本发明涉及定心车削加工,尤其涉及一种定心车削装置及方法。
背景技术:
1、在光学成像系统中,光学镜片光轴、镜片安装框中心轴和光学成像系统光轴的同轴度与光学成像质量正相关。目前,为满足定心要求,光学镜片及其外框加工方法主要采用定心车削。
2、现有定心车削方式主要包括在三爪卡盘上车定心工件、在四爪卡盘上车定心工件、在两顶尖间车定心工件、在定心卡盘上车定心工件和在专用夹具上车定心工件等。在光学元件的定心过程中,因光学元件的光学中心无法用肉眼观察且光学中心要求高,现有定心车削装置无法直接对正光学中心,导致加工得到的光学元件加工误差大、加工精度低的问题。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析,本发明旨在提供一种定心车削装置及方法,用以解决现有定心车削装置无法直接对正光学零件的光学中心,导致加工得到的光学元件加工误差大、加工精度低的问题。
2、本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的:
3、本发明提供了一种定心车削装置,包括机架、分别连接在机架上的定心调节部、图像获取部和车削加工部;
4、定心调节部夹持并带动待加工光学零件旋转,同时还能够调整待加工光学零件的光学中心与定心调节部旋转轴之间的垂直距离;
5、图像获取部获取处于旋转状态下的待加工光学零件的俯视图像,以获得待加工光学零件的光学中心;
6、车削加工部对完成垂直距离调整后的待加工光学零件进行车削加工。
7、进一步地,图像获取部包括依次连接的图像采集设备和图像设备传动机构;
8、设定与旋转轴平行的方向为第一方向;
9、图像设备传动机构带动图像采集设备在第一方向上进行线性运动。
10、进一步地,图像设备传动机构包括第一竖向丝杠和与第一竖向丝杠匹配的第一竖向传动螺母;
11、第一竖向传动螺母还与图像采集设备连接。
12、进一步地,车削加工部包括依次连接的第一方向移动机构、第二方向移动机构、固定板、刀具固定座和刀具;
13、第二方向移动机构带动固定板在垂直于第一方向的第二方向上进行线性运动。
14、进一步地,第一方向移动机构带动固定板在第一方向上进行线性运动。
15、进一步地,机架包括支撑架;
16、图像设备传动机构和第一方向移动机构连接在支撑架上。
17、进一步地,机架还包括床身;
18、支撑架连接在床身的上表面。
19、进一步地,定心调节部包括依次连接的夹持机构、槽板和垂直距离调节机构;夹持机构与图像采集设备相对设置。
20、进一步地,槽板突出床身;
21、垂直距离调节机构布置在床身的安装腔中。
22、进一步地,定心调节部还包括驱动机构;
23、垂直距离调节机构包括自上而下依次连接的第一连接台、第一坐标方向移动组件、中间连接台、第二坐标方向移动组件和第二连接台;第一连接台的上表面连接槽板,第二连接台与驱动机构连接。
24、进一步地,第一坐标方向移动组件包括第一坐标方向传动单元;第二坐标方向移动组件包括第二坐标方向传动单元;
25、第一坐标方向传动单元和第二坐标方向传动单元均包括坐标方向传动机构;
26、坐标方向传动机构包括传动组、用于驱动传动组运动的旋转驱动组和使旋转驱动组做直线运动的直线驱动组。
27、进一步地,传动组包括丝杠、与丝杠连接且沿丝杠作直线运动的丝母座和连接在丝杠驱动端的传动销。
28、旋转驱动组包括依次连接旋转驱动件、拨叉和调节销,调节销凸出拨叉且沿拨叉的外沿均匀布置,传动销能够插入相邻两个调节销之间。
29、直线驱动组带动调节销在传动销的旋转区域内至旋转区域外进行线性往复运动。
30、进一步地,驱动机构包括依次连接的主动轮、同步带、从动轮和支座,同步带、从动轮和支座自外而内依次连接,第二连接台、从动轮和支座同轴设置且同步旋转。
31、本发明第二方面提供了一种定心车削方法,采用第一方面所述的定心车削装置进行定心车削。。
32、进一步地,定心车削方法包括:
33、s1,将待加工光学零件布置在所述定心车削装置的夹持机构上;
34、s2,调整待加工光学零件的光学中心与定心调节部旋转轴之间的垂直距离;
35、s3,通过车削加工部对完成垂直距离调整后的待加工光学零件进行车削加工;
36、s4,车削加工部复位,校准车削加工后光学零件的光学中心与旋转轴之间垂直距离;
37、s5,经过校准后的光学零件移出夹持机构;
38、s6,判断是否还有待加工光学零件,如果是,则返回s1;如果否,则进入s7;
39、s7,完成车削加工。
40、与现有技术相比,本发明至少可实现如下有益效果之一:
41、1、通过图像获取部、定心调节部和车削加工部的设置,本发明的定心车削装置是具有识别待加工光学零件光学中心、调节光学中心与旋转轴之间垂直距离和车削加工零件的一体化车削装置,一方面能够精准调节夹持装置上的待加工光学零件的光学中心与旋转轴之间的垂直距离,另一方面能够实现加工后光学零件光学中心的校准,能够实现定心零件的自动化生产,提高产能和产品合格率。
42、2、在本发明中,图像获取部获取处于旋转状态下的待加工光学零件的俯视图像,通过分析得到待加工光学零件的光学中心,然后利用定心调节部调节待加工光学零件的光学中心与定心调节部旋转轴之间的垂直距离,直至垂直距离满足待加工光学零件中心的设计要求为止,因不用人工确定待加工光学零件的光学中心,能够精确确定待加工光学零件的光学中心,避免人为误差;同时通过定心调节部调整垂直距离使得待加工光学零件的光学中心满足设计要求,减少定心或偏心距调节过程中的误差,使定心或偏心距的精度提高5-10倍。
43、3、在本发明中,图像获取部获取处于旋转状态下的待加工光学零件的多个俯视图像,多个俯视图像经过图像分析系统的分析得到待加工光学零件的光学中心,因不用人工确认待加工光学零件的光学中心,避免人为确认过程中产生的误差,使获取的待加工光学零件光学中心的准确度更高。
44、本发明中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
1.一种定心车削装置,其特征在于,包括机架(100)、分别连接在所述机架(100)上的定心调节部(200)、图像获取部(300)和车削加工部(400);
2.根据权利要求1所述的定心车削装置,其特征在于,所述图像获取部(300)包括依次连接的图像采集设备(310)和图像设备传动机构(320);
3.根据权利要求2所述的定心车削装置,其特征在于,所述图像设备传动机构(320)包括第一竖向丝杠(321)和与所述第一竖向丝杠(321)匹配的第一竖向传动螺母(322);
4.根据权利要求2所述的定心车削装置,其特征在于,所述车削加工部(400)包括依次连接的第一方向移动机构(410)、第二方向移动机构(420)、固定板(430)、刀具固定座(440)和刀具(450);
5.根据权利要求4所述的定心车削装置,其特征在于,
6.根据权利要求4所述的定心车削装置,其特征在于,所述机架(100)包括支撑架(110);
7.根据权利要求6所述的定心车削装置,其特征在于,所述机架(100)还包括床身(120);
8.根据权利要求7所述的定心车削装置,其特征在于,所述定心调节部(200)包括依次连接的夹持机构(210)、槽板(220)和垂直距离调节机构(230);
9.根据权利要求8所述的定心车削装置,其特征在于,所述槽板(220)突出所述床身(120);
10.一种定心车削方法,其特征在于,采用权利要求1-9任意一项所述的定心车削装置进行定心车削。