CN117086735A - 一种抛光设备及抛光方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抛光设备及抛光方法，涉及磁流变抛光技术领域。本发明包括抛光轮、z轴模组、第三定位工装、测距传感器和控制器，所述测距传感器设置于所述抛光轮一侧，所述第三定位工装与所述z轴模组连接，所述测距传感器用于检测所述抛光轮与所述第三定位工装表面的间距，所述测距传感器和z轴模组与控制器电连接，所述控制器根据测距传感器的检测数据控制z轴模组移动，使抛光轮对所述第三定位工装上放置的抛光件的抛光深度保持在恒定范围内。本发明通过测距传感器实时检测抛光轮的抛光深度，避免抛光轮的抛光深度过深导致光学玻璃损坏，同时也能够避免抛光轮在抛光过程中与光学玻璃分离，导致有效抛光时间短，解决抛光效率低的问题。

Description

一种抛光设备及抛光方法

技术领域

本发明属于磁流变抛光技术领域，特别是涉及一种抛光设备及抛光方法。

背景技术

光学玻璃在表面存在划痕等缺陷时，通常采用抛光的方式对表面缺陷进行修复，使得光学玻璃这类高精度元件在修复后可以再次使用，延长光学玻璃的使用寿命。在对光学玻璃进行修复时，需要工作人员将光学玻璃放置到视觉检测机构的检测位置上，利用视觉检测机构先检测光学玻璃表面的缺陷位置，使缺陷位置在光学玻璃上得到定位。然后，工作人员从视觉检测机构中取出检测完成的光学玻璃，再将光学玻璃放置到抛光机构的抛光位置处，采用抛光机构对光学玻璃的缺陷位置进行抛光打磨，通过抛光打磨的方式恢复光学玻璃表面的平整度，从而消除缺陷。在抛光打磨结束后，工作人员再次将光学玻璃从抛光机构处取出，将取出的光学玻璃放置到视觉检测机构的检测位置上，采用视觉检测机构对光学玻璃表面进行再次检测，确定光学玻璃表面的平整度达到标准，从而完成对光学玻璃的修复，修复完成后需要工作人员将光学玻璃再次取出并存放。

然而，光学玻璃表面的缺陷通常是局部缺陷，缺陷的形式为光学玻璃表面凸起或者凹陷，在进行抛光时，抛光轮与光学玻璃相对移动，从而对光学玻璃表面进行抛光。在抛光轮与光学玻璃相对移动时，抛光轮对光学玻璃的抛光深度会持续变化。当抛光轮与光学玻璃表面的抛光深度变化过大时，很容易出现两种情况，一种情况是抛光轮移动至光学玻璃表面凸起处，抛光轮与凸起部分接触，导致一次性抛光深度过深，在光学玻璃表面造成更大的损伤；另一种情况是抛光轮移动至光学玻璃的凹陷处，导致抛光轮无法接触光学玻璃，从而无法使光学玻璃得到抛光，此时需要反复调节抛光轮与光学玻璃的相对间距进行抛光，需要反复调节导致抛光效率很低。所以，现有技术抛光时存在容易损坏光学玻璃以及抛光效率低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抛光设备及抛光方法，第一方面用于解决抛光时存在容易损坏光学玻璃以及抛光效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现的：

一种抛光设备，包括抛光轮、z轴模组、第三定位工装、测距传感器和控制器，所述测距传感器设置于所述抛光轮一侧，所述第三定位工装与所述z轴模组连接，所述测距传感器用于检测所述抛光轮与所述第三定位工装的间距，所述测距传感器和z轴模组与控制器电连接，所述控制器根据测距传感器的检测数据控制z轴模组移动，使抛光轮与所述第三定位工装上放置的抛光件的抛光深度保持在恒定范围内。

在本方案中，通过测距传感器实时检测抛光轮与第三定位工装的间距，实际是检测抛光轮与放置于第三定位工装上的光学玻璃的抛光深度，确保抛光轮与光学玻璃的抛光深度保持在一个稳定的范围内，使抛光轮的抛光深度保持稳定，避免抛光深度过深而造成光学玻璃损坏，同时也避免抛光轮与光学玻璃脱离接触，确保抛光轮的抛光效果，提高抛光效率。而将抛光轮与光学玻璃的抛光深度控制在一个范围内，而不是控制在一个固定值，目的是使得光学玻璃与抛光轮的间距不会突然变化，使抛光轮加工出的面更顺滑。

为进一步解决抛光轮重量大惯性大，移动抛光轮工作时抛光轮的位移精度低的问题，为此，所述抛光设备还包括x轴模组和y轴模组，所述x轴模组与y轴模组连接，所述y轴模组与所述z轴模组连接，所述x轴模组、y轴模组和z轴模组组合构成三轴模组，所述三轴模组与所述第三定位工装连接。

在本方案中，由x轴模组、y轴模组和z轴模组组合构成的三轴模组移动第三定位工装，第三定位工装仅用于放置光学玻璃，重量低惯性小，不会因为惯性等因素造成位移精度降低。并且，抛光轮需要转动，而转动会进一步导致抛光轮的位移精度下降，因此，本方案通过移动第三定位工装，从而使光学玻璃与抛光轮相对移动，可以提高光学玻璃的位移精度，能够达到提高抛光精度的目的。

本发明第二方面用于解决转移光学玻璃时光学玻璃容易与设备碰撞而损坏的问题。

在进行修复时，需要将光学玻璃不断地从视觉检测机构和抛光机构放入和取出。在转移光学玻璃位置时，一方面存在光学玻璃的转移效率低，工作人员手动取出和放置光学玻璃时，为避免光学玻璃受到损坏，因此取出和放置的动作需要缓慢和稳定。另一方面则是光学玻璃在取出、转移和放置过程中受到损坏，光学玻璃在取出、转移和放置过程中，一旦与设备或者其它物体发生碰撞，很容易产生不可修复的损伤，导致光学玻璃的报废。为此，所述抛光设备还包括机架、上下料工位、机械臂、控制器、缺陷检测工位和抛光机构，所述上下料工位、机械臂、缺陷检测工位和抛光机构均连接于所述机架，所述上下料工位、视觉检测机构和抛光机构均设置于所述机械臂的抓取范围内，所述缺陷检测工位设置有视觉检测机构，所述机械臂、视觉检测机构和抛光机构均与所述控制器电连接。

在本方案中，工作人员只需要向上下料工位放置和取出光学玻璃即可，由机械臂在上下料工位、缺陷检测工位与抛光机构之间抓取、移动和放置光学玻璃，机械臂的放置效率高、放置精度高。并且机械臂的移动沿固定路线移动，能够避免光学玻璃移动时与视觉检测机构或者抛光机构发生碰撞，避免光学玻璃损坏。

为进一步解决待抛光的光学玻璃与抛光后的光学玻璃相互阻挡的问题，为此，所述上下料工位包括第一定位工装、第四定位工装和第五定位工装，所述第一定位工装、第四定位工装和第五定位工装均设置有定位槽。

在本方案中，设置第一定位工装可以用于放置待抛光的光学玻璃，设置第四定位工装用于放置抛光后的光学玻璃，设置第五定位工装可以用于放置检测无缺陷的光学玻璃，使处于三种状态的光学玻璃可以分开放置，避免三种状态的光学玻璃混合，避免三种状态的光学玻璃相互阻挡，使抛光流程的能够连续进行。

为进一步解决视觉检测机构检测范围有限，无法适用于不同尺寸的光学玻璃的问题，为此，所述缺陷检测工位还包括第二定位工装和移动组件，所述移动组件与视觉检测机构或第二定位工装连接。

在本方案中，设置移动机构移动视觉检测机构或者移动第二定位工装，能够使光学玻璃与视觉检测机构相对移动，从而使得视觉检测机构能够对更大面积的光学玻璃进行检测，增加缺陷检测工位的通用性。

为进一步解决缺陷检测工位占据空间尺寸大，压缩抛光设备和上下料工位的空间的问题，为此，所述移动组件包括两个平移机构，一个所述平移机构与所述视觉检测机构连接，另一个所述平移机构与所述第二定位工装连接，两个平移机构的移动方向相垂直。

在本方案中，缺陷检测工位的面积与第二定位工装的移动范围对应，而第二定位工装则只在一个平移机构的作用下移动，因此，相比第二定位工装同时与两个平移机构连接的情况，第二定位工装的移动范围更小。

为进一步解决缺陷检测精度低的问题，为此，所述平移机构包括伺服电机和丝杠，所述伺服电机与所述丝杠传动连接，所述伺服电机与机架固定连接，所述丝杠与所述视觉检测机构或第二定位工装传动连接。

在本方案中，伺服电机能够准确控制转动圈数，而丝杠传动的方式则能够确保传动的精度。因此，伺服电机与丝杠的组合结构，能够提升第二定位工装和视觉检测机构的移动精度，从而提高缺陷检测的精度。

为进一步解决视觉检测机构和第二定位工装位移方向不精确的问题，为此，所述平移机构还包括导轨和滑块，所述滑块与所述导轨滑动连接，所述导轨与所述机架连接，所述滑块与所述视觉检测机构或第二定位工装连接。

在本方案中，设置导轨和滑块能够对第二定位工装和视觉检测机构的移动方向进行约束，从而提高第二定位工装和视觉检测机构位移时的方向精度。

为进一步解决视觉检测机构不便于同时与滑块和丝杠连接的问题，为此，还包括滑台，所述视觉检测机构与所述滑台连接，所述滑块和滑台固定连接，所述丝杠与所述滑台传动连接。

在本方案中，视觉检测机构通过滑台与丝杠和滑块间接连接，降低了视觉检测机构的安装难度，便于视觉检测机构的安装。

为进一步解决抛光机构无法对指定范围进行抛光的问题，为此，所述抛光机构包括抛光轮、三轴模组和第三定位工装，所述三轴模组与所述抛光轮或第三定位工装连接。

在本方案中，三轴模组可以使第三定位工装上的光学玻璃的缺陷位置平移至抛光轮下侧，然后调节光学玻璃的高度，使光学玻璃的缺陷位置得到抛光，从而对光学玻璃的缺陷位置进行精确抛光。

为进一步解决抛光轮重量过大而惯性大，导致的难以提高精度的问题，为此，所述抛光机构还包括支撑架，所述抛光轮与所述支撑架连接，所述三轴模组与所述第三定位工装连接。

在本方案中，抛光轮固定于支撑架，三轴模组移动第三定位工装，第三定位工装和光学玻璃的重量更小，能够减小惯性对精度的影响，提高光学玻璃的抛光精度。

本发明还提供一种抛光方法，所述抛光方法包括以下步骤：

S1、将光学玻璃放置到视觉检测机构的第二定位工装，通过移动相机或者移动第二定位工装的方式对光学玻璃进行检测；

S2、收集相机或第二定位工装的移动数据，得到相机在光学玻璃上的拍摄范围；

S3、收集相机拍摄的图像；

S4、将相机拍摄的图像与光学玻璃上的位置对应，得到光学玻璃上的缺陷位置；

S5、将检测完成后的光学玻璃放置到抛光机构的第三定位工装；

S6、将光学玻璃上的缺陷位置的数据输入到抛光机构连接的控制器，使抛光机构根据输入的数据对光学玻璃进行抛光；

S7、实时检测抛光机构的抛光轮对第三定位工装上光学玻璃的抛光深度，并将抛光轮对光学玻璃的抛光深度控制在恒定范围内；

S8、将抛光完成后的光学玻璃移动至抛光机构一侧的第四定位工装；

S9、对抛光后的光学玻璃进行清洗，清除光学玻璃表面的残渣；

S10、光学玻璃清除残渣后，重复步骤S1-S3，若没有检测到缺陷，则将光学玻璃放置到抛光机构的另一侧；若仍然有缺陷，则继续重复步骤S4-S10。

在本方案中，由控制器收集相机或第二定位工装的移动数据，获得光学玻璃上的缺陷位置，控制器根据光学玻璃的缺陷位置控制抛光机构进行针对性抛光，抛光位置与缺陷位置对应，无需对其它位置进行抛光，减小了抛光面积，提高了抛光效率。并且在步骤S7中，实时检测抛光轮相对于光学玻璃的间距，并根据检测结果得到抛光轮的抛光深度，从而调节抛光轮对光学玻璃的抛光深度，避免抛光轮的抛光深度过深导致光学玻璃损坏，也避免抛光轮脱离光学玻璃而无法达到抛光效果，提高抛光轮在一次行走中与光学玻璃的接触时间，提高抛光效率。

由于缺陷的形状并不均匀，针对缺陷位置单独抛光路径工作量大的问题，为此，在步骤S4中，根据光学玻璃上的缺陷位置确定抛光区域，所述抛光区域的平面形状为矩形，缺陷位置位于矩形内，缺陷位置与矩形边之间存在间距。

在本方案中，根据缺陷的位置确定抛光区域，确定矩形的矩形边位置，对抛光区域的确定效率高，确定抛光区域的难度小。并且，矩形边与缺陷位置存在间距，确保在抛光缺陷后，被抛光的区域与未抛光区域过渡更平滑。矩形边与缺陷位置的间距大小根据缺陷的凹陷深度确定，深度凹陷深度越深，则间距越大，使抛光的过渡面积更大。若缺陷为凸起，则直接抛光至平整即可。

为进一步解决抛光路径设计复杂的问题，为此，抛光机构在抛光矩形状的抛光区域时，抛光轮沿x轴方向抛光，抛光完成后调节光学玻璃在y轴方向上的位置，使抛光轮再次沿x轴方向抛光，抛光轮沿弓字形的抛光路径对抛光区域进行抛光处理。

在本方案中，沿弓字型路径抛光，能够确保对矩形状的抛光区域进行抛光完整，并且抛光轮始终沿直线行走，路径设计简单，抛光效果可靠。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过测距传感器实时检测抛光轮的抛光深度，避免抛光轮的抛光深度过深导致光学玻璃损坏，同时也能够避免抛光轮在抛光过程中与光学玻璃分离，导致有效抛光时间短，解决抛光效率低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的缺陷检测工位的结构示意图；

图5为光学玻璃上抛光区域与抛光路径示意图；

图6为光学玻璃缺陷位置抛光前的截面图；

图7为光学玻璃抛光后的截面图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、机架；2、机械臂；3、第四定位工装；4、第一定位工装；5、丝杠；6、导轨；7、视觉检测机构；8、三轴模组；9、第三定位工装；10、支撑架；11、抛光轮；12、第五定位工装；13、第二定位工装；14、门型架；15、滑台；16、伺服电机；17、限位块；18、测距传感器；19、抛光区域；20、缺陷。

具体实施方式

下面结合附图，通过本发明实施例的具体实现方式，对本发明技术方案进行清楚、完整地说明。

实施例1：

请参阅图2和图3所示，本实施例一提供一种抛光设备，包括机架1和抛光机构，所述抛光机构安装于机架。所述抛光机构包括支撑架10、抛光轮11、控制器和所述三轴模块，所述三轴模块上设置有第三定位工装9，所述抛光轮11与所述支撑架10可转动连接，三轴模块和第三定位工装9设置于所述抛光轮11下侧。所述机械臂2将光学玻璃放置到第三定位工装9内，三轴模组8移动第三定位工装9，从而使光学玻璃与抛光轮11接触，实现对光学玻璃的抛光。所述第三定位工装9设置有定位槽。所述控制器与三轴模组8电连接。

所述三轴模组包括x轴模组、y轴模组和z轴模组，所述z轴模组用于调节第三定位工装9与抛光轮11的间距，所述z轴模组的调节方向为竖直方向，所述抛光轮11设置于第三定位工装9的上侧。所述x轴模组、y轴模组用于调节第三定位工装9的水平位置，从而调节放置于第三定位工装9上的光学玻璃的水平位置，调节抛光轮11与光学玻璃接触的位置，与z轴模组配合，实现对光学玻璃的精确抛光。所述精确抛光是指对光学玻璃上指定区域进行抛光，而不用对整个光学玻璃的表面进行抛光，减小抛光面积，减小对光学玻璃造成的磨损，提高抛光效率。

所述抛光轮11安装于机架1，抛光轮11与支撑架10的相对位置不变。还设置有用于检测光学玻璃距离的测距传感器18，控制器根据测距传感器18的检测数据调节z轴模组，从而调节抛光轮11对光学玻璃抛光深度。所述测距传感器18安装于抛光轮11一侧，或者安装于支撑架10。设置测距传感器18能够避免抛光轮11在移动至光学玻璃的凸起缺陷处时抛光深度过深，一次性抛光深度过深容易导致光学玻璃产生更大的损伤。同时，抛光轮11对光学玻璃的抛光深度保持在稳定的范围内，能够确保抛光轮11与光学玻璃始终接触，增加抛光轮11与光学玻璃的接触时长，提高抛光效率。

如图1所示，所述抛光设备还包括上下料工位、缺陷检测工位、机械臂2和抛光机构，所述上下料工位、缺陷检测工位和抛光机构均位于机械臂2的抓取范围内，所述机械臂2用于抓取需要检测的光学玻璃。所述机械臂2将上下料工位上的光学玻璃放置到缺陷检测工位。光学玻璃的缺陷检测完成后，机械臂2将存在缺陷的光学玻璃转移至抛光机构，将没有缺陷的光学玻璃转移至上下料工位。在抛光完成后，机械臂2将抛光完成的光学玻璃转移至上下料工位，等待再次检测。所述上下料工位、缺陷检测工位、机械臂2和抛光机构均设置于机架1。所述控制器与所述机械臂2电连接。

如图3所示，所述上下料工位包括第一定位工装4、第四定位工装3和第五定位工装12，第一定位工装4、第四定位工装3和第五定位工装12均设置有定位槽，所述定位槽的形状与光学玻璃的形状适配。例如，光学玻璃为矩形时，定位槽为矩形，所述光学玻璃为圆形时，定位槽的形状为圆形。通过定位槽的定位作用，使得机械臂2能够准确地抓取光学玻璃，并准确地将光学玻璃放置到缺陷检测工位。所述第一定位工装4和第四定位工装3设置于机架1的同一侧，所述第五检测工装与第一检测工装分别设置于机架1的两侧。第五检测工装用于放置没有缺陷的光学玻璃，能够将没有缺陷的光学玻璃与待检测的光学玻璃区分开。

所述缺陷检测工位包括了视觉检测机构7、第二定位工装13和两个平移机构，所述视觉检测机构7和第二定位工装13分别与两个平移机构连接，两个所述平移机构相互垂直。用于安装视觉检测机构7的平移机构设置于所述第二定位工装13上侧，使得视觉检测机构7能够从上侧对光学玻璃进行检测。所述第二定位工装13设置有定位槽。从上侧检测光学玻璃表面缺陷的方式能够便于光学玻璃的放置，只需要机械臂2将光学玻璃放置到第二定位工装13的定位槽上即可，放置难度低，并且放置精度高。

在一种实施方式中，还包括门型架14，所述门型架14与机架1连接，所述门型架14与一个平移机构连接，另一个平移机构设置于门型架14下侧。所述视觉检测机构7通过平移机构与门型架14间接连接。

所述平移机构包括导轨6、滑块、丝杠5和伺服电机16，所述滑块与所述导轨6滑动连接，所述丝杠5与伺服电机16传动连接。所述控制器与伺服电机16和视觉检测机构7电连接。

所述第二定位工装13底部安装有螺母副，所述丝杠5与所述螺母副传动连接。所述滑块与所述第二定位工装13连接。所述伺服电机16驱动丝杠5转动，丝杠5转动使第二定位工装13沿所述平移机构沿所述导轨6移动。控制伺服电机16的转动圈数和转动方向，即可控制所述第二定位工装13的移动距离。伺服电机16与丝杆传动的组合结构，能够确保第二定位工装13的移动精度。

所述视觉检测机构7通过滑台15与所述平移机构连接，所述滑块与所述滑台15连接，所述视觉检测机构7与所述滑台15连接，所述滑块底部安装有螺母副，所述丝杠5与螺母副传动连接。由伺服电机16与丝杠5驱动滑台15沿导轨6的方向移动，从而使视觉检测机构7沿导轨6的方向移动。

由于两个平移机构相互垂直，因此第二定位工装13与视觉检测机构7的滑动方向相垂直。

在所述第二定位工装13的滑动方向上，所述第二定位工装13的一个极限位置为第二定位工装13的放置位置。当所述第二定位工装13位于放置位置时，所述机械手可以准确地从第二定位工装13上抓取或者放置光学玻璃。

如图4所示，在一种实施方式中，本实施例还包括限位块17，所述限位块17设置于所述第二定位工装13滑动方向上，当所述第二定位工装13抵靠于限位块17时，所述第二定位工装13位于所述放置位置。设置限位块17对第二定位工装13进行定位，使得第二定位工装13的停止位置更准确，提高了第二定位工装13本身停止的位置精度。所述限位块17可以与机架1连接，也可以与导轨6或者丝杠5连接。

在另一种实施方式中，控制器根据伺服电机16的数据确定第二定位工装13的位置，再控制机械臂2根据第二定位工装13的位置抓取光学玻璃。

所述控制器可以采用PLC或者PC机。

所述机械臂2设置有真空吸盘，所述真空吸盘配置有真空泵和管道，真空泵为真空吸盘提供负压，通过真空吸附的方式抓取光学玻璃。所述真空泵与所述控制器电连接。

在进行工作时，工作人员将光学玻璃放置到上下料工位的第一定位工装4上，控制器控制机械臂2从第一定位工装4上抓取光学玻璃，所述第二定位工装13移动至放置位置，所述机械臂2将抓取的光学玻璃放置到第二定位工装13，所述机械臂2完成放置动作后，所述控制器控制驱动滑台15和第二定位工装13的伺服电机16转动，滑台15上的视觉检测机构7与光学玻璃相对移动，并在相对移动过程中对光学玻璃进行检测。检测完成后，控制器控制伺服电机16驱动第二定位工装13移动至放置位置。视觉检测机构7检测到有缺陷，所述控制器根据三轴模组8的移动信息获取第三定位工装9的位置，控制机械臂2将光学玻璃从第二定位工装13上取出，并将光学玻璃放置到第三定位工装9。视觉检测机构7将检测的数据发送至控制器，控制器控制三轴模组8移动，从而将光学玻璃的缺陷位置移动至抛光轮11位置进行抛光打磨，从而完成对光学玻璃的抛光处理。

在进行抛光时，现有技术中抛光轮11每次的抛光深度都有规定，抛光轮11对不同材料允许的抛光深度不同。控制器根据现有抛光轮11对光学玻璃的抛光要求计算抛光轮11对缺陷位置的抛光次数，然后控制器控制三轴模组8移动第三定位工装9，从而使光学玻璃相对于抛光轮11移动，使抛光轮11接触缺陷位置并进行抛光。测距传感器18在抛光时使抛光轮11对光学玻璃的抛光深度始终保持在一个范围内，避免抛光轮11在光学玻璃表面的凸起位置抛光深度过深，也使得抛光轮11在光学玻璃表面的凹陷位置始终与光学玻璃保持接触。往复移动光学玻璃移动，使抛光轮11对光学玻璃的缺陷区域进行指定次数的抛光后，完成抛光工作。

抛光完成后，控制器控制三轴模组8移动至靠近机械臂2的位置，并控制机械臂2抓取第三定位工装9上的光学玻璃，并将光学玻璃放置到第四定位工装3。工作人员从第四定位工装3取出光学玻璃并清洗抛光产生的残渣，清洗完成后再将光学玻璃放置到第一定位工装4，机械臂2重复将光学玻璃放置到视觉检测装置的动作。视觉检测机构7没有检测到缺陷，此时机械臂2从第二定位工装13抓取光学玻璃，并将光学玻璃放置到第五定位工装12，工作人员取出光学玻璃保存，完成对光学玻璃的抛光。在整个过程中，工作人员只向第一定位工装4放置了两次光学玻璃，从第四定位工装3取出了一次光学玻璃，从第五定位工装12取出了一次光学玻璃，人工放置和取出光学玻璃的次数少，光学玻璃在检测和抛光的其它过程中均由机械臂2取出和放置，效率高效。并且采用机械臂2抓取光学玻璃在视觉检测机构7与抛光机构之间移动，机械臂2沿设定的路径移动，能够避免光学玻璃与设备之间发生碰撞，从而避免光学玻璃因碰撞而损坏。

实施例2：

本实施例二提供一种抛光方法，可以应用于实施例一所述的抛光设备。

所述抛光方法包括以下步骤：

S1、将光学玻璃放置到视觉检测机构的第二定位工装，通过移动相机或者移动第二定位工装的方式对光学玻璃进行检测；采用视觉检测机构进行检测，相比人工通过显微镜观察检测，视觉检测机构不会疲劳，从总体上提高检测效率和精度。

S2、收集相机或第二定位工装的移动数据，得到相机在光学玻璃上的拍摄范围；通过第二定位工装的移动数据可以判断相机的拍摄位置，当相机拍摄到缺陷时，也就可以根据第二定位工装的数据得到缺陷在光学玻璃上的位置。

S3、收集相机拍摄的图像；根据相机的图像识别光学玻璃是否存在缺陷。若无缺陷则将光学玻璃移动中第五定位工装。

S4、将相机拍摄的图像与光学玻璃上的位置对应，得到光学玻璃上的缺陷位置；在得到缺陷在光学玻璃上的位置后，可以根据缺陷的形状划定抛光区域，抛光区域的形状为矩形，矩形边的位置取决于缺陷的位置，矩形边与缺陷之间存在间距，确保缺陷抛光后与光学玻璃其它区域之间过渡更平滑，确保缺陷位置全部位于抛光区域内。而抛光区域设置为矩形，在抛光时只需要光学玻璃与抛光轮沿x轴方向移动，从抛光区域的一边移动抛光至另一边后，调节光学玻璃与抛光轮在y轴方向上的相对位置，再从抛光区域的一边反向抛光另一边，如此往复即可实现对抛光区域内进行抛光。矩形的抛光区域使得抛光路径设计更简单，并且通用性更高。

S5、将检测完成后的光学玻璃放置到抛光机构的第三定位工装；确定抛光位置后采用抛光机构对光学玻璃上的缺陷进行抛光。采用控制器控制第三定位工装的移动，从而通过第三定位工装的位置判断光学玻璃的位置。

S6、将光学玻璃上的缺陷位置的数据输入到抛光机构连接的控制器，使抛光机构根据输入的数据对光学玻璃进行抛光；控制器根据视觉检测机构的检测结果控制抛光机构对光学玻璃进行抛光，无需人工设定抛光区域，提高抛光效率，并且能够提高抛光精度。

S7、实时检测抛光机构的抛光轮与第三定位工装上光学玻璃的抛光深度，并将抛光轮与光学玻璃的抛光深度控制在恒定范围内，例如将抛光深度控制在1-3μm内。限制抛光轮的抛光深度，能够避免抛光深度过深造成光学玻璃损坏，也能够使抛光轮对凹陷区域能够保持抛光效果，提高抛光效率。

S8、将抛光完成后的光学玻璃移动至抛光机构一侧的第四定位工装；设置第四定位工装能够便于拿取抛光后的光学玻璃，避免抛光后的光学玻璃影响新的光学玻璃放入。

S9、对抛光后的光学玻璃进行清洗，清除光学玻璃表面的残渣；清洗光学玻璃能够确保视觉检测机构的检测精度，避免抛光产生的残渣填充缺陷区域导致检测不准确。

S10、光学玻璃清除残渣后，重复步骤S1-S3，若没有检测到缺陷，则将光学玻璃放置到抛光机构的另一侧；若仍然有缺陷，则继续重复步骤S4-S10。

在上述步骤中，实时检测抛光机构上抛光轮对光学玻璃的抛光深度，检测时以测距传感器与光学玻璃的距离作为基准，测距传感器与抛光轮的相对位置不变，因此控制器可以根据测距传感器与光学玻璃的间距判断抛光轮对光学玻璃的抛光深度，从而控制抛光轮对光学玻璃的抛光深度。

具体抛光深度需要根据抛光轮与被抛光的材料确定，在进行设定时可以参考现有抛光轮对该抛光材料的抛光要求，在此不再赘述。

如图5所示，在进行抛光时，抛光路径的形状为弓字型，沿弓字形的路径对矩形状的抛光区域进行抛光。在进行抛光时，抛光轮相对于光学玻璃沿x轴方向和y轴方向移动，并且沿x轴方向移动时，光学玻璃不会沿y轴方向移动；当光学玻璃沿y轴方向移动时，不会沿x轴方向移动。也就是说，抛光轮的抛光路径没有x轴方向与y轴方向上的复合动作，使得抛光路径的设计可以更简单。

如图6和图7所示，当缺陷为光学玻璃表面的凹陷时，抛光区域的边缘与缺陷之间存在间距，使得缺陷与未抛光区域之间形成过渡，使得未抛光区域与缺陷在抛光后能够保持表面平滑。当缺陷为光学玻璃表面上的凸起时，抛光区域的边缘与缺陷之间则可以不预留间距，将凸起抛光至与光学玻璃表面的其它位置平齐即可。

由控制器收集相机或第二定位工装的移动数据，获得光学玻璃上的缺陷位置，控制器根据光学玻璃的缺陷位置控制抛光机构进行针对性抛光，抛光位置与缺陷位置对应，无需对其它位置进行抛光，减小了抛光面积，提高了抛光效率。并且，抛光面积更小，对光学玻璃的磨损量也更少，减少了对光学玻璃的磨损，保证了光学玻璃的质量。

Claims (10)

1.一种抛光设备，其特征在于：包括抛光轮(11)、z轴模组、第三定位工装(9)、测距传感器(18)和控制器，所述测距传感器(18)设置于所述抛光轮(11)一侧，所述第三定位工装(9)与所述z轴模组连接，所述测距传感器(18)用于检测所述抛光轮(11)与所述第三定位工装(9)表面的间距，所述测距传感器(18)和z轴模组与控制器电连接，所述控制器根据测距传感器(18)的检测数据控制z轴模组移动，使抛光轮(11)对所述第三定位工装(9)上放置的抛光件的抛光深度保持在恒定范围内。

2.根据权利要求1所述的一种抛光设备，其特征在于：还包括x轴模组和y轴模组，所述x轴模组与y轴模组连接，所述y轴模组与所述z轴模组连接，所述x轴模组、y轴模组和z轴模组组合构成三轴模组(8)，所述三轴模组与所述第三定位工装(9)连接。

3.根据权利要求1所述的一种抛光设备，其特征在于：还包括机架(1)、上下料工位、机械臂(2)和缺陷检测工位，所述缺陷检测工位设置有视觉检测机构(7)，所述上下料工位、机械臂(2)、缺陷检测工位和抛光轮(11)均连接于所述机架(1)，所述上下料工位、视觉检测机构(7)和第三定位工装(9)均设置于所述机械臂(2)的抓取范围内，所述机械臂(2)、视觉检测机构(7)均与所述控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的一种抛光设备，其特征在于：所述缺陷检测工位还包括第二定位工装(13)和移动组件，所述移动组件与视觉检测机构(7)或第二定位工装(13)连接。

5.根据权利要求4所述的一种抛光设备，其特征在于：所述移动组件包括两个平移机构，一个所述平移机构与所述视觉检测机构(7)连接，另一个所述平移机构与所述第二定位工装(13)连接，两个平移机构的移动方向相垂直。

6.根据权利要求5所述的一种抛光设备，其特征在于：所述平移机构包括伺服电机(16)、丝杠(5)、导轨(6)和滑块，所述伺服电机(16)与所述丝杠(5)传动连接，所述伺服电机(16)与机架(1)固定连接，所述丝杠(5)与所述视觉检测机构(7)或第二定位工装(13)传动连接，所述滑块与所述导轨(6)滑动连接，所述导轨(6)与所述机架(1)连接，所述滑块与所述视觉检测机构(7)或第二定位工装(13)连接。

7.根据权利要求6所述的一种抛光设备，其特征在于：还包括滑台(15)，所述视觉检测机构(7)与所述滑台(15)连接，所述滑块和滑台(15)固定连接，所述丝杠(5)与所述滑台(15)传动连接。

8.一种抛光方法，其特征在于：适用于权利要求1-7任意一项所述的一种抛光设备，包括以下步骤：

S1、将光学玻璃放置到视觉检测机构的第二定位工装，通过移动相机或者移动第二定位工装的方式对光学玻璃进行检测；

S2、收集相机或第二定位工装的移动数据，得到相机在光学玻璃上的拍摄范围；

S3、收集相机拍摄的图像；

S4、将相机拍摄的图像与光学玻璃上的位置对应，得到光学玻璃上的缺陷位置；

S5、将检测完成后的光学玻璃放置到抛光机构的第三定位工装；

S6、将光学玻璃上的缺陷位置的数据输入到抛光机构连接的控制器，使抛光机构根据输入的数据对光学玻璃进行抛光；

S7、实时检测抛光机构的抛光轮对第三定位工装上光学玻璃的抛光深度，并将抛光轮对光学玻璃的抛光深度控制在恒定范围内；

S8、将抛光完成后的光学玻璃移动至抛光机构一侧的第四定位工装；

S9、对抛光后的光学玻璃进行清洗，清除光学玻璃表面的残渣；

S10、光学玻璃清除残渣后，重复步骤S1-S3，若没有检测到缺陷，则将光学玻璃放置到抛光机构的另一侧；若仍然有缺陷，则继续重复步骤S4-S10。

9.根据权利要求8所述的一种抛光方法，其特征在于：在步骤S4中，根据光学玻璃上的缺陷位置确定抛光区域，所述抛光区域的平面形状为矩形，缺陷位置位于矩形内，缺陷位置与矩形边之间存在间距。

10.根据权利要求8所述的一种抛光方法，其特征在于：抛光机构在抛光矩形状的抛光区域时，抛光轮沿x轴方向抛光，抛光完成后调节光学玻璃在y轴方向上的位置，使抛光轮再次沿x轴方向抛光，抛光轮沿弓字形的抛光路径对抛光区域进行抛光处理。