，或步驟(2)和步驟(3)同時執行。
2.根據權利要求1所述的一種用於光學加工拋光的標示方法，其特徵在於:所述檢測設備為幹涉儀或三坐標測量儀。
3.根據權利要求1所述的一種用於光學加工拋光的標示方法，其特徵在於:步驟(4)中坐標變換包括坐標平移、旋轉和按比例縮放。
【文檔編號】B24B13/01GK103769975SQ201410006382
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月7日 優先權日:2014年1月7日
【發明者】陳曦, 郭培基 申請人:蘇州大學