[发明专利]一种面向光学镜片的六自由度并联自动调偏系统及方法

说明书

一种面向光学镜片的六自由度并联自动调偏系统及方法，属于光学镜片精密自动化装配技术领域。基于中心偏的测量结果和六自由度并联结构实现镜片的自动调偏。自动调偏系统主要由镜筒调整模块、中心偏测量模块和自动调偏模块组成。自动调偏方法基于中心偏测量数据计算出待装配透镜的两个球心坐标，再驱动六自由度并联机构实现调偏，采用测量和调整交替进行的方式，即每进行一次调偏，需重新测量中心偏以验证调偏结果是否满足要求，若不满足要求，则需重新拟合光轴再次调偏直到精度达到要求为止。本发明实现了中心偏测量和镜片自动调整的一体化，能够快速测量镜片中心偏和调整偏移，既保证了镜片的调偏精度符合要求，又大大提高了镜片装调效率。

技术领域

本发明涉及一种面向光学镜片的六自由度并联自动调偏系统及方法，具体涉及一种面向光学镜片的六自由度并联调偏系统和自动高效调偏算法，属于光学镜片精密装配的自动化装配及光学系统与机电技术领域。

背景技术

随着航空航天和数码科技的技术的日新月异，光学镜头组已经广泛应用于航天器、无人机、智能机器人、数码相机、和民用手机等领域，对高效率、高可靠性的装配需求愈发强烈。但目前的普遍情况是对镜片中心偏的测量和调整基本上是人工进行，装配精度的可靠性和装配效率都难以保证，所以亟需一种更加可靠，更加快捷的镜片装配系统。

经过文献和专利检索，与镜片中心偏测量和镜片装配相关的装调系统或装置有如下几项：

(1)申请号CN201310411023，发明名称为：中心偏检测装置及检测方法，公开了一种结构简单、可快速、高效地检测被测透镜中心偏的中心偏检测装置和方法，解决了机械式的三坐标法中，每次测量读取数据比较吃力，耗时比较长，效率低，而且精度不高等问题，但是该方法仅仅局限于快速的测量镜片中心偏，并没有提出调偏的方案。

(2)申请号CN201410115050.4，发明名称为：光学镜头辅助装调装置，公开了一种光学镜头辅助装调装置，解决了现有技术中分别检测光学镜头的中心偏和透镜间隔测量精度低、成本高的技术问题，提高了光学镜头装调效率。然而，虽然此装置实现了中心偏测量和镜片间隔测量这两种测量的组合，但仍然没有提出在测量出镜片中心偏后如何进行调偏。

综上所述，虽然目前有许多针对光学镜片中心偏的测量设备，但通常只能实现镜片中心偏测量的自动化，当镜片存在中心偏时仍然需要人为进行调整，效率虽然相比于纯手工装配有了很大提高，但仍然无法实现镜片从测量到调偏整个过程的自动化。

本发明提供的一种面向光学镜片的中心偏自动测量及调偏系统采用测量和调整交替进行的方式，实现了中心偏测量和镜片调整的高度一体化，目前还未见类似的研究成果。

发明内容

本发明的目的是针对现有光学镜片中心偏的测量设备处理镜片存在中心偏时仍需要人为进行调整，效率较低的技术现状，提供了一种面向光学镜片的六自由度并联自动调偏系统及方法，采用测量和调整交替进行的方式，实现了中心偏测量和镜片调整的高度一体化。

一种面向光学镜片的六自由度并联自动调偏系统及方法，包括一种面向光学镜片的六自由度并联自动调偏系统，简称为“自动调偏系统”；以及一种面向光学镜片的六自由度并联自动调偏方法，简称“自动调偏方法”。

该自动调偏系统实现了中心偏测量和镜片自动调整的一体化，不仅能够实现镜片中心偏的快速测量，而且基于中心偏的测量结果，提出了采用六自由度并联结构实现镜片调偏的自动调偏方法；本自动调偏系统在镜片装配过程中，提出了采用测量和调整交替进行的方式，每进行一次调偏，要重新测量一下中心偏以验证调偏结果是否能够满足要求，如果不满足精度要求，则需要重新拟合光轴再次调偏，直到精度达到要求为止，这样能够保证镜片的调偏精度符合要求；

其中，自动调偏系统主要由镜筒调整模块、中心偏测量模块和自动调偏模块组成；自动调偏系统能够实现中心偏测量和镜片调整的高度一体化；