CN115351653A - 一种光学镜片的加工装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学镜片的加工装置，包括台体，所述台体上打磨机构和紧固机构，打磨机构和紧固机构相互配合对光学镜片进行打磨；所述紧固机构包括第一电机，所述第一电机驱动连接有夹紧机构，所述夹紧机构能够沿光学镜片的周向夹紧，所述夹紧机构通过设置的驱动机构能够在台体上进行水平移动；通过设置的紧固机构沿光学镜片的周向进行夹持，通过设置的四个夹紧机构进行夹持，不仅能够增加光学镜片在研磨过程中的稳定性，同时防止夹持光学镜片的中心，对光学镜片产生划伤损坏镜片，同时又能够解决打磨过程中因为夹持过松造成研磨效率低的问题，提升了生产效率。

Description

一种光学镜片的加工装置及方法

技术领域

本发明属于光学镜片设备领域，尤其涉及一种光学镜片的加工装置及方法。

背景技术

光学镜片是由高纯度的硅、硼、钠等的多种氧化物按照特定的配方混合制成，在白金坩埚中高温融化，用超声波搅拌均匀，去除气泡，然后经过长时间的降温、冷却后的玻璃块，经过纯度、透明度、均匀度检验合格，经过加热锻造，形成光学透镜，在经过严密的冷加工打磨和抛光，最后形成光学镜片；光学镜片在加工的过程中需要多次打磨和抛光，清洗，最终制成光学镜片。

现有技术中，光学镜片在进行研磨时，一般需要手动将光学镜片置于操作台上，通过夹具夹持镜片的中心，并且在夹持中心的过程中需要手动进行校准，如果夹具未夹到光学镜片的中心，在研磨时会导致镜片偏磨，造成光学镜片的损坏和其它质量问题，影响正常使用，并且，目前进行研磨时夹具夹在光学镜片的中心会，若夹具夹持力过大，会导致光学镜片的爆裂或者表面磨损，若夹具夹持力不足，会导致研磨过程中光学镜片移位，导致生产效率低；并且在瑕疵检测过程中，一般采用人眼进行检测，检测效率低，且微小瑕疵的划痕不易检测，导致光学镜片不能正常使用。

中国专利申请号202022738948.0公开了一种光学镜片生产用抛光机辅助装置。所述光学镜片生产用抛光机辅助装置包括箱体；转轴，所述转轴转动安装在所述箱体的两侧内壁上，所述转轴的两端均延伸至所述箱体外；电机，所述电机固定安装在所述箱体的一侧外壁上，所述电机的输出轴与所述转轴固定连接；抛光辊，所述抛光辊固定套设在所述转轴上；水泵，所述水泵固定安装在所述箱体的一侧外壁上；抽水管，所述抽水管固定安装在所述水泵的抽水口上；排水管，所述排水管固定安装在所述水泵的排水口上。上述现有技术方案中，通过设置的对中加持机构加持打磨抛光，松紧调节不便，固定性有待提高。

发明内容

针对现有技术不足，本发明的目的在于提供了一种光学镜片的加工装置及方法，通过设置的紧固机构沿光学镜片的周向进行夹持，通过设置的四个夹紧机构进行夹持，不仅能够增加光学镜片在研磨过程中的稳定性，同时防止夹持光学镜片的中心，对光学镜片产生划伤损坏镜片，同时又能够解决打磨过程中因为夹持过松造成研磨效率低的问题，提升了生产效率，通过夹持的方式对光学镜片进行单方向打磨抛光，有效避免了研磨时光学镜片磨偏的情况；同时通过设置的瑕疵检测系统，提升了生产过程中瑕疵、微小划痕检测的准确性，降低损坏率，提声生产效率。

本发明提供如下技术方案：

一种光学镜片的加工装置，包括台体，所述台体上打磨机构和紧固机构，打磨机构和紧固机构相互配合对光学镜片进行打磨；所述紧固机构包括第一电机，所述第一电机驱动连接有夹紧机构，所述夹紧机构能够沿光学镜片的周向夹紧，所述夹紧机构通过设置的驱动机构能够在台体上进行水平移动；

所述打磨机构第二电机，第二电机的输出端设连接有磨片，所述磨片与夹持机构在水平面上相互对应，所述第二电机的外侧壁连接有移动块，所述移动块设置在第二丝杆上，所述移动块能够在第二丝杆上相对移动，移动块带动第二电机实现水平方向的移动。

优选的，所述第一电机与台体的内侧壁固定连接，所述第一电机的输出轴连接有转轴，所述转轴的另一端通过设置的轴承与台体内侧壁连接，所述转轴上设有第一斜齿轮，所述第一斜齿轮啮合连接有第二斜齿轮，所述第二斜齿轮的远离转轴的一侧连接有第一丝杆，所述第一丝杆的另一端设有内螺纹管，所述第一丝杆与内螺纹管匹配转动连接，所述内螺纹管的另一端连接有连接块，所述连接块的另一端设有夹紧机构。

优选的，所述移动块的内侧壁开设有内螺纹，移动块通过内螺纹与第二丝杆匹配转动连接，所述第二丝杆的一端连接有第三电机，第二丝杆通过第三电机带动转动，第二丝杆的另一端与台体内侧壁转动连接，所述移动块的外侧壁连接有滑环，所述滑环套设在滑杆上，所述滑杆的两端均与台体连接。

优选的，所述夹紧机构包括壳体，所述壳体呈圆环型结构，所述壳体设有外壁和内壁，外壁与内壁之间为中空结构；所述壳体靠近连接块的一侧设有转环，所述转环的内侧连接有多个连杆，所述连杆的端部垂直连接有连接柱；所述壳体靠近连接块的一侧开设有多个滑槽，多个滑槽均呈弧形结构，所述滑槽开设在靠近内壁的一侧，所述连接柱贯穿滑槽延伸至壳体的内部，所述连接柱能够在滑槽内发生相对滑动。

优选的，所述连接柱的另一端连接有滑动板，所述滑动板呈弧形结构，所述滑动板开设有通槽，所述通槽内贯穿设有滑动柱，所述滑动柱的两端固定连接有固定块，所述滑动柱在通槽内滑动连接。

优选的，所述固定块连接有伸缩杆，壳体的内壁开设有通孔，所述伸缩杆设置在通孔内，且伸缩杆与通孔构成间隙滑动连接；所述伸缩杆上设有套管，所述套管设在内壁内侧，所述套管的一端与内壁连接，所述伸缩杆贯穿套管，且套管的内部设有弹簧，所述弹簧套设在伸缩杆的外侧，所述弹簧的上端伸缩杆连接，弹簧的下端与套管连接；所述伸缩杆的另一端连接有压块，所述压块设有橡胶层。

优选的，所述转环上至少连接有一个紧固块，所述紧固块上开设有螺纹孔，螺纹孔内贯穿有第三丝杆，所述第三丝杆的一端连接有旋钮，通过转动旋钮带动第三丝杆压紧壳体，对转环进行位置固定。

优选的，所述转环上连接有四个连杆，四个连杆连接四个连接柱，通过设置的四个连接柱连接有四个滑动板，每个滑动板相邻的两个滑动板在同一平面内均呈90°分布；通过四个滑动板的转动带动滑动柱滑动，在滑动的同时带动伸缩杆在壳体内壁的通孔内发生移动，伸缩杆移动的方向与壳体内壁垂直；通过带动四个伸缩杆的移动，从而带动压块从上、下、左、右四个方向沿光学镜片的周向压紧。

优选的，该加工装置还包括瑕疵检测系统，检测系统包括摄像头和相机，摄像头和相机通过导线连接显微成像模块，显微成像模块连接有上位机；还包括照明模块和图像处理模块，照明模块为摄像头和相机提供照明，所述图像处理模块对获取的光学镜片图像进行数据处理。

优选的，瑕疵检测系统的检测步骤包括：图像采集与标定，图像预处理，图像拼接，瑕疵统计结果。

优选的，该加工装置采用的加工方法包括以下步骤：步骤一，逆时针转动转环，带动四个压环做相对远离运动，将光学镜片的周向放置在四个压块的内侧，同时顺时针转动转环，转环转动的过程中间接带动滑动板发生滑动，从而带动四个压块做相近运动，使四个压块沿光学镜片的周向对其进行固定，同时通过在夹紧机构的套管内设置弹簧，防止硬性夹持对光学镜片造成不可逆转的损伤或者压碎，提升使用安全性；

步骤二，当四个压块压紧光学镜片之后，通过转环上连接的紧固块对转环进行固定，顺时针转动旋钮，通过第三丝杆压紧壳体，防止转环回转，对其进行固定；

步骤三，通过第一电机带动转轴转动，从而使第一斜齿轮和第二斜齿轮转动带动第一丝杆转动的同时，与内螺纹管发生水平方向的位移，在进行位移时，夹紧机构通过设置的滑动块与壳体上设置的滑动轴滑动连接，保持夹紧机构在水平方向的位移；同时通过第三电机带动带动第二丝杆转动，从而使第二电机与夹紧机构在同一平面做相近运动，直至磨片与光学镜片完全密接，启动第二电机带动磨片对光学镜片进行研磨、抛光，研磨抛光的同时对光学镜片喷冷却液降温和润滑；

步骤四，研磨抛光完成之后，通过设置的瑕疵检测系统进行检测，检测步骤包括：光学镜片图像采集、图像预处理、孔洞填充、去除小面积、断点连接、连通域标记、最小外接矩形、输出瑕疵结果，查看被检测的光学镜片是否合格。

上述步骤中，当顺时针转动转动转杆时，转杆带动连杆和连接柱移动，连接柱在滑槽内发生顺时针滑动，连接柱同带动滑动板做顺时针转动，当滑动板顺时针转动时，滑动柱在弧形板的通槽内发生相对滑动，弧形板做弧线运动，滑动柱在通槽内滑动时，受到通槽的压力作用，使伸缩杆向靠近内壁的方向移动，同时伸缩杆在内壁的通孔中滑动，伸缩杆带动压块对光学镜片进行压缩，完成光学镜片的固定，为了提升光学镜片在固定时的稳固性，通过四个夹紧机构进行固定时，夹持程度不宜过大或过小，过大容易导致光学镜片的周侧损毁，夹持程度过小，会导致研磨抛光过程中光学镜片松动，影响正常使用，降低生产效率；为了防止出现夹持程度过大或过小，以壳体为极坐标，壳体的圆形为定点O，以压块夹持的有效直径最大为初始情况，以光学镜片夹持紧固状态为终止情况，则滑动板的初始位置满足(R1，π/3)，滑动板的终止位置满足(R2，2π/3)，R1为滑动柱初始位置到定点O的距离，R2为滑动柱终止位置到定点O的距离，为了进一步增加转杆调节过程的准确性，防止出现夹持过松或过紧的情况，光学镜片的直径D与R1和R2之间满足，D＝δ·2((R2-R1)/sinθ-l)；δ为调节系数，取值范围为0.966-1.365；l为伸缩杆的长度，θ满足(π/3-2π/3)。

通过设置的四个夹紧机构对光学镜片固定时，当光学镜片为不规则形状时，通过在套管内设置的弹簧，当光学镜片不是规则的圆形时，通过设置的弹簧起到弹力作用，能够一定程度限制伸缩杆的伸长的长度，同时能够保证夹紧光学镜片，所述弹簧为压缩弹簧，弹簧的节距t、线径d与伸缩杆的长度l之间满足，d＝λ·(l/3d)；λ为弹簧的线径系数，取值范围为0.69-3.56。

另外，在瑕疵检测过程中，由于摄像机和相机、显微镜都具有一定的视野限制，在保证分辨率的前提下一般只能获取光学镜片表面的局部图像，因此，光学镜片表面较长的划痕会分割在连续的多个子图像中，有可能会处在两个子图像的重叠区，因此对瑕疵长度的确定造成一定的误差，为了减少瑕疵误差，便于后续的瑕疵统计，对采集的多个子图像进行拼接，多个图像拼接的过程为：从拍摄的光学镜片数据库中读取所有的图像信息，读取一张具有瑕疵的图像信息，判断是否有匹配的图像，若有图的话判断是否拼接，若无需拼接则返回从新读取图像信息，若需要拼接，读取图像的极坐标，将图像信息保存至待拼接的数据库返回继续读取图像信息；若为判断到有图，从待拼接的数据库中读取图像和拼接方向的信息，判断是否有图，若无有匹配的图像则拼接结束，若有匹配的图像，与邻近的图像进行拼接融合，保存拼接图和信息到数据库，返回从新读取图像和拼接方向信息。图像的信息采用平面极坐标的方式表示，为了增加图像在拼接过程中的准确性，图像在拼接过程中平移和旋转满足变化的矩阵公式

在极坐标的计算过程中，θ＝R-π/2，m1＝R·cosC，m2＝R·sinC；R为原始图像及相邻图像的极坐标的半径，C为原始图像及相邻图像的极坐标的圆周角,(x，y)为图像原始位置，(x1，y1)为图像为拼接之后的终止位置；则在拼接过程中，坐标变换公式满足

之后继续搜索相邻需要拼接的图像，遍历相邻位置的所有图像，完成图像拼接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明一种光学镜片的加工装置，通过设置的紧固机构沿光学镜片的周向进行夹持，通过设置的四个夹紧机构进行夹持，不仅能够增加光学镜片在研磨过程中的稳定性，同时防止夹持光学镜片的中心，对光学镜片产生划伤损坏镜片，同时又能够解决打磨过程中因为夹持过松造成研磨效率低的问题，提升了生产效率。

(2)本发明一种光学镜片的加工装置，通过夹持的方式对光学镜片进行单方向打磨抛光，有效避免了研磨时光学镜片磨偏的情况；同时通过设置的瑕疵检测系统，提升了生产过程中瑕疵、微小划痕检测的准确性，降低损坏率，提声生产效率。

(3)本发明一种光学镜片的加工装置，通过在夹紧机构的套管内设置弹簧，防止硬性夹持对光学镜片造成不可逆转的损伤或者压碎，提升使用安全性。

(4)本发明一种光学镜片的加工装置，通过限定光学镜片的直径D与R1和R2之间满足的关系，防止在夹紧机构在固定时出现夹持程度过大或过小，进一步增加转杆调节过程的准确性，防止出现夹持过松或过紧的情况。

(5)本发明一种光学镜片的加工装置，通过限定弹簧的节距t、线径d与伸缩杆的长度l之间的关系，通过设置的弹簧起到弹力作用，能够一定程度限制伸缩杆的伸长的长度，同时能够保证夹紧不规则形状的光学镜片，使用各种不同的光学镜片，适应性更广泛。

(6)本发明一种光学镜片的加工装置，瑕疵检测过程中，通过对采集的多个子图像进行拼接，降低因为子图像重叠而导致的瑕疵长度的误差，提升检测的准确性，便于后续的瑕疵统计，采用极坐标的方式对子图像进行拼接，保证了拼接图像的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式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是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的打磨机构示意图。

图3是本发明的夹紧机构内部结构示意图。

图4是本发明的夹紧机构夹紧状态示意图。

图5是本发明的夹紧机构初始状态示意图。

图6是本发明的滑槽分布示意图。

图7是本发明的夹紧机构侧视图。

图8是本发明的夹紧机构整体示意图。

图9是本发明的紧固块紧固结构示意图。

图10是本发明的伸缩杆局部结构示意图。

图11是本发明的瑕疵检测系统框图。

图12是本发明的检测系统流程图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式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方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1-2所示，一种光学镜片的加工装置，包括台体1，所述台体1上打磨机构和紧固机构，打磨机构和紧固机构相互配合对光学镜片进行打磨；所述紧固机构包括第一电机2，所述第一电机2驱动连接有夹紧机构9，所述夹紧机构9能够沿光学镜片的周向夹紧，所述夹紧机构9通过设置的驱动机构能够在台体1上进行水平移动；

所述打磨机构第二电机10，第二电机10的输出端设连接有磨片11，所述磨片11与夹持机构在水平面上相互对应，所述第二电机10的外侧壁连接有移动块12，所述移动块12设置在第二丝杆13上，所述移动块12能够在第二丝杆13上相对移动，移动块12带动第二电机10实现水平方向的移动。

所述第一电机2与台体1的内侧壁固定连接，所述第一电机2的输出轴连接有转轴3，所述转轴3的另一端通过设置的轴承与台体1内侧壁连接，所述转轴3上设有第一斜齿轮4，所述第一斜齿轮4啮合连接有第二斜齿轮5，所述第二斜齿轮5的远离转轴3的一侧连接有第一丝杆6，所述第一丝杆6的另一端设有内螺纹管7，所述第一丝杆6与内螺纹管7匹配转动连接，所述内螺纹管7的另一端连接有连接块8，所述连接块8的另一端设有夹紧机构9。

所述移动块12的内侧壁开设有内螺纹，移动块12通过内螺纹与第二丝杆13匹配转动连接，所述第二丝杆13的一端连接有第三电机14，第二丝杆13通过第三电机14带动转动，第二丝杆13的另一端与台体1内侧壁转动连接，所述移动块12的外侧壁连接有滑环15，所述滑环15套设在滑杆16上，所述滑杆16的两端均与台体1连接。

实施例二：

如图3-7所示，在实施例一的基础上，所述夹紧机构9包括壳体91，所述壳体91呈圆环型结构，所述壳体91设有外壁92和内壁93，外壁92与内壁93之间为中空结构；所述壳体91靠近连接块8的一侧设有转环94，所述转环94的内侧连接有多个连杆95，所述连杆95的端部垂直连接有连接柱96；所述壳体91靠近连接块8的一侧开设有多个滑槽97，多个滑槽97均呈弧形结构，所述滑槽97开设在靠近内壁93的一侧，所述连接柱96贯穿滑槽97延伸至壳体91的内部，所述连接柱96能够在滑槽97内发生相对滑动。

所述连接柱96的另一端连接有滑动板98，所述滑动板98呈弧形结构，所述滑动板98开设有通槽99，所述通槽99内贯穿设有滑动柱917，所述滑动柱917的两端固定连接有固定块910，所述滑动柱917在通槽99内滑动连接。

实施例三

如图8-10所示，在实施例一的基础上，所述固定块910连接有伸缩杆911，壳体91的内壁93开设有通孔，所述伸缩杆911设置在通孔内，且伸缩杆911与通孔构成间隙滑动连接；所述伸缩杆911上设有套管912，所述套管912设在内壁93内侧，所述套管912的一端与内壁93连接，所述伸缩杆911贯穿套管912，且套管912的内部设有弹簧918，所述弹簧918套设在伸缩杆911的外侧，所述弹簧918的上端伸缩杆911连接，弹簧918的下端与套管912连接；所述伸缩杆911的另一端连接有压块913，所述压块913设有橡胶层。

所述转环94上至少连接有一个紧固块914，所述紧固块914上开设有螺纹孔，螺纹孔内贯穿有第三丝杆916，所述第三丝杆916的一端连接有旋钮915，通过转动旋钮915带动第三丝杆916压紧壳体91，对转环94进行位置固定。

所述转环94上连接有四个连杆95，四个连杆95连接四个连接柱96，通过设置的四个连接柱96连接有四个滑动板98，每个滑动板98相邻的两个滑动板98在同一平面内均呈90°分布；通过四个滑动板98的转动带动滑动柱917滑动，在滑动的同时带动伸缩杆911在壳体91内壁93的通孔内发生移动，伸缩杆911移动的方向与壳体91内壁93垂直；通过带动四个伸缩杆911的移动，从而带动压块913从上、下、左、右四个方向沿光学镜片的周向压紧。

实施例四

在实施例一的基础上，该加工装置还包括瑕疵检测系统，检测系统包括摄像头和相机，摄像头和相机通过导线连接显微成像模块，显微成像模块连接有上位机；还包括照明模块和图像处理模块，照明模块为摄像头和相机提供照明，所述图像处理模块对获取的光学镜片图像进行数据处理。

瑕疵检测系统的检测步骤包括：图像采集与标定，图像预处理，图像拼接，瑕疵统计结果。

该加工装置采用的加工方法包括以下步骤：步骤一，逆时针转动转环94，带动四个压环做相对远离运动，将光学镜片的周向放置在四个压块913的内侧，同时顺时针转动转环94，转环94转动的过程中间接带动滑动板98发生滑动，从而带动四个压块913做相近运动，使四个压块913沿光学镜片的周向对其进行固定，同时通过在夹紧机构9的套管912内设置弹簧918，防止硬性夹持对光学镜片造成不可逆转的损伤或者压碎，提升使用安全性；

步骤二，当四个压块913压紧光学镜片之后，通过转环94上连接的紧固块914对转环94进行固定，顺时针转动旋钮915，通过第三丝杆916压紧壳体91，防止转环94回转，对其进行固定；

步骤三，通过第一电机2带动转轴3转动，从而使第一斜齿轮4和第二斜齿轮5转动带动第一丝杆6转动的同时，与内螺纹管7发生水平方向的位移，在进行位移时，夹紧机构9通过设置的滑动块与壳体91上设置的滑动轴滑动连接，保持夹紧机构9在水平方向的位移；同时通过第三电机14带动带动第二丝杆13转动，从而使第二电机10与夹紧机构9在同一平面做相近运动，直至磨片11与光学镜片完全密接，启动第二电机10带动磨片11对光学镜片进行研磨、抛光，研磨抛光的同时对光学镜片喷冷却液降温和润滑；

步骤四，研磨抛光完成之后，通过设置的瑕疵检测系统进行检测，检测步骤包括：光学镜片图像采集、图像预处理、孔洞填充、去除小面积、断点连接、连通域标记、最小外接矩形、输出瑕疵结果，查看被检测的光学镜片是否合格。

上述步骤中，当顺时针转动转动转杆时，转杆带动连杆95和连接柱96移动，连接柱96在滑槽97内发生顺时针滑动，连接柱96同带动滑动板98做顺时针转动，当滑动板98顺时针转动时，滑动柱917在弧形板的通槽99内发生相对滑动，弧形板做弧线运动，滑动柱917在通槽99内滑动时，受到通槽99的压力作用，使伸缩杆911向靠近内壁93的方向移动，同时伸缩杆911在内壁93的通孔中滑动，伸缩杆911带动压块913对光学镜片进行压缩，完成光学镜片的固定，为了提升光学镜片在固定时的稳固性，通过四个夹紧机构9进行固定时，夹持程度不宜过大或过小，过大容易导致光学镜片的周侧损毁，夹持程度过小，会导致研磨抛光过程中光学镜片松动，影响正常使用，降低生产效率；为了防止出现夹持程度过大或过小，以壳体91为极坐标，壳体91的圆形为定点O，以压块913夹持的有效直径最大为初始情况，以光学镜片夹持紧固状态为终止情况，则滑动板98的初始位置满足(R1，π/3)，滑动板98的终止位置满足(R2，2π/3)，R1为滑动柱917初始位置到定点O的距离，R2为滑动柱917终止位置到定点O的距离，为了进一步增加转杆调节过程的准确性，防止出现夹持过松或过紧的情况，光学镜片的直径D与R1和R2之间满足，D＝δ·2((R2-R1)/sinθ-l)；δ为调节系数，取值范围为0.966-1.365；l为伸缩杆911的长度，θ满足(π/3-2π/3)。

通过设置的四个夹紧机构9对光学镜片固定时，当光学镜片为不规则形状时，通过在套管912内设置的弹簧918，当光学镜片不是规则的圆形时，通过设置的弹簧918起到弹力作用，能够一定程度限制伸缩杆911的伸长的长度，同时能够保证夹紧光学镜片，所述弹簧918为压缩弹簧918，弹簧918的节距t、线径d与伸缩杆911的长度l之间满足，d＝λ·(l/3d)；λ为弹簧918的线径系数，取值范围为0.69-3.56。

实施例五

在实施例一的基础上，在瑕疵检测过程中，由于摄像机和相机、显微镜都具有一定的视野限制，在保证分辨率的前提下一般只能获取光学镜片表面的局部图像，因此，光学镜片表面较长的划痕会分割在连续的多个子图像中，有可能会处在两个子图像的重叠区，因此对瑕疵长度的确定造成一定的误差，为了减少瑕疵误差，便于后续的瑕疵统计，对采集的多个子图像进行拼接，多个图像拼接的过程为：从拍摄的光学镜片数据库中读取所有的图像信息，读取一张具有瑕疵的图像信息，判断是否有匹配的图像，若有图的话判断是否拼接，若无需拼接则返回从新读取图像信息，若需要拼接，读取图像的极坐标，将图像信息保存至待拼接的数据库返回继续读取图像信息；若为判断到有图，从待拼接的数据库中读取图像和拼接方向的信息，判断是否有图，若无有匹配的图像则拼接结束，若有匹配的图像，与邻近的图像进行拼接融合，保存拼接图和信息到数据库，返回从新读取图像和拼接方向信息。图像的信息采用平面极坐标的方式表示，为了增加图像在拼接过程中的准确性，图像在拼接过程中平移和旋转满足变化的矩阵公式

在极坐标的计算过程中，θ＝R-π/2，m1＝R·cosC，m2＝R·sinC；R为原始图像及相邻图像的极坐标的半径，C为原始图像及相邻图像的极坐标的圆周角,(x，y)为图像原始位置，(x1，y1)为图像为拼接之后的终止位置；则在拼接过程中，坐标变换公式满足

之后继续搜索相邻需要拼接的图像，遍历相邻位置的所有图像，完成图像拼接。

通过上述技术方案得到的装置是一种光学镜片的加工装置，通过设置的紧固机构沿光学镜片的周向进行夹持，通过设置的四个夹紧机构进行夹持，不仅能够增加光学镜片在研磨过程中的稳定性，同时防止夹持光学镜片的中心，对光学镜片产生划伤损坏镜片，同时又能够解决打磨过程中因为夹持过松造成研磨效率低的问题，提升了生产效率。通过夹持的方式对光学镜片进行单方向打磨抛光，有效避免了研磨时光学镜片磨偏的情况；同时通过设置的瑕疵检测系统，提升了生产过程中瑕疵、微小划痕检测的准确性，降低损坏率，提声生产效率。通过在夹紧机构的套管内设置弹簧，防止硬性夹持对光学镜片造成不可逆转的损伤或者压碎，提升使用安全性。通过限定光学镜片的直径D与R1和R2之间满足的关系，防止在夹紧机构在固定时出现夹持程度过大或过小，进一步增加转杆调节过程的准确性，防止出现夹持过松或过紧的情况。通过限定弹簧的节距t、线径d与伸缩杆的长度l之间的关系，通过设置的弹簧起到弹力作用，能够一定程度限制伸缩杆的伸长的长度，同时能够保证夹紧不规则形状的光学镜片，使用各种不同的光学镜片，适应性更广泛。瑕疵检测过程中，通过对采集的多个子图像进行拼接，降低因为子图像重叠而导致的瑕疵长度的误差，提升检测的准确性，便于后续的瑕疵统计，采用极坐标的方式对子图像进行拼接，保证了拼接图像的准确性。

本发明中未详细阐述的其它技术方案均为本领域的现有技术，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，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。

Claims (10)

1.一种光学镜片的加工装置，其特征在于：包括台体（1），所述台体（1）上打磨机构和紧固机构，打磨机构和紧固机构相互配合对光学镜片进行打磨；所述紧固机构包括第一电机（2），所述第一电机（2）驱动连接有夹紧机构（9），所述夹紧机构（9）能够沿光学镜片的周向夹紧，所述夹紧机构（9）通过设置的驱动机构能够在台体（1）上进行水平移动；

所述打磨机构第二电机（10），第二电机（10）的输出端设连接有磨片（11），所述磨片（11）与夹持机构在水平面上相互对应，所述第二电机（10）的外侧壁连接有移动块（12），所述移动块（12）设置在第二丝杆（13）上，所述移动块（12）能够在第二丝杆（13）上相对移动，移动块（12）带动第二电机（10）实现水平方向的移动。

2.根据权利要求1所述一种光学镜片的加工装置，其特征在于，所述第一电机（2）与台体（1）的内侧壁固定连接，所述第一电机（2）的输出轴连接有转轴（3），所述转轴（3）的另一端通过设置的轴承与台体（1）内侧壁连接，所述转轴（3）上设有第一斜齿轮（4），所述第一斜齿轮（4）啮合连接有第二斜齿轮（5），所述第二斜齿轮（5）的远离转轴（3）的一侧连接有第一丝杆（6），所述第一丝杆（6）的另一端设有内螺纹管（7），所述第一丝杆（6）与内螺纹管（7）匹配转动连接，所述内螺纹管（7）的另一端连接有连接块（8），所述连接块（8）的另一端设有夹紧机构（9）。

3.根据权利要求1所述一种光学镜片的加工装置，其特征在于，所述移动块（12）的内侧壁开设有内螺纹，移动块（12）通过内螺纹与第二丝杆（13）匹配转动连接，所述第二丝杆（13）的一端连接有第三电机（14），第二丝杆（13）通过第三电机（14）带动转动，第二丝杆（13）的另一端与台体（1）内侧壁转动连接，所述移动块（12）的外侧壁连接有滑环（15），所述滑环（15）套设在滑杆（16）上，所述滑杆（16）的两端均与台体（1）连接。

4.根据权利要求2所述一种光学镜片的加工装置，其特征在于，所述夹紧机构（9）包括壳体（91），所述壳体（91）呈圆环型结构，所述壳体（91）设有外壁（92）和内壁（93），外壁（92）与内壁（93）之间为中空结构；所述壳体（91）靠近连接块（8）的一侧设有转环（94），所述转环（94）的内侧连接有多个连杆（95），所述连杆（95）的端部垂直连接有连接柱（96）；所述壳体（91）靠近连接块（8）的一侧开设有多个滑槽（97），多个滑槽（97）均呈弧形结构，所述滑槽（97）开设在靠近内壁（93）的一侧，所述连接柱（96）贯穿滑槽（97）延伸至壳体（91）的内部，所述连接柱（96）能够在滑槽（97）内发生相对滑动。

5.根据权利要求4所述一种光学镜片的加工装置，其特征在于，所述连接柱（96）的另一端连接有滑动板（98），所述滑动板（98）呈弧形结构，所述滑动板（98）开设有通槽（99），所述通槽（99）内贯穿设有滑动柱（917），所述滑动柱（917）的两端固定连接有固定块（910），所述滑动柱（917）在通槽（99）内滑动连接。

6.根据权利要求5所述一种光学镜片的加工装置，其特征在于，所述固定块（910）连接有伸缩杆（911），壳体（91）的内壁（93）开设有通孔，所述伸缩杆（911）设置在通孔内，且伸缩杆（911）与通孔构成间隙滑动连接；所述伸缩杆（911）上设有套管（912），所述套管（912）设在内壁（93）内侧，所述套管（912）的一端与内壁（93）连接，所述伸缩杆（911）贯穿套管（912），且套管（912）的内部设有弹簧（918），所述弹簧（918）套设在伸缩杆（911）的外侧，所述弹簧（918）的上端伸缩杆（911）连接，弹簧（918）的下端与套管（912）连接；所述伸缩杆（911）的另一端连接有压块（913），所述压块（913）设有橡胶层。

7.根据权利要求4所述一种光学镜片的加工装置，其特征在于，所述转环（94）上至少连接有一个紧固块（914），所述紧固块（914）上开设有螺纹孔，螺纹孔内贯穿有第三丝杆（916），所述第三丝杆（916）的一端连接有旋钮（915），通过转动旋钮（915）带动第三丝杆（916）压紧壳体（91），对转环（94）进行位置固定。

8.根据权利要求4所述一种光学镜片的加工装置，其特征在于，所述转环（94）上连接有四个连杆（95），四个连杆（95）连接四个连接柱（96），通过设置的四个连接柱（96）连接有四个滑动板（98），每个滑动板（98）相邻的两个滑动板（98）在同一平面内均呈90°分布；通过四个滑动板（98）的转动带动滑动柱（917）滑动，在滑动的同时带动伸缩杆（911）在壳体（91）内壁（93）的通孔内发生移动，伸缩杆（911）移动的方向与壳体（91）内壁（93）垂直；通过带动四个伸缩杆（911）的移动，从而带动压块（913）从上、下、左、右四个方向沿光学镜片的周向压紧。

9.根据权利要求8所述一种光学镜片的加工装置，其特征在于，该加工装置还包括瑕疵检测系统，检测系统包括摄像头和相机，摄像头和相机通过导线连接显微成像模块，显微成像模块连接有上位机；还包括照明模块和图像处理模块，照明模块为摄像头和相机提供照明，所述图像处理模块对获取的光学镜片图像进行数据处理。

10.根据权利要求9所述一种光学镜片的加工装置，其特征在于，瑕疵检测系统的检测步骤包括：图像采集与标定，图像预处理，图像拼接，瑕疵统计结果。

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