[发明专利]一种利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘装置及方法

说明书

本发明涉及一种定心车削加工技术领域，特别是一种利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘装置及利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘方法。利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘装置包括：四维卡盘、中心偏测量仪、上位机以及四维卡盘调整器；四维卡盘，用于固定光学零件、且用于调节光学零件的位置；中心偏测量仪包括至少一个准直光学系统，用于确定光学零件第一表面和/或第二表面的位置偏差；上位机用于根据中心偏测量仪反馈的位置偏差，确定光学零件的位置偏移量，并确定四维卡盘调整器的控制力矩；四维卡盘调整器用于调节四维卡盘的位置。实现了定心车床被加工组件的实时检测，完成光学元件精密调节控制，实现了定心车床被加工组件的自动装调。

技术领域

本发明涉及一种定心车削加工技术领域，特别是一种利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘装置及利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘方法。

背景技术

光学系统的装配精度取决于机械加工零件和光学零件的加工精度，一旦加工完毕，光学透镜组内各透镜间的光轴一致性误差是无法消除的。基于定心车削技术的光学装配方法，可批量解决透镜制造加工一致性差带来的边调边测问题；同时，可以将结构设计的更紧凑，间隙更小，使光学系统装配更稳定，定心加工是提高透视式镜头制造精度的有效方法，光学系统中光轴的定位和角度偏差会直接影响成像质量，装调、点胶、镜片胶合过程中均会产生偏差，定心加工是利用光学仪器检测，通过定心调整工装调整光机部件的光学基准与机床机械轴重合，然后对光机部件的装配机械基准进行精密机械加工，以建立光机部件光学基准与其装配机械基准关系的过程，目前定心加工主要利用手动四维卡盘调整光机部件的光学基准轴与机床机械轴重合，手动调节四维卡盘主要存在以下问题：依靠人工反复调整四维卡盘，耗时久，无法依据实时检测数据有规律的进行调整光学组件位置，人工手动调节与高精度的中心偏检测设备不匹配，极大降低了调整效率。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘装置及利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘方法。

第一方面，本发明提供一种利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘装置，包括：四维卡盘、中心偏测量仪、上位机以及四维卡盘调整器；所述四维卡盘，用于固定光学零件、且用于调节所述光学零件的位置；所述中心偏测量仪包括至少一个准直光学系统，用于确定所述光学零件第一表面和/或第二表面的位置偏差；所述上位机用于根据所述中心偏测量仪反馈的所述位置偏差，确定所述光学零件的位置偏移量，并确定所述四维卡盘调整器的控制力矩；所述四维卡盘调整器包括升降电机、导轨、丝杠、扭转电机以及力矩离合器，其中，所述升降电机通过控制所述丝杠旋转使所述扭转电机及所述力矩离合器沿着所述导轨滑动，用于调节所述扭转电机及所述力矩离合器位置，所述扭转电机及所述力矩离合器用于基于所述控制力矩，调节所述四维卡盘的位置。

在一些实施例中，所述中心偏测量仪包括两个准直光学系统，所述准直光学系统用于发射出准直光线，所述光线到达所述光学零件表面后，反射回接收探测器，所述中心偏测量仪根据出射光线及返回光线位置偏差，确定所述光学零件表面位置偏差。

在一些实施例中，所述中心偏测量仪确定的所述位置偏差的测量精度小于或等于0.1um。

在一些实施例中，所述扭矩电机通过所述力矩离合器输出扭矩；当所述扭矩电机扭矩大于所述力矩离合器的扭矩阈值时，所述力矩离合器空转；当所述扭矩电机扭矩小于或等于所述力矩离合器的扭矩阈值时，输出的扭矩传递以调节所述四维卡盘的位置。