热像仪透镜软装装置及方法与流程

1.本发明涉及热像仪透镜安装领域，特别涉及一种热像仪透镜软装装置及方法。


背景技术：

2.现有技术中热像仪的光学系统透镜大都是用中心偏测量仪对心后，点硅橡胶安装的，俗称透镜软装。
3.透镜软装时，先用平晶工装配合胶带纸对镜框的安装面进行校准，以消除镜框安装面和底面的平行度误差，然后平移透镜，让透镜的光轴和中心偏测量仪上的气浮平台的转轴重合，最后在透镜侧面点软装胶完成透镜软装。
4.上述透镜软装工艺存在如下问题：上述透镜软装工艺是在假设透镜没有加工误差的情况下进行的，中心偏测量仪只对透镜的上表面进行偏心测量，不测量透镜的下表面的偏心量，实际上由于透镜的安装面相对于中心法线（简称光轴）存在垂直度加工误差，所以安装好的透镜光轴与作为安装基准的气浮平台转轴之间最大有0.015至0.02mm的倾斜，而透镜的倾斜是影响热像仪图像质量、同轴、零位、安装基准面偏差指标的最大因素，该倾斜根据透镜直径大小转换成角度是80至200多秒的倾斜角度，这个误差导致目前大量出现长焦距、高光学指标热像仪软装合格率为0。
5.虽然对于红外中心偏测量仪来说，其理论上既可以测量透镜上表面的偏心量，测量头的红外光也可以穿透透镜聚焦到透镜下表面进行透镜下表面的偏心量测量，但是其实操中实际上只能实时显示透镜上表面或者下表面中某一个表面的偏心量，另外一个表面的偏心量不可视、不可控，测量操作难度大、工作效率低、生产成本高，精密装调（标准是透镜上、下表面偏心≤10秒）1片透镜需要3至5天，1台热像仪产品有多个透镜，需要一个月时间，耗时长，反射镜装配精度低等，而且实际操作的时候，当把透镜下表面对心完成以后，移动红外中心偏测量仪的测量头聚焦到透镜上表面，上表面是偏心的，把上表面对心以后，移动测量头重新聚焦到透镜下表面，下表面又偏心了，要反反复复的调节透镜的位置和角度，还要碰运气，花费5至7天时间，才能够使一块透镜的上下两个表面对心误差≤30秒，精度提高有限，透镜软装效率非常低，透镜软装成本非常高。
6.当然，在透镜的上方和下方各设置一个测量头可以实现同时测量透镜的上下表面的偏心量，但是此种方法仅适用于一块透镜，当透镜不止一块时，上下两个测量头也无法同时对透镜的上下表面进行偏心测量。


技术实现要素：

7.本发明的主要目的是提出一种热像仪透镜软装装置及方法，旨在解决目前热像仪透镜软装精度差、透镜软装效率低、成本高的问题。
8.为解决上述问题，本发明提出了一种热像仪透镜软装装置，包括测量台和设于测量台上的安装架、气浮转台，所述安装架上固设有可见光中心偏测量头和红外中心偏测量
头，所述可见光中心偏测量头的下方设有反射镜，所述红外中心偏测量头的下方设有平板分光镜，所述可见光中心偏测量头射出的光线经过反射镜和平板分光镜反射后竖直向下并与气浮转台的旋转轴线重合，所述红外中心偏测量头射出的光线经过平板分光镜透射后竖直向下并与气浮转台的旋转轴线重合。
9.在一实施例中，所述可见光中心偏测量头和红外中心偏测量头射出的光线均竖直向下。
10.在一实施例中，所述反射镜和平板分光镜与测量台或安装架固连。
11.在一实施例中，所述可见光中心偏测量头和红外中心偏测量头连接计算机。
12.在一实施例中，所述气浮转台的上端设有载物板，所述气浮转台的圆周面上设有四位调节旋钮，所述四位调节旋钮用于调节载物板的倾斜角度和在气浮转台上的位置。
13.在一实施例中，所述载物板上可拆卸固设有镜框，所述镜框上设有螺孔，所述螺孔中旋接有螺钉。
14.此外，本发明还提出了一种热像仪透镜软装方法，包括：将镜框固定于载物板，然后调节镜框的位置，使镜框的安装面水平以及镜框的中心轴线与气浮转台的旋转轴线重合；将至少一块透镜安装于镜框中；开启可见光中心偏测量头和红外中心偏测量头对每一块透镜的上下表面同时测量偏心量；根据实时测量的偏心量调节透镜在镜框中的位置，直至全部透镜的光轴与气浮转台的旋转轴线重合；在透镜侧面点软装胶，使透镜与镜框固连。
15.在一实施例中，所述可见光中心偏测量头用于测量透镜的上表面的偏心量，所述红外中心偏测量头用于测量透镜的下表面的偏心量。
16.在一实施例中，所述透镜在镜框中的位置的调节通过旋转镜框的螺孔中的螺钉来实现。
17.在一实施例中，所述气浮转台的旋转轴线竖直设置。
18.有益效果：本发明的技术方案通过在中心偏测量仪的上光路设置可见光中心偏测量头和红外中心偏测量头，通过可见光中心偏测量头聚焦到透镜上表面测量透镜上表面的偏心量，通过红外中心偏测量头聚焦到透镜的下表面测量透镜下表面的偏心量，以此实现对每一块透镜的上下表面同时进行偏心测量，而且不需要平晶工装，成本低，消除了透镜光轴相对于自身安装面的垂直度加工误差，让透镜光轴与作为基准的气浮转台转轴重合，大幅度提高了透镜的软装精度，透镜软装效率也大幅度提高，透镜软装难度和成本大幅度降低。
附图说明
19.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，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本发明热像仪透镜软装装置的结构示意图；图2是本发明热像仪透镜软装装置的偏心测量原理图；图3是本发明镜框的结构示意图;图4是本发明镜框的主视图;图5是本发明镜框的内部结构图。
21.附图标记说明如下：1、测量台；2、安装架；3、可见光中心偏测量头；4、红外中心偏测量头；5、气浮转台；51、四位调节旋钮；52、载物板；6、反射镜；7、平板分光镜；8、计算机；9、镜框；91、螺孔；92、螺钉；10、透镜。
具体实施方式
22.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的一部分实施例，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作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。
23.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
24.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
26.本发明提出了一种热像仪透镜软装装置，该热像仪透镜10软装装置通过在中心偏测量仪的上光路设置可见光中心偏测量头3和红外中心偏测量头4，通过可见光中心偏测量头3聚焦到透镜10上表面测量透镜10上表面的偏心量，通过红外中心偏测量头4聚焦到透镜10的下表面测量透镜10下表面的偏心量，以此实现对每一块透镜10的上下表面同时进行偏心测量，而且不需要平晶工装，成本低，消除了透镜10光轴相对于自身安装面的垂直度加工误差，让透镜10光轴与作为基准的气浮转台5转轴重合，大幅度提高了透镜10的软装精度，透镜10软装效率也大幅度提高，透镜10软装难度和成本大幅度降低。
27.具体的，在本实施例中，如图1所示，所述热像仪透镜10软装装置包括测量台1和设于测量台1上的安装架2、气浮转台5，所述安装架2上固设有可见光中心偏测量头3和红外中心偏测量头4，所述可见光中心偏测量头3用于向外射出可见光直线，比如白光直线，所述红外中心偏测量头4用于向外射出红外直线，优选的，在本实施例中，所述可见光中心偏测量头3为可见光自准直仪，所述红外中心偏测量头4为近红外自准直仪。
28.进一步的，在本实施例中，如图1和图2所示，所述可见光中心偏测量头3和红外中心偏测量头4射出的光线均竖直向下。
29.在本实施例中，如图1和图2所示，所述可见光中心偏测量头3的下方设有反射镜6，所述红外中心偏测量头4的下方设有平板分光镜7，所述可见光中心偏测量头3射出的光线经过反射镜6和平板分光镜7反射后竖直向下并与气浮转台5的旋转轴线重合，所述红外中心偏测量头4射出的光线经过平板分光镜7透射后竖直向下并与气浮转台5的旋转轴线重合，这样设计，可通过可见光中心偏测量头3测量透镜10上表面的偏心量，通过红外中心偏测量头4测量透镜10的下表面的偏心量，以此实现同时对透镜10的上下表面进行偏心测量，便于根据透镜10的上下表面的偏心量及时调整透镜10在镜框9中的位置，直至透镜10的光轴与气浮转台5的旋转轴线重合。
30.本实施例的热像仪透镜10软装装置通过将镜框9至于气浮转台5上，然后调整镜框9的中心轴线与气浮转台5的旋转轴线重合以及镜框9的安装面调节至水平，接着便可将透镜10放置于镜框9中，通过可见光中心偏测量头3测量透镜10上表面的偏心量，通过红外中心偏测量头4测量透镜10的下表面的偏心量，以此实现同时对透镜10的上下表面进行偏心测量，偏心测量过程中不需要平晶工装，成本低，消除了透镜10光轴相对于自身安装面的垂直度加工误差，让透镜10光轴与作为基准的气浮转台5转轴重合，大幅度提高了透镜10的软装精度，透镜10软装效率也大幅度提高，透镜10软装难度和成本大幅度降低。
31.在本实施例的热像仪透镜10软装装置中，根据一片透镜10的上下表面的偏心量及时调整透镜10在镜框9中的位置，直至透镜10的光轴与气浮转台5的旋转轴线重合，然后在透镜10侧面点软装胶，使透镜10与镜框9固连，完成第一块透镜10的软装，接着再往镜框9中放入第二块透镜10，重复上述操作完成第二块透镜10的软装，如此循环，直至全部透镜10软装完毕。
32.本实施例的热像仪透镜10软装装置通过在中心偏测量仪的上光路设置可见光中心偏测量头3和红外中心偏测量头4，通过可见光中心偏测量头3聚焦到透镜10上表面测量透镜10上表面的偏心量，通过红外中心偏测量头4聚焦到透镜10的下表面测量透镜10下表面的偏心量，以此实现对每一块透镜10的上下表面同时进行偏心测量，然后根据测量结果及时调整每一块透镜10在镜框9的位置，待透镜10的光轴与气浮转台5的旋转轴线重合后，马上在透镜10侧面点软装胶，使透镜10与镜框9固连，避免透镜10晃动移位，从而完成透镜10的软装，整个软装过程中不需要平晶工装，有效降低成本和软装难度，而且消除了透镜10光轴相对于自身安装面的垂直度加工误差，同时让透镜10光轴与作为基准的气浮转台5转轴重合，大幅度提高了透镜10的软装精度，原来一台上下双光路可见光中心偏透镜软装装置软装一块透镜光轴倾斜偏差最大到80至200秒，一台上下双光路红外可见光中心偏透镜软装装置软装一块透镜光轴倾斜偏差30秒左右，现在一台双上光路红外可见光中心偏透镜软装装置软装每一块透镜光轴倾斜偏差在5秒左右，透镜10的软装精度大幅提升；透镜10软
装效率也大幅度提高，原来上下双光路可见光中心偏透镜软装装置不能够进行透镜高精度软装，上下双光路红外可见光中心偏透镜软装装置高精度软装一块透镜（30
″
左右）需要5至7天，一个月只能够装调一台产品，无法批量化生产。现在一台双上光路红外可见光中心偏透镜软装装置高精度软装一块透镜（5
″
左右）只需要30分钟，一个月可以装调10台产品，实现了批量化生产，原来一个月只能够装调一台长焦距产品，无法批量化生产，现在一个月可以装调10台产品，实现了批量化生产，每年新增加产值108台x60万=6480万元；透镜10软装难度和成本大幅度降低，原来每一块透镜的软装都需要一块相同直径的平晶作为工装，一种热像仪需要3至5万元的平晶做工装，生产成本比较高，透镜的软装精度低，产品图像质量合格率为0，导致每一台热像仪产品都要返工，增加了生产成本，每年因为返工增加的生产成本约为1000万元，一块透镜5至7天的高精度软装时间也造成人力、物力的成本增大，现在平晶工装不需要了，高精度软装一块透镜只需要30分钟了，热像仪产品返工数量大幅度减少了，产品合格率提高到80%以上，每年可以节约成本800万左右，这些都大幅度降低了生产成本。
33.在本实施例中，如图1所示，所述反射镜6和平板分光镜7与测量台1或安装架2固连。
34.在本实施例中，所述可见光中心偏测量头3和红外中心偏测量头4连接计算机8，可见光中心偏测量头3和红外中心偏测量头4的测量结果被传递给计算机8，然后显示在计算机8的显示屏上供工作人员查看，比如图2所示，其在计算机8的显示屏上仅显示了十字光标，没有显示圆圈，实际上在透镜10尚未在镜框9中安装到位时，可见光中心偏测量头3测量透镜10上表面的偏心量，红外中心偏测量头4测量透镜10的下表面的偏心量的过程中，计算机8的显示屏上不仅显示十字光标，还显示出一个圆圈，十字光标为气浮转台5的旋转轴线在显示屏上的投影点，圆圈为透镜10的光轴在显示屏上的投影点，因为透镜10尚未在镜框9中安装到位，因此透镜10的光轴没有与气浮转台5的旋转轴线重合，固气浮转台5旋转会使透镜10的光轴绕气浮转台5的旋转轴线旋转，从而在显示屏上显示出一个圆圈，工作人员根据圆圈相对十字光标的位置调整透镜10在镜框9中的位置，随着透镜10的光轴越来越接近与气浮转台5的旋转轴线重合，圆圈越来越小，且逐渐接近十字光标，最终在透镜10的光轴与气浮转台5的旋转轴线重合后，圆圈形成一个黑点，且该黑点位于十字光标的中心，此时，工作人员可根据显示屏上显示的信息停止调整透镜10在镜框9中的位置，并在透镜10侧面点软装胶，使透镜10与镜框9固连，从而完成该透镜10的软装作业，整个软装过程中简单方便快捷，操作难度小，显著降低了生产成本，提高了软装效率和精度。
35.在本实施例中，如图1所示，所述气浮转台5的上端设有载物板52，所述气浮转台5自转带动载物板52旋转，如图1所示，所述气浮转台5的圆周面上设有四位调节旋钮51，通常的，四位调节旋钮51有四个，且呈中心对称分布在气浮转台5的圆周面上，所述四位调节旋钮51用于调节载物板52的倾斜角度和载物板52在气浮转台5上的位置，也即通过四位调节旋钮51可调节载物板52在气浮转台5上水平移动，移动方向包括x轴方向和y轴方向，同时通过四位调节旋钮51还可调节载物板52在气浮转台5上旋转，从而调节载物板52的倾斜角度，这样设计的目的是为了调整镜框9的安装面的位置，因为所述载物板52上可拆卸固设有镜框9，镜框9的安装面和镜框9的底面存在加工误差，通常不平行（镜框9的底面与载物板52的上表面紧贴平行设置），因此为了保证镜框9的安装面调整到位，可通过操作四位调节旋钮
51调整镜框9的安装面至水平，然后再通过操作四位调节旋钮51调整镜框9的安装面的中心轴线与气浮转台5的旋转轴线重合，至此，镜框9的安装面调整到位，然后便可将透镜10安装到镜框9中，具体的是透镜10的底面与镜框9的安装面接触，随后打开可见光中心偏测量头3和红外中心偏测量头4对透镜10的上下表面的偏心量进行测量，根据计算机8的显示屏上的信息调整镜框9中透镜10的位置，直至透镜10的光轴与气浮转台5的旋转轴线重合，至此，透镜10调整到位，然后在透镜10侧面点软装胶，使透镜10与镜框9固连完成透镜10软装作业。
36.在本实施例中，如图3-图5所示，所述镜框9上设有螺孔91，所述螺孔91中旋接有螺钉92，通过旋转螺钉92调整透镜10在镜框9中的位置。
37.此外，本发明还提出了一种热像仪透镜软装方法，包括：s1、将镜框9固定于载物板52的上表面，此时镜框9的底面与载物板52的上表面紧密贴合齐平由于镜框9内安装透镜10的安装面与镜框9的底面因加工误差存在不平行的问题，因此在镜框9被固定在载物板52上后还需要调整安装面至水平和安装面的中心轴线与气浮转台5的旋转轴线重合，调整方法可通过操作四位调节旋钮51进行；s2、将至少一块透镜10安装于镜框9中，具有的，多块透镜10是一块一块的逐个安装到镜框9中，一块透镜10软装完毕后再软装另一块透镜10，直至将全部透镜10软装完毕；s3、开启可见光中心偏测量头3和红外中心偏测量头4对每一块透镜10的上下表面同时测量偏心量；s4、根据实时测量的偏心量调节透镜10在镜框9中的位置，具体的，通过对照计算机8的显示屏上显示的测量结果调整镜框9中透镜10位置，直至透镜10的光轴与气浮转台5的旋转轴线重合；s5、在透镜10侧面点软装胶，使透镜10与镜框9固连，至此，一块透镜10软装完毕，然后重复上述操作完成下一块透镜10的软装，直至全部透镜10软装完毕。
38.在本实施例中，所述可见光中心偏测量头3用于测量透镜10的上表面的偏心量，所述红外中心偏测量头4用于测量透镜10的下表面的偏心量，以此实现对每一块透镜10的上下表面同时进行偏心测量，然后根据测量结果及时调整每一块透镜10在镜框9的位置，待透镜10的光轴与气浮转台5的旋转轴线重合后，马上在透镜10侧面点软装胶，使透镜10与镜框9固连，避免透镜10晃动移位，从而完成透镜10的软装，整个软装过程中不需要平晶工装，有效降低成本和软装难度，而且消除了透镜10光轴相对于自身安装面的垂直度加工误差，同时让透镜10光轴与作为基准的气浮转台5转轴重合，大幅度提高了透镜10的软装精度，透镜10软装效率也大幅度提高，透镜10软装难度和成本大幅度降低。
39.在本实施例中，所述透镜10在镜框9中的位置的调节通过旋转镜框9的螺孔91中的螺钉92来实现，这样设计，有助于快速将透镜10精准调整到位。
40.在本实施例中，所述气浮转台5的旋转轴线竖直设置。
41.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。