CN116921882A - 一种高清镜片切割预加工系统及其加工方式 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及镜片加工技术领域,本发明提供了一种高清镜片切割预加工系统,高清镜片切割预加工系统包括服务器、以及镜片,高清镜片切割预加工系统还包括切割模块、冲洗模块、抛光模块、评估模块和监测模块,监测模块对切割模块切割镜片的温度进行检测并对切割过程进行分析形成分析结果,冲洗模块根据分析结果触发对切割后位置进行冲洗,抛光模块对镜片的切割面进行抛光,评估模块对抛光模块的抛光面进行采集,并根据采集得到的数据对抛光面的效果进行评估。本发明通过切割模块和冲洗模块相互配,并冲洗模块根据切割的实时温度调整冲洗量,以提升对镜片的防护水平,保证整个系统具有及时进行冷却、切割温度可控和智能程度高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及镜片加工技术领域,尤其涉及一种高清镜片切割预加工系统及其加工方式。
背景技术
树脂镜片作为一种透光性良好的一种物品,被广泛运用到现代的人们的生产当。
如CN114851288B现有技术公开了一种树脂镜片切割设备,目前市面上常见的树脂镜片在进行制造时,主要是通过刀具对镜片板进行切割成型,但是由于刀具与镜片摩擦会产生大量热量,会使得树脂镜片的边缘产生熔融、变黄等现象,虽然目前有部分装置可以在刀具工作时喷水,从而对刀具进行冷却工作,但是这种冷却的方式不能使得整个树脂镜片的四周均匀冷却,从而使得产生的产品仍然存在缺陷。
另一种典型的如CN1314609C的现有技术公开的一种用于镜片切割和抛光的设备,目前在眼镜镜片的制造工艺上,镜片切割和抛光是分开进行的,一般先用镜片割片机切割成与样片相同大小及形状的镜片,然后再手工用布轮或纸轮抛光。人工抛光存在着易抛光走型,镜片表面划伤、抛光面不平整、速度慢等缺点;而且抛光所用的布轮或纸轮易磨损,质量不稳定,对抛光操作工人的技术要求高,熟练的操作工人难找。
再来看如CN102294542B的现有技术公开的一种镜片的激光切割方法,而非接触式的激光切割加工,可以使眼镜片在加工过程中无需承受机械应力,同时,激光加工速度快,精度高,可任意变换加工轨迹,似乎可以解决上述机械硬接触加工方式的缺陷。但实验表明,采用激光切割加工镜片时,由于切断时热量不合理的积累,以及周边废料对镜片在受热情况下膨胀的限制,使得镜片产生裂痕以致报废的几率非常高。
为了解决本领域普遍存在切割效率低、无法进行冷却、切割角度不可调、无法进行在线抛光、激光切割温度不可控和降热效果不佳等等问题,作出了本发明。
发明内容
本发明的目的在于,针对目前所存在的不足,提出了一种高清镜片切割预加工系统及其加工方式。
为了克服现有技术的不足,本发明采用如下技术方案:
一种高清镜片切割预加工系统,所述高清镜片切割预加工系统包括服务器、以及镜片,所述高清镜片切割预加工系统还包括切割模块、冲洗模块、抛光模块、评估模块和监测模块,所述服务器分别与所述切割模块、所述冲洗模块、所述抛光模块、所述评估模块和监测模块连接;
所述切割模块对所述镜片进行切割,所述监测模块对所述切割模块切割镜片的温度进行检测并对切割过程进行分析形成分析结果,所述冲洗模块根据所述分析结果触发对切割后位置进行冲洗,所述抛光模块对所述镜片的切割面进行抛光,所述评估模块对所述抛光模块的抛光面进行采集,并根据采集得到的数据对所述抛光面的效果进行评估;
所述监测模块包括温度检测单元和温度分析单元,所述温度检测单元采集所述切割模块切割所述镜片产生的温度数据,所述温度分析单元根据所述温度数据对所述切割模块切割温度进行分析;
其中,所述温度检测单元包括支撑构件、数据采集器和至少一个温度检测探头,所述支撑构件对至少一个温度检测探头进行支撑,所述数据采集器存储至少一个所述温度检测探头采集得到的温度数据;
所述温度分析单元获取所述温度检测单元采集得到的温度数据,并根据下式计算所述切割模块切割过程的实时温度指数TEM:
式中,T_lens是激光切割眼镜镜片的温度,T_env是环境温度,dT_lens/dt是镜片温度的变化率,T_lens-T_env是镜片温度与环境温度的差值,α、β、γ和δ是权重系数;
若实时温度指数TEM超过设定的监控阈值monitor,则触发所述冲洗模块对切割位置进行冲洗。
可选的,所述冲洗模块包括冲洗单元、姿势调整单元和冲洗分析单元,所述冲洗单元对所述切割模块的切割位置进行冲洗,以降低镜片切割位置的温度,所述姿势调整单元对所述冲洗单元的姿势进行调整,所述冲洗评估单元根据所述温度分析单元的分析结果对所述冲洗单元的冲洗速度进行评估形成冲洗结果,并根据冲洗结果触发对所述冲洗单元的控制;
所述冲洗单元包括至少两个冲洗头、冲洗泵、储水罐和供应管道,所述储水罐存储冷却液,所述供应管道的两端分别连接所述冲洗泵和至少两个冲洗头,且所述冲洗泵设置在所述储水罐中,以对所述储水罐中的冷却液抽吸后喷射在所述切割模块的切割位置处;
其中,至少两个冲洗头对称设置在所述切割位置的两侧。
可选的,所述切割模块包括立杆、切割单元和角度调整单元,所述立杆用于对所述切割单元和所述角度调整单元进行支撑,所述切割单元对所述镜片进行切割,所述角度调整单元对所述切割单元的切割角度进行调整;
所述切割单元包括激光切割器和支撑座,所述激光切割器对所述镜片进行切割,所述支撑座支撑所述激光切割器形成切割部,所述切割部设置在所述镜片的一侧或对称设置在所述镜片的两侧。
可选的,所述抛光模块包括抛光单元、抬升单元和柔性接触单元,所述柔性接触单元对所述抛光单元进行支撑,所述抬升单元对所述柔性接触单元和所述抛光单元的位置进行调整,所述抛光单元对所述镜片的切割面进行抛光;
其中,所述抛光单元包括抛光头、抛光杆和抛光驱动机构,所述抛光头设置在所述抛光杆的一端,所述抛光杆的另一端与所述抛光驱动机构驱动连接,以驱动所述抛光杆沿着自身的轴线进行转动。
可选的,所述评估模块还包括采样单元和评估单元,所述采样单元采集所述抛光单元的抛光面数据,所述评估单元根据所述采样单元采集得到的抛光面数据对所述抛光面的效果进行评估;
其中,所述采样单元包括光源、光束偏转器、采样台和光电探测器,所述光源向所述抛光面的方向发射光源,所述采样台用于对所述光束偏转器的进行固定,所述光束偏转器对所述光源发出的光线进行调整,以控制光束的方向和聚焦位置,所述光电探测器用于接收反射光,并将光信号转换成电信号,所述采样台用于支撑所述光源。
可选的,所述评估单元获取所述采样单元采集得到的抛光面数据,并根据下式计算抛光面的粗糙指数Rough:
式中,N为采样的总次数,I0是初始的光强度值,I(n)是在第n次测量时的反射光强度,I(n-1)是在第n-1次测量时的反射光强度,θ(n)是在第n次测量时的反射光方向,其值通过测量反射光入射到光电探测器上的位置来实现,θ(n-1)是在第n-1次测量时的反射光方向,其值通过测量反射光入射到光电探测器上的位置来实现;
若所述抛光面的粗糙指数Rough小于设定的监控阈值Range,则切割面的抛光面符合要求;
若所述抛光面的粗糙指数Rough大于设定的监控阈值Range,则切割面的抛光面不符合要求。
另外,本发明还提供一种高清镜片切割预加工方式,所述加工方式包括以下步骤:
S1、将待加工的所述镜片放置在切割模块的切割工位中,并设定切割的形状数据;
S2、启动所述切割模块对所述镜片根据设定的形状数据对所述镜片进行切割;
S3、在切割的过程中,通过冲洗模块对所述切割模块的切割位置进行冲洗,以降低所述切割位置的温度;
S4、在将镜片的非保留区域去除后,通过所述抛光模块对切割面进行抛光形成抛光面;
S5、所述评估模块对所述抛光面进行采样并通过采样得到的抛光面数据对抛光面的粗糙指数进行计算,若所述抛光面的粗糙指数Rough小于设定的监控阈值Range,则切割面的抛光面符合要求;若所述抛光面的粗糙指数Rough大于设定的监控阈值Range,则切割面的抛光面不符合要求,则将其抛弃。
可选的,所述加工方式还包括对所述切割模块切割所述镜片产生的温度进行检测,并根据计算得到的实时温度指数TEM控制所述冲洗单元。
可选的,所述加工方式还包括所述姿势调整单元对所述冲洗单元的冲洗角度,使所述冲洗单元的冲洗角度与所述切割单元的切割角度适配。
可选的,所述加工方式还包括通过所述柔性接触单元调整所述抛光单元与所述镜片切割面的接触力度,使所述抛光单元与所述镜片切割面进行柔性接触。
本发明所取得的有益效果是:
1.通过切割模块和冲洗模块相互配,并冲洗模块根据切割的实时温度调整冲洗量,以提升对镜片的防护水平,保证整个系统具有及时进行冷却、切割温度可控和智能程度高的优点。
2.通过充气气囊与镜片进行接触,以保证镜片的表面质量,防止夹持过程中不会造成镜片造成划痕;
3.通过切割单元和角度调整单元的配合下,能够稳定的对镜片进行切割,也兼顾对镜片的情歌位置进行调整,保证整个设备能够更具有广大的适用场景;
4.通过抛光单元、抬升单元和柔性接触单元相互配合,使抛光单元能与镜片的切割面进行接触,以保护切割面的质量,同时兼顾切割面的抛光效果;
5.通过柔性接触单元调整抛光单元与镜片切割面的接触力度,使抛光单元与镜片切割面进行柔性接触,通过与切割面进行抛光,有效提升抛光效果。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制,而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中,相同的附图标记指定相同的部分。
图1为本发明的整体方框示意图。
图2为本发明的温度分析单元、温度检测单元、冲洗单元和切割单元的方框示意图。
图3为本发明的温度分析单元的分析流程示意图。
图4为本发明的评估单元的评估流程示意图。
图5为本发明的切割模块、抛光模块和冲洗模块的结构示意图。
图6为图5中A处的放大示意图。
图7为图5中B处的放大示意图。
图8为图5中C处的放大示意图。
图9为图5中D处的放大示意图。
图10为本发明的抛光模块和镜片的测试示意图。
图11为本发明的采样单元的与抛光后的镜片的结构示意图。
附图标记说明:1、切割工位;2、激光切割器;3、调整轨道;4、镜片;5、支撑座;6、升降杆;7、铰接座;8、夹持座;9、充气气囊;10、伸缩杆;11、抛光头;12、抛光座;13、固定座;14、复位弹簧;15、辅助座;16、限位杆;17、抬升杆;18、抛光驱动机构;19、立杆;20、冲洗单元;21、光源;22、采样台;23、光电探测器;24、光束偏转器;25、调整轨道。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用,本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用,在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外,本发明的附图仅为简单示意说明,并非依实际尺寸的描绘,事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容,但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
实施例一:根据图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11所示,本实施例提供一种高清镜片4切割预加工系统,所述高清镜片4切割预加工系统包括服务器、以及镜片4,所述高清镜片4切割预加工系统还包括切割模块、冲洗模块、抛光模块、评估模块和监测模块,所述服务器分别与所述切割模块、所述冲洗模块、所述抛光模块、所述评估模块和检测模块连接,并将所述切割模块、所述冲洗模块、所述抛光模块、所述评估模块和检测模块的中间数据传输至所述服务器的数据库中进行存储以供查询;
所述切割模块对所述镜片4进行切割,所述监测模块对所述切割模块切割镜片4的温度进行检测并对切割过程进行分析形成分析结果,所述冲洗模块根据所述分析结果触发对切割后位置进行冲洗,所述抛光模块对所述镜片4的切割面进行抛光,所述评估模块对所述抛光模块的抛光面进行采集,并根据采集得到的数据对所述抛光面的效果进行评估;
所述高清镜片4切割预加工系统还包括中央处理器,所述中央处理器分别与所述服务器、所述切割模块、所述冲洗模块、所述抛光模块、所述评估模块和监测模块控制连接,并基于所述中央处理器对所所述切割模块、所述冲洗模块、所述抛光模块、所述评估模块和监测模块进行集中控制,以使得整个系统具有较高的智能程度;
可选的,所述切割模块包括立杆19、切割单元和角度调整单元,所述立杆19用于对所述切割单元和所述角度调整单元进行支撑,所述切割单元对所述镜片4进行切割,所述角度调整单元对所述切割单元的切割角度进行调整;
所述切割单元包括激光切割器2和支撑座5,所述激光切割器2对所述镜片4进行切割,所述支撑座5支撑所述激光切割器2形成切割部,所述切割部设置在所述镜片4的一侧或对称设置在所述镜片4的两侧;
所述切割单元还包括切割工位1和夹持单元,所述切割工位1供所所述切割单元、角度调整单元和所述夹持单元放置,所述夹持单元用于对镜片4进行夹持,并配合所述切割单元对所述镜片4进行切割,所述夹持单元包括夹持座8、充气气囊9、充气泵和伸缩构件,所述伸缩构件对所述夹持座8的位置进行调整形成伸缩部,所述充气泵与所述充气气囊9进行连接形成充气部,所述充气部设置在所述夹持座8上;
其中,所述伸缩部对称在所述镜片4的两侧并对所述镜片4进行夹持;
另外,对于不同型号的所述镜片选用相适配的充气气囊9进行接触,以提升对镜片的防护效果;
所述充气部在对所述镜片4进行夹持的过程中,通过所述充气气囊9与所述镜片4进行接触,以保证所述镜片4的表面质量,防止夹持过程中不会造成所述镜片4造成划痕;
所述夹持单元还包括转动构件,所述转动构件用于对所述伸缩构件的位置进行调整,以在夹持所述镜片4后,能够进行角度的调整;
通过所述转动构件还配合所述切割模块和所述抛光模块相互配合以实现所述镜片4切割和打磨高效进行;
所述伸缩构件包括伸缩杆10、伸缩检测件和伸缩驱动机构,所述伸缩杆10的一端与所述夹持座8连接,所述伸缩杆10的另一端与所述伸缩驱动机构驱动连接,以使得所述伸缩杆10能够进行伸缩动作,所述伸缩检测件用于对所述伸缩杆10的伸缩长度进行检测;
所述角度调整单元包括调整轨道3、升降构件和铰接座7,所述铰接座7对所述切割单元铰接,具体的,所述支撑座5与所述铰接座7铰接,所述升降构件对所述支撑座5的位置进行调整,所述支撑座5与所述调整轨道3滑动连接;
其中,在所述升降构件对所述支撑座5的调整下,沿着交接位置的轴线进行转动,同时,所述支撑座5与所述调整轨道3滑动连接下,使得所述支撑座5更加稳定;同时,所述铰接座7上设有供所述升降构件放置的隐藏腔;
通过所述切割单元和所述角度调整单元的配合下,能够稳定的对所述镜片4进行切割,也兼顾对镜片4的情歌位置进行调整,保证整个设备能够更具有广大的适用场景;
所述升降构件包括升降杆6、升降检测件和升降驱动机构,所述升降杆6的一端与所述铰接座7的上端面连接,所述升降杆6的另一端与所述支撑座5连接,其中,所述升降驱动机构与所升降杆6驱动连接,以实现升降杆6进行伸缩动作,所述升降检测件对所述升降杆6的升降高度进行检测;
所述监测模块包括温度检测单元和温度分析单元,所述温度检测单元采集所述切割模块切割所述镜片4产生的温度数据,所述温度分析单元根据所述温度数据对所述切割模块切割温度进行分析;
其中,所述温度检测单元包括支撑构件、数据采集器和至少一个温度检测探头,所述支撑构件对至少一个温度检测探头进行支撑,所述数据采集器存储至少一个所述温度检测探头采集得到的温度数据;
所述温度分析单元获取所述温度检测单元采集得到的温度数据,并根据下式计算所述切割模块切割过程的实时温度指数TEM:
式中,T_lens是激光切割眼镜镜片的温度,T_env是环境温度,dT_lens/dt是镜片温度的变化率,T_lens-T_env是镜片温度与环境温度的差值,α、β、γ和δ是权重系数;
若实时温度指数TEM超过设定的监控阈值monitor,则触发所述冲洗模块对切割位置进行冲洗;
若实时温度指数TEM低于设定的监控阈值monitor,则触发所述冲洗模块对切割位置的温度进行监控;
其中,设定的监控阈值monitor由系统根据镜片的种类进行设定,这是本领域的技术人员所熟知的技术手段,因而在本实施例中不再一一赘述;
通过切割模块和冲洗模块相互配,并冲洗模块根据切割的实时温度调整冲洗量,以提升对所述镜片4的防护水平,保证整个系统具有及时进行冷却、切割温度可控和智能程度高的优点;
可选的,所述冲洗模块包括冲洗单元20、姿势调整单元和冲洗分析单元,所述冲洗单元20对所述切割模块的切割位置进行冲洗,以降低镜片4切割位置的温度,所述姿势调整单元对所述冲洗单元20的姿势进行调整,所述冲洗评估单元根据所述温度分析单元的分析结果对所述冲洗单元20的冲洗速度进行评估形成冲洗结果,并根据冲洗结果触发对所述冲洗单元20的控制;
所述冲洗单元20包括至少两个冲洗头、冲洗泵、储水罐和供应管道,所述储水罐存储冷却液,所述供应管道的两端分别连接所述冲洗泵和至少两个冲洗头,且所述冲洗泵设置在所述储水罐中,以对所述储水罐中的冷却液抽吸后喷射在所述切割模块的切割位置处;
其中,至少两个冲洗头对称设置在所述切割位置的两侧;
所述姿势调整单元包括滑动轨道、滑动座、滑动驱动机构和至少两个位置检测件,所述滑动座与所述滑动轨道滑动连接,所述滑动驱动机构设置在所述滑动座上,并驱动所述滑动座沿着所述滑动轨道进行滑动,至少两个位置检测件等间距的沿着所述滑动轨道的长度方向等间距的分部;
其中,所述姿势调整单元还包括识别探头,所述识别探头用于对各个所述位置检测件进行识别;同时,所述识别探头设置在所述滑动座上,并朝向各个所述位置检测件的位置进行伸出,以实现对各个所述位置检测件进行识别;
所述冲洗分析单元获取所述切割模块切割过程的实时温度指数TEM,并根据下式计算冲洗泵的冲洗量Q:
式中,k1、k2、k3、k4、k5是转换系数,可以根据实验数据和实际需求进行调整,P是泵的最大流量或者泵的工作压力,这个参数可以从泵的规格或者运行数据中获取,Cp是冲洗液的比热容,这是一个物理常数,表示冲洗液单位质量的热量变化对温度的影响,这个参数可以从相关的物理性质手册或者在线数据库中获取,ΔT是切割面的温度变化,可以由实时温度指数TEM和环境温度计算得到,F为流动阻力(以力的单位,如牛顿,表示),S为形状因子(无量纲),M材料系数,其值根据所切割的镜片材质进行确定,η是冲洗液的粘度,通常以帕·秒[Pa·s]表示,η^(-1)是粘度的倒数,以秒/帕[s/Pa]表示,体现了粘度越大,冲洗量减小的趋势,P_eff是有效压力,可以表示为泵的压力P减去环境压力P_0,以帕[Pa]表示;
上述参数通过实际情况进行设定,并从人机界面输入;
可选的,所述抛光模块包括抛光单元、抬升单元和柔性接触单元,所述柔性接触单元对所述抛光单元进行支撑,所述抬升单元对所述柔性接触单元和所述抛光单元的位置进行调整,所述抛光单元对所述镜片4的切割面进行抛光;
其中,所述抛光单元包括抛光头11、抛光座12、抛光杆和抛光驱动机构18,所述抛光头11与所述抛光杆同轴设置,所述抛光杆的其中一端与所述抛光驱动机构18驱动连接,以驱动所述抛光杆沿着自身的轴线进行转动;所述抛光座12中设置有供所述抛光头11放置的容纳腔;
所述抬升单元包括抬升杆17、抬升驱动机构和抬升检测件,所述抬升杆17的一端与所述柔性接触单元,所述抬升杆17的另一端与所述抬升驱动机构驱动连接形成抬升部,所述抬升检测件对所述抬升杆17的抬升高度进行检测;
所述抬升部设置在所述切割工位1中,并朝向所述镜片4的一侧伸出;
所述柔性接触单元包括固定座13、复位弹簧14、辅助座15以及至少一根限位杆16,所述辅助座15设置有限位孔,所述复位弹簧14嵌套在至少一根限位杆16上,至少一根限位杆16的一端与所述固定座13的下端面垂直连接,至少一根限位杆16的另一端朝向远离所述固定座13的一侧垂直伸出,并与插入所述限位孔中;
所述抛光单元设置在所述固定座13上;
通过所述抛光单元、抬升单元和柔性接触单元相互配合,使所述抛光单元能与所述镜片4的切割面进行接触,以保护切割面的质量,同时兼顾所述切割面的抛光效果;
可选的,所述评估模块还包括采样单元和评估单元,所述采样单元采集所述抛光单元的抛光面数据,所述评估单元根据所述采样单元采集得到的抛光面数据对所述抛光面的效果进行评估;
其中,所述采样单元包括光源21、光束偏转器24、采样台22和光电探测器23,所述光源21向所述抛光面的方向发射光源21,所述采样台22用于对所述光束偏转器24的进行固定,所述光束偏转器24对所述光源21发出的光线进行调整,以控制光束的方向和聚焦位置,所述光电探测器23用于接收反射光,并将光信号转换成电信号,所述采样台22用于支撑所述光源21;
如图11所示,所述采样单元还包括调整构件,所述调整构件用于对所述光电探测器23的位置进行调整,所述调整构件包括调整座、调整轨道3、采样探头、调整驱动机构、至少两个定位标记件,至少两个位置标记件用于对所述调整轨道3进行标记,所述采样探头设置在所述调整座上,所述调整座与所述调整轨道3滑动连接,并通过采样探头采集的所述位置标记件的位置;
可选的,所述评估单元获取所述采样单元采集得到的抛光面数据,并根据下式计算抛光面的粗糙指数Rough:
式中,N为采样的总次数,I0是初始的光强度值,I(n)是在第n次测量时的反射光强度,I(n-1)是在第n-1次测量时的反射光强度,θ(n)是在第n次测量时的反射光方向,其值通过测量反射光入射到光电探测器上的位置来实现,θ(n-1)是在第n-1次测量时的反射光方向,其值通过测量反射光入射到光电探测器上的位置来实现;
若所述抛光面的粗糙指数Rough小于设定的监控阈值Range,则切割面的抛光面符合要求;
若所述抛光面的粗糙指数Rough大于设定的监控阈值Range,则切割面的抛光面不符合要求;
其中,设定的监控阈值Range由系统或操作者根据实际情况进行设定,是本领域的技术人员所熟知的技术手段,本领域的技术人员可以查询相关的技术手册获知该技术,因而在本实施例中不再一一赘述;
通过所述抛光采样单元和所述评估单元,使得所述镜片4的抛光面的抛光程度不符合要求,保证镜片4预加工的效果和在线抛光效果好的优点;
另外,本发明还提供一种高清镜片4切割预加工方式,所述加工方式包括以下步骤:
S1、将待加工的所述镜片4放置在切割模块的切割工位1中,并设定切割的形状数据;
S2、启动所述切割模块对所述镜片4根据设定的形状数据对所述镜片4进行切割;
S3、在切割的过程中,通过冲洗模块对所述切割模块的切割位置进行冲洗,以降低所述切割位置的温度;
S4、在将镜片4的非保留区域去除后,通过所述抛光模块对切割面进行抛光形成抛光面;
S5、所述评估模块对所述抛光面进行采样并通过采样得到的抛光面数据对抛光面的粗糙指数进行计算,若所述抛光面的粗糙指数Rough小于设定的监控阈值Range,则切割面的抛光面符合要求;若所述抛光面的粗糙指数Rough大于设定的监控阈值Range,则切割面的抛光面不符合要求,则将其抛弃;
可选的,所述加工方式还包括对所述切割模块切割所述镜片4产生的温度进行检测,并根据计算得到的实时温度指数TEM控制所述冲洗单元20;
可选的,所述加工方式还包括所述姿势调整单元对所述冲洗单元20的冲洗角度,使所述冲洗单元20的冲洗角度与所述切割单元的切割角度适配;
可选的,所述加工方式还包括通过所述柔性接触单元调整所述抛光单元与所述镜片4切割面的接触力度,使所述抛光单元与所述镜片4切割面进行柔性接触,通过与所述切割面进行抛光,有效提升抛光效果;
实施例二:本实施例应当理解为包含前述任一一个实施例的全部特征,并在其基础上进一步改进,根据图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11所示,还在于所述夹持单元还包括夹持分析子单元,所述夹持分析子单元获取所述镜片4的厚度参数,并根据下式计算充气泵的充气量Pump:
式中,d是气囊距离镜片中心线的距离,单位是米(m),T是镜片的厚度,单位是米(m),L是气囊的长度,单位是米(m),η是充气的效率,考虑到气囊充气过程中的一些能量损失,这是一个无量纲的系数,其值在0到1之间,π是圆周率,约等于3.14159,α是气体的体积膨胀系数,单位为K^(-1),且在未充气时气囊的半径为r0,充气后的半径为r+d,其中d为伸缩杆伸缩的距离;在这个体积的基础上,我们还考虑了气囊材料的弹性(E)、气压(P)、温度变化(ΔT)以及充气效率(η)的影响,α是气体的体积膨胀系数,单位是K^(-1),η是泵的效率,是一个无量纲的参数,用来表示泵的工作效率,f是气囊形状因子,也是无量纲的,它考虑了气囊实际的形状变化对充气量的影响;
上述参数根据实际情况进行取值或设定,并从人机界面进行输入,因而在此处不再一一赘述;
在本实施例中,所述充气气囊设置为圆形,且在未被充气的形状下隐藏设置在所述夹持座设置的隐藏腔中;
通过所述夹持分析子单元对所述充气泵的充气量进行分析,以提升对镜片的精准控制,提升镜片的夹持质量,防止所述镜片夹持过程中造成镜片质量的损坏。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例,并非因此局限本发明的保护范围,所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化,均包含于本发明的保护范围内,此外,随着技术发展其中的元素可以更新的。
Claims (10)
1.一种高清镜片切割预加工系统,所述高清镜片切割预加工系统包括服务器、以及镜片,其特征在于,所述高清镜片切割预加工系统还包括切割模块、冲洗模块、抛光模块、评估模块和监测模块,所述服务器分别与所述切割模块、所述冲洗模块、所述抛光模块、所述评估模块和监测模块连接;
所述切割模块对所述镜片进行切割,所述监测模块对所述切割模块切割镜片的温度进行检测并对切割过程进行分析形成分析结果,所述冲洗模块根据所述分析结果触发对切割后位置进行冲洗,所述抛光模块对所述镜片的切割面进行抛光,所述评估模块对所述抛光模块的抛光面进行采集,并根据采集得到的数据对所述抛光面的效果进行评估;
所述监测模块包括温度检测单元和温度分析单元,所述温度检测单元采集所述切割模块切割所述镜片产生的温度数据,所述温度分析单元根据所述温度数据对所述切割模块切割温度进行分析;
其中,所述温度检测单元包括支撑构件、数据采集器和至少一个温度检测探头,所述支撑构件对至少一个温度检测探头进行支撑,所述数据采集器存储至少一个所述温度检测探头采集得到的温度数据;
所述温度分析单元获取所述温度检测单元采集得到的温度数据,并根据下式计算所述切割模块切割过程的实时温度指数TEM:
式中,T_lens是激光切割眼镜镜片的温度,T_env是环境温度,dT_lens/dt是镜片温度的变化率,T_lens-T_env是镜片温度与环境温度的差值,α、β、γ和δ是权重系数;
若实时温度指数TEM超过设定的监控阈值monitor,则触发所述冲洗模块对切割位置进行冲洗。
2.根据权利要求1所述的高清镜片切割预加工系统,其特征在于,所述冲洗模块包括冲洗单元、姿势调整单元和冲洗分析单元,所述冲洗单元对所述切割模块的切割位置进行冲洗,以降低镜片切割位置的温度,所述姿势调整单元对所述冲洗单元的姿势进行调整,所述冲洗评估单元根据所述温度分析单元的分析结果对所述冲洗单元的冲洗速度进行评估形成冲洗结果,并根据冲洗结果触发对所述冲洗单元的控制;
所述冲洗单元包括至少两个冲洗头、冲洗泵、储水罐和供应管道,所述储水罐存储冷却液,所述供应管道的两端分别连接所述冲洗泵和至少两个冲洗头,且所述冲洗泵设置在所述储水罐中,以对所述储水罐中的冷却液抽吸后喷射在所述切割模块的切割位置处;
其中,至少两个冲洗头对称设置在所述切割位置的两侧。
3.根据权利要求2所述的高清镜片切割预加工系统,其特征在于,所述切割模块包括立杆、切割单元和角度调整单元,所述立杆用于对所述切割单元和所述角度调整单元进行支撑,所述切割单元对所述镜片进行切割,所述角度调整单元对所述切割单元的切割角度进行调整;
所述切割单元包括激光切割器和支撑座,所述激光切割器对所述镜片进行切割,所述支撑座支撑所述激光切割器形成切割部,所述切割部设置在所述镜片的一侧或对称设置在所述镜片的两侧。
4.根据权利要求3所述的高清镜片切割预加工系统,其特征在于,所述抛光模块包括抛光单元、抬升单元和柔性接触单元,所述柔性接触单元对所述抛光单元进行支撑,所述抬升单元对所述柔性接触单元和所述抛光单元的位置进行调整,所述抛光单元对所述镜片的切割面进行抛光;
其中,所述抛光单元包括抛光头、抛光杆和抛光驱动机构,所述抛光头设置在所述抛光杆的一端,所述抛光杆的另一端与所述抛光驱动机构驱动连接,以驱动所述抛光杆沿着自身的轴线进行转动。
5.根据权利要求4所述的高清镜片切割预加工系统,其特征在于,所述评估模块还包括采样单元和评估单元,所述采样单元采集所述抛光单元的抛光面数据,所述评估单元根据所述采样单元采集得到的抛光面数据对所述抛光面的效果进行评估;
其中,所述采样单元包括光源、光束偏转器、采样台和光电探测器,所述光源向所述抛光面的方向发射光源,所述采样台用于对所述光束偏转器的进行固定,所述光束偏转器对所述光源发出的光线进行调整,以控制光束的方向和聚焦位置,所述光电探测器用于接收反射光,并将光信号转换成电信号,所述采样台用于支撑所述光源。
6.根据权利要求5所述的高清镜片切割预加工系统,其特征在于,所述评估单元获取所述采样单元采集得到的抛光面数据,并根据下式计算抛光面的粗糙指数Rough:
式中,N为采样的总次数,I0是初始的光强度值,I(n)是在第n次测量时的反射光强度,I(n-1)是在第n-1次测量时的反射光强度,θ(n)是在第n次测量时的反射光方向,其值通过测量反射光入射到光电探测器上的位置来实现,θ(n-1)是在第n-1次测量时的反射光方向,其值通过测量反射光入射到光电探测器上的位置来实现;
若所述抛光面的粗糙指数Rough小于设定的监控阈值Range,则切割面的抛光面符合要求;
若所述抛光面的粗糙指数Rough大于设定的监控阈值Range,则切割面的抛光面不符合要求。
7.一种高清镜片切割预加工方式,应用了如权利要求6所述的一种高清镜片切割预加工系统及其加工方式,其特征在于,所述加工方式包括以下步骤:
S1、将待加工的所述镜片放置在切割模块的切割工位中,并设定切割的形状数据;
S2、启动所述切割模块对所述镜片根据设定的形状数据对所述镜片进行切割;
S3、在切割的过程中,通过冲洗模块对所述切割模块的切割位置进行冲洗,以降低所述切割位置的温度;
S4、在将镜片的非保留区域去除后,通过所述抛光模块对切割面进行抛光形成抛光面;
S5、所述评估模块对所述抛光面进行采样并通过采样得到的抛光面数据对抛光面的粗糙指数进行计算,若所述抛光面的粗糙指数Rough小于设定的监控阈值Range,则切割面的抛光面符合要求;若所述抛光面的粗糙指数Rough大于设定的监控阈值Range,则切割面的抛光面不符合要求,则将其抛弃。
8.根据权利要求7所述的一种高清镜片切割预加工方式,其特征在于,所述加工方式还包括对所述切割模块切割所述镜片产生的温度进行检测,并根据计算得到的实时温度指数TEM控制所述冲洗单元。
9.根据权利要求8所述的一种高清镜片切割预加工方式,其特征在于,所述加工方式还包括所述姿势调整单元对所述冲洗单元的冲洗角度,使所述冲洗单元的冲洗角度与所述切割单元的切割角度适配。
10.根据权利要求9所述的一种高清镜片切割预加工方式,其特征在于,所述加工方式还包括通过所述柔性接触单元调整所述抛光单元与所述镜片切割面的接触力度,使所述抛光单元与所述镜片切割面进行柔性接触。
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