一种精确控制透镜厚度的加工方法与流程

本发明涉及光学元件加工技术领域，特别是涉及一种精确控制透镜厚度的加工方法。

背景技术：

透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，镜头是由几片透镜组成的，有塑胶透镜和玻璃透镜两种，玻璃透镜比塑胶贵。透镜可广泛应用于安防、车载、数码相机、激光、光学仪器等各个领域，随着市场不断的发展，透镜技术也越来越应用广泛。透镜是根据光的折射规律制成的。透镜是由透明物质(如玻璃、水晶等)制成的一种光学元件。

现有光学镜片定厚度加工方法主要通过位置检测及自动控制系统实现，主要步骤有：1、设置位置控制信息；2、将不同厚度的镜片固定在加工设备上；3、光学镜片加工；4、当加工运动至达到设定位置时(即光学镜片需要被加工掉的镜片厚度)，位置控制信息信号输出给机床控制系统，停止加工，即完成光学镜片的加工。但是，现有加工方法采用机械式检测定位精度较低，且需要重复定位，加之受传动链累积误差的影响，使加工后产品难以满足大批量生产时产品质量一致性的要求；采用信号式检测方法精度较高，实现的方式也较多，但是高精度的位移检测设备价格昂贵，对环境要求高，增加了生产成本。除此之外，通过位置检测并反馈信息控制镜片厚度的加工方法属于半闭环控制，后续工艺造成的误差无法补偿，降低良品率。

因此，如何改变现有技术中，透镜加工过程中厚度难以精确控制的现状，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种精确控制透镜厚度的加工方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高加工过程中对光学透镜厚度的精度控制。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种精确控制透镜厚度的加工方法，包括如下步骤：

步骤一、确保加工机床主轴真空吸盘平整；

步骤二、将待加工光学镜片毛坯吸附于主轴吸盘上；

步骤三、使用ccd对刀仪确定加工机床刀位点；

步骤四、对待加工光学镜片毛坯进行加工使其待加工面平整；

步骤五、通过光学原理测量平整加工后的待加工光学镜片毛坯的厚度；

步骤六、综合步骤五中获得的毛坯的厚度，完成对光学透镜镜片的加工，保证其厚度尺寸精度。

优选地，步骤一中，采用机械加工的方式确保真空吸盘平整。

优选地，步骤五中，采用反射折射法测量平整加工后的待加工光学镜片毛坯的厚度。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明的精确控制透镜厚度的加工方法，采用光学原理直接测量光学透镜的加工厚度，实现对镜片厚度的闭环控制，控制精度高，其次，非接触式方法测量镜片厚度，测量结果精确可靠，加工一致性好，且容易实现，降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的精确控制透镜厚度的加工方法的步骤一的示意图；

图2为本发明的精确控制透镜厚度的加工方法的步骤二的示意图；

图3为本发明的精确控制透镜厚度的加工方法的步骤三的示意图；

图4为本发明的精确控制透镜厚度的加工方法的步骤四的示意图；

图5为本发明的精确控制透镜厚度的加工方法的步骤五的示意图；

图6为本发明的精确控制透镜厚度的加工方法的步骤六的示意图；

其中，1为吸盘，2为机械加工刀具，3为镜片毛坯，4为ccd对刀仪，5为光源，6为偏光镜，7为补偿片，8为分析镜，9为侦检器，α为入射角。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种精确控制透镜厚度的加工方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高加工过程中对光学透镜厚度的精度控制。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参考图1-6，其中，图1为本发明的精确控制透镜厚度的加工方法的步骤一的示意图，图2为本发明的精确控制透镜厚度的加工方法的步骤二的示意图，图3为本发明的精确控制透镜厚度的加工方法的步骤三的示意图，图4为本发明的精确控制透镜厚度的加工方法的步骤四的示意图，图5为本发明的精确控制透镜厚度的加工方法的步骤五的示意图，图6为本发明的精确控制透镜厚度的加工方法的步骤六的示意图。

本发明提供一种精确控制透镜厚度的加工方法，包括如下步骤：

步骤一、确保加工机床主轴真空吸盘1平整，可以采用机械加工的方式确保真空吸盘1平整，机械加工精度高，容易实现。

步骤二、将待加工光学镜片毛坯3吸附于主轴吸盘1上。

步骤三、使用ccd对刀仪4确定加工机床刀位点。

步骤四、对待加工光学镜片毛坯3进行加工使其待加工面平整。

步骤五、通过反射折射法测量平整加工后的待加工光学镜片毛坯3的厚度，非接触式测量，测量结果精度高，同时保证加工一致性较好。

步骤六、综合步骤五中获得的毛坯3的厚度，完成对光学透镜镜片的加工，保证其厚度尺寸精度。

本发明的精确控制透镜厚度的加工方法，在加工过程中直接检测镜片加工的厚度，实现对镜片厚度的闭环控制，精度较高；其次，光学镜片的光学性能(折射率等)已知，通过光学非接触式方法检测镜片厚度，测量结果精确可靠，加工一致性较好。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种精确控制透镜厚度的加工方法，采用光学原理直接测量光学透镜的加工厚度，实现对镜片厚度的闭环控制，控制精度高，其次，非接触式方法测量镜片厚度，测量结果精确可靠，加工一致性好，且容易实现，降低了生产成本。

技术研发人员：周天丰;周佳;唐龙龙;颜培;梁志强;刘志兵;焦黎;解丽静;王西彬
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：2018.06.26
技术公布日：2018.12.07