技术特征：
1.一种用于光学抛光的工件位姿自动校准方法，其特征是包括以下步骤：1)根据工件口径、投影面形状，工件厚度信息，以及一般高次非球面相关参数，包括曲率半径、非球面形变系数、二次曲线常数、离轴量、离轴角，对被加工工件进行三维建模，得到被加工工件的离散化模型；根据所述离散化模型，建立适合工件加工的工件坐标系，工件坐标系的原点为工件待加工面的中心点；2)在工件待加工面的边缘上标记有用于确定加工相位的标志斑点，并根据所述离散化模型得出标志斑点质心位置在工件坐标系上的坐标；3)将工件待加工面朝上固定在机床工作台面上，以机床坐标系为参照系，通过机床测针测量工件在x轴方向两个侧面的坐标值x1和x2，计算得到工件坐标系原点与机床坐标系原点在x方向上的偏移值δx；4)以机床坐标系为参照系，通过机床测针测量工件在y轴方向两个侧面的坐标值y1和y2，计算得到工件坐标系原点与机床坐标系原点在y轴方向上的偏移值δy，控制机床工作台沿机床坐标系x、y轴方向上分别位移δx、δy，使所述工件坐标系的z轴与机床坐标系的z轴重合；5)以机床坐标系为参照系，通过机床测针测量工件在z轴方向的顶点坐标值z，该z值即为所述工件坐标系原点与机床坐标系原点在z轴方向的偏移值δz，控制机床工作台沿机床坐标系z轴方向上分别位移δz，使所述工件坐标系的原点与机床坐标系的原点重合；6)调整相机沿z轴方向指向工件待加工面的中心点，控制相机沿机床坐标系x轴方向移动，相机的移动距离相匹配于工件上标志斑点与待加工面中心点的水平距离；7)通过机床c轴带动工件旋转，当标志斑点进入相机视场后，对相机捕获的标志斑点进行质心计算，再次转动机床c轴，使工件标志斑点的质心在机床坐标系x轴与y轴上坐标值与其在工件坐标系x轴与y轴上坐标值一致；8)在工件待加工面上选取两个探测点a和b，所述两个探测点a和b在机床坐标系x轴与y轴上坐标值为点a与点b其中d为工件待加工面的直径；通过机床测针分别测量探测点a和b在机床坐标系下z轴方向的坐标值z1、z2，通过转动机床a轴，使工件待加工面探测点a和b在机床坐标系下z轴方向的坐标值相等；9)在工件待加工面上选取两个探测点c和d，所述两个探测点c和d在机床坐标系x轴与y轴上坐标值为点c与点d其中d为工件待加工面的直径；通过机床测针分别测量探测点c和d在机床坐标系下z轴方向的坐标值z3、z4，通过转动机床b轴，使工件待加工面探测点c和d在机床坐标系下z轴方向的坐标值相等。
技术总结
本发明公开了一种用于光学抛光的工件位姿自动校准方法，通过对工件进行离散化建模，建立适合工件加工的工件坐标系，并在工件待加工面的边缘上标记有用于确定加工相位的标志斑点；通过探针测量工件XYZ三个方向上的偏移，随后通过工件位姿调节装置完成偏移量调整，使所述工件坐标系的原点与机床坐标系的原点重合；通过相机对工件上标志斑点进行捕获，通过转动机床C轴，使工件标志斑点的质心在机床坐标系X轴与Y轴上坐标值与其在工件坐标系X轴与Y轴上坐标值一致；通过探针测量工件待加工面的高度差计算出XY两个方向上的倾斜量，据此调整加工坐标系倾角，完成工件倾斜校准。本发明的工件位姿自动校准方法，提高了工件位姿校准的效率和精度。的效率和精度。的效率和精度。
技术研发人员：张韶辉 张南生
受保护的技术使用者：朗信（苏州）精密光学有限公司
技术研发日：2022.07.15
技术公布日：2022/11/22