CN103769975B - 一种用于光学加工抛光的标示方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于光学加工抛光的标示方法，包括如下步骤：⑴获得被测工件的假彩图；⑵在假彩图上添加标记点，并记录其坐标；⑶在假彩图和被测工件上各设置四个定位点，并根据定位点的位置得到坐标变换关系；⑷根据坐标变换关系进行变换；⑸使用标示装置在被测工件上标示需要加工的位置。本发明可实现自动标示，避免人为标记定位误差，特别适用高精度光学元件的加工。

Description

一种用于光学加工抛光的标示方法
技术领域
本发明涉及一种用于光学加工抛光的标示方法，涉及一种用于指示抛光头或工件的进给运动位置的标示方法。
背景技术
现有技术中，常用的光学元件加工方法按其加工方式可分为三类，材料去除法加工法，如研磨抛光法、单点金刚石车削、数控抛光；变形加工法，如热压成形、模压成形、注塑成形等；材料附加成形法如真空镀膜法和复制成形法等。这些加工方法的共有之处是都要利用数字波面干涉仪或三坐标测量仪等测量手段获得现有工件面形与目标面形的误差分布，然后将面形误差分布与其在工件上的位置相对应标示出需要进一步加工处理的高低位置。在光学加工过程中通常需要多个加工周期才能使面形误差收敛到期望范围，因此每个加工周期开始前都需要明确镜面上的加工区域。
中国发明专利CN1295905A与发明专利CN100574995C公开的标示方法都把面形误差分布假彩图与监视器中的动态画面相叠加在一起，调整假彩图尺寸使与动态图像匹配，检测者通过动态图像来判断标示出工件上需要进一步加工处理的高低位置。这两种标记方法在实际使用中通常需要检测者手持记号笔在工件被检面上移动，眼睛紧盯测监视器中记号笔的移动画面，当动态屏幕中显示记号笔移动到需要标示的位置时，在工件上标示出对应位置。对于大口径的高精度光学元件而言一次检测可能需要标示的位置非常多，对检测者来说，工作量是巨大的，而且工件上的位置标示的是否准确受检测者主观因素影响大，限制了标示准确性。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种用于光学加工抛光的标示方法，减少检测者的复杂劳动，以简化标示工作，提高工作效率，提高标示精度，实现自动标示。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种用于光学加工抛光的标示方法，包括如下步骤：
（1）、采用检测设备获得被测工件表面的面形误差高低分布，并生成假彩图；
（2）、在假彩图上对需要加工的高位置和不需要加工或需要少加工的低位置处添加标记点，并记录假彩图上所有标记点的坐标；
（3）、在假彩图和被测工件上各设置四个定位点，所述定位点分别由假彩图和被测工件上一个最小横坐标点，一个最大横坐标点，一个最小纵坐标点和一个最大纵坐标点组成；根据所述假彩图和被测工件上的定位点的位置，得到坐标变换关系；
（4）、根据所述坐标变换关系，将所述假彩图上的标记点的坐标进行变换得到被测工件坐标系下的标示点坐标；
（5）、使用标示装置在被测工件上的标示点处标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；
其中所述步骤（2）先于步骤（3）执行，或步骤（3）先于步骤（2）执行，或步骤（2）和步骤（3）同时执行。
上述技术方案中，所述检测设备为干涉仪或三坐标测量仪。
上述技术方案中，所述步骤（4）中坐标变换包括坐标平移、旋转和按比例缩放。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1.本发明通过设置特定的定位点，使得只需要一幅假彩图，便可得到假彩图与被测工件的坐标变换关系，避免了因象差、变形而造成的误差；
2.本发明可实现自动标示，避免人为标记定位误差，特别适用高精度光学元件的加工。
附图说明
附图1为本发明实施例一中检测设备获得的误差面形分布假彩图示意图；
附图2为实施例一中在假彩图上设计的标记点位置分布示意图；
附图3为实施例一中被测工件坐标系下的标示点坐标分布示意图；
附图4为实施例一中被测工件表面上的标示效果示意图；
附图5为实施例一面形误差分布假彩图上四个定位点示意图；
附图6为实施例一中被测工件上四个定位点示意图；
附图7为实施例一中标示装置示意图。
其中：1、X轴平移机构；2、Y轴平移机构；3、Z轴平移机构；4、标示探头笔；5、笔杆；6、墨水软囊；7、触头；8、控制系统；9、显示系统；10、假彩图；11、机架；12、被测工件。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：参见图1~图6所示，一种用于光学加工抛光的标示方法，包括如下步骤：
（1）、采用检测设备获得被测工件表面的面形误差高低分布，并生成假彩图；
（2）、在假彩图上对需要加工的高位置和不需要加工或需要少加工的低位置处添加标记点，并记录假彩图上所有标记点的坐标；
（3）、在假彩图和被测工件上各设置四个定位点，所述定位点分别由假彩图和被测工件上一个最小横坐标点，一个最大横坐标点，一个最小纵坐标点和一个最大纵坐标点组成；根据所述假彩图和被测工件上的定位点的位置，得到坐标变换关系；
（4）、根据所述坐标变换关系，将所述假彩图上的标记点的坐标进行变换得到被测工件坐标系下的标示点坐标；
（5）、使用标示装置在被测工件上的标示点处标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；
其中所述步骤（2）先于步骤（3）执行，或步骤（3）先于步骤（2）执行，或步骤（2）和步骤（3）同时执行。
本实施例中，所述检测设备为干涉仪。
本实施例中，所述步骤（4）中坐标变换包括坐标平移、旋转和按比例缩放。
如附图7所示，一种用于本实施例的标示装置，本装置包括机架11、标示探头笔4、驱动标示探头笔三维运动的平移机构、显示系统9和控制系统8，所述标示探头笔4设于所述驱动标示探头笔三维运动的平移机构上，所述驱动标示探头笔三维运动的平移机构设于所述机架11上，所述机架11与所述控制系统8相连，所述控制系统8与所述显示系统9相连接。本实施例中，所述标示探头笔4包括触头7、笔杆5和安装在笔杆内的墨水胶囊6，所述触头7与所述墨水胶囊6相连接。
本实施例中，所述触头为聚酯软笔头。
本实施例中，所述驱动标示探头笔三维运动的平移机构包括X轴平移机构1、Y轴平移机构2和Z轴平移机构3。

Claims (3)

1.一种用于光学加工抛光的标示方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）、采用检测设备获得被测工件表面的面形误差高低分布，并生成假彩图；
（2）、在假彩图上对需要加工的高位置和不需要加工或需要少加工的低位置处添加标记点，并记录假彩图上所有标记点的坐标；
（3）、在假彩图和被测工件上各设置四个定位点，所述定位点分别由假彩图和被测工件上一个最小横坐标点，一个最大横坐标点，一个最小纵坐标点和一个最大纵坐标点组成；根据所述假彩图和被测工件上的定位点的位置，得到坐标变换关系；
（4）、根据所述坐标变换关系，将所述假彩图上的标记点的坐标进行变换得到被测工件坐标系下的标示点坐标；
（5）、使用标示装置在被测工件上的标示点处标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；
其中所述步骤（2）先于步骤（3）执行，或步骤（3）先于步骤（2）执行，或步骤（2）和步骤（3）同时执行；
所述步骤(5)中的标示装置包括机架(11) 、标示探头笔(4)、驱动标示探头笔三维运动的平移机构、显示系统(9)和控制系统(8)，标示探头笔(4)设于驱动标示探头笔三维运动的平移机构上，驱动标示探头笔三维运动的平移机构设于机架(11)上，机架(11) 与所述控制系统(8)相连，控制系统(8)与所述显示系统(9)相连接,所述标示探头笔(4) 包括触头(7)、笔杆(5)和安装在笔杆内的墨水胶囊(6)，触头(7) 与所述墨水胶囊(6)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于光学加工抛光的标示方法，其特征在于：所述检测设备为干涉仪或三坐标测量仪。
3.根据权利要求1所述的一种用于光学加工抛光的标示方法，其特征在于：步骤（4）中坐标变换包括坐标平移、旋转和按比例缩放。
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