一种胶合透镜定心控制方法、系统、全自动胶合设备与流程

本发明属于光学装调检测技术领域，尤其涉及一种胶合透镜定心控制方法、系统、全自动胶合设备。

背景技术：

目前，常用的胶合透镜定心采用透射像焦点定中心的方法。透射像焦点定中心通过对高精度定位归零件和标定位置的目标分划板来定位胶合镜光轴，胶合时先将归零件放置在设备定位治具内，移动测量系统中的分划板或测量镜头使得焦点像十字目标与分划中心板重合，然后待胶合镜放置在定位治具之上，观察胶合镜焦点像位置与分划板中心的差异，通过手动调整来进行定心，由于定位基准要依靠镜片外圆，该方法不能保证胶合镜三个面球心共轴，且受限于测量系统精度仅可以达到分级。

同时中科院西安光机所提出一种基于误差分配法提高胶合透镜定心精度的方法。该方法通过光轴与车床转轴重合的内调焦望远镜测量胶合镜每个面的球心跳动量，然后将每个面的球心调至车床转轴上来实现胶合镜的定心。该方法的不足在于内调焦光管调焦直线度误差会限制内调焦光管测量精度，进一步降低到球心跳动量的测量结果精度，并且需要将胶合镜光轴调节至与车床轴重合，这样就需要将每一片透镜的光轴与车床轴调重合。这对设备应该和操作人员都提出了很高的操作技能和理论知识要求。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有技术中不能保证胶合镜三个面球心共轴，且受限与测量系统精度仅可以达到分级，降低了胶合定心精度。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种胶合透镜定心控制方法、系统、全自动胶合设备。

本发明是这样实现的，一种胶合透镜定心控制方法，包括：

步骤一，将定位治具、定心治具与待胶合镜安装在气浮转台之上，胶合镜第一面朝向自准直仪，胶合镜第二面为胶合面，胶合镜第三面与定位治具接触，定位治具直接连接气浮转台，定心治具与胶合镜第一面接触；

步骤二，组合完成后，进行胶合镜偏心测量；软件根据光学成像原理计算出三个面球心像的实际位置输入给运动控制系统，运动控制系统带动自准直仪和中继透镜上下移动到球心像位置。找到每个面的球心像后转动气浮转台分别测量每个面的反射偏心；气浮转台转回零位，自准直仪和中继镜头移动到可对第一面球心像清晰成像位置；

步骤三，根据第二、第三面偏心结果，以转台转轴为z轴，第一面顶点为原点，建立坐标系，第二、第三面偏心结果即球心相对z轴的空间位置，根据透镜厚度和曲率即可计算出第二、第三面球心当前空间位置；过第二、第三面球心做直线；

步骤四，定心治具带动胶合镜第一面平动，通过自准直仪观测第一面球心像运动位置，直至第一面球心像与目标位置重合，即完成定心。

进一步，所述步骤一中，定心治具完成胶合镜定心。

进一步，所述步骤三中，做直线完成后，计算该直线与过第一面球心所在的截平面交点，此时软件成像区域对此平面成像，当前第一面球心像也在成像区域，计算出交点相对当前球心像位置，将结果在软件的成像区域标记出来作为目标位置。

本发明另一目的在于提供一种实施所述的胶合透镜定心控制方法的胶合透镜定心控制系统，所述胶合透镜定心控制系统设置有气浮转台；

气浮转台上端安装有定位治具，定位治具上端放置有待胶合镜；待胶合镜包括胶合镜第一面、胶合镜第二面和胶合镜第三面。

进一步，所述胶合镜第一面朝向自准直仪，自准直仪下端设置有中继镜头；胶合镜第二面为胶合面，胶合镜第三面与定位治具接触。

进一步，所述定心治具与胶合镜第一面接触。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：本发明通过反射法测量胶合镜球心像位置，然后以第二和第三面球心为光轴，将第一面球心平移至光轴之上。本发明对定位治具精度无过高要求仅要求放置在定位治具上的胶合镜球心像可以进入数字自准直仪视场即可。以第二和第三面球心连线为光轴将第一面球心移动到光轴之上实现了胶合镜绝对同轴。本发明简化了定心的技术难度，从而提高了胶合镜定心效率；同时由于利用反射法进行偏心测量和胶合定心保证胶合镜定心后所有球心都位于一条直线之上，提高了胶合定心精度。

本发明以胶合镜第二面和第三面球心连线为光轴，不要求胶合镜光轴与胶合定心设备转轴重合；胶合镜三个面球心完全共轴，提高了胶合定心精度；同时本发明可以扩展应用到无限多个镜片胶合，对操作人员无技术要求。

本发明通过反射法测量胶合镜球心像位置，然后以2、3面球心为光轴，将1面球心平移至光轴之上。该方法对定位治具精度无过高要求仅要求放置在定位治具上的胶合镜球心像可以进入数字自准直仪视场即可；以2、3面球心连线为光轴将1面球心移动到光轴之上实现了胶合镜绝对同轴，简化了定心的技术难度，从而提高了胶合镜定心效率；同时由于利用反射法进行偏心测量和胶合定心保证胶合镜定心后所有球心都位于一条直线之上，提高了胶合定心精度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的胶合透镜定心控制方法流程图。

图2是本发明实施例提供的胶合定心光学系统结构示意图。

图3是本发明实施例提供的数字自准直仪和中继镜头结构示意图。

图4是本发明实施例提供的定位治具、气浮转台和待胶合镜结构示意图。

图中：1、胶合镜第一面；11、第一面球心像；2、胶合镜第二面；21、第二面球心像；3、胶合镜第三面；31、第三面球心像；4、数字自准直仪；5、中继镜头；6、定心治具；7、胶合镜；8、定位治具；9、气浮转台；10、光轴。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种胶合透镜定心控制方法、系统、全自动胶合设备，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的胶合透镜定心控制方法，包括：

s101：将定位治具、定心治具与待胶合镜安装在气浮转台之上，胶合镜第一面朝向自准直仪，胶合镜第二面为胶合面，胶合镜第三面与定位治具接触，定位治具直接连接气浮转台，定心治具与胶合镜第一面接触。

s102：组合完成后，进行胶合镜偏心测量；计算机自动控制移动自准直仪与中继透镜在光轴方向的位置，找到每个面的球心像后转动气浮转台分别测量每个面的反射偏心；气浮转台转回零位，自准直仪和中继镜头移动到可对第一面球心像清晰成像位置。

s103：根据第二、第三面偏心结果，计算出第二、第三面球心当前位置；过第二、第三面球心做直线；计算该直线与过第一面球心所在的截平面的交点，并将结果在软件的成像区域标记出来作为目标位置。

s104：定心治具带动胶合镜第一面平动，通过自准直仪观测第一面球心像运动位置，直至第一面球心像与目标位置重合，即完成定心。

如图2-图4所示，本发明实施例提供的胶合透镜定心控制系统设置有气浮转台9，气浮转台9上端安装有定位治具8，定位治具8上端放置有待胶合镜；待胶合镜包括胶合镜第一面1、胶合镜第二面2和胶合镜第三面3。

胶合镜第一面1朝向自准直仪4，自准直仪4下端设置有中继镜头5；胶合镜第二面2为胶合面，胶合镜第三面与定位治具6接触。

其中，定位治具8与胶合镜第一面1接触。

本发明的工作原理为：将定位治具6、定心治具8与待胶合镜安装在气浮转台9之上，胶合镜第一面1面朝向数字自准直4仪，胶合镜第二面2和胶合镜第三面3定位治具，定位治具8直接连接气浮转台9，定心治具与胶合镜第一面1接触。

组合完成后，进行胶合镜偏心测量；计算机自动控制移动数字自准直仪4与中继透镜在光轴10方向的位置，找到每个面的球心像后转动气浮转台9分别测量每个面的反射偏心；气浮转台9转回零位，数字自准直仪4和中继镜头移动到可对第一面球心像1清晰成像位置。

根据第二、第三面偏心结果，计算出第二、第三面球心当前位置；过第二、第三面球心做直线；计算该直线与过第一面球心所在的截平面的交点，并将结果在软件的成像区域标记出来作为目标位置。定心治具8带动胶合镜第一面1平动，通过数字自准直仪4观测第一面球心像11运动位置，直至第一面球心像11与目标位置重合，即完成定心。

本发明的全自动胶合设备，胶合一片双胶合镜从放置待胶合镜到胶合固化后取下整个流程仅需1分钟，通过对30片4组采用此方法胶合的胶合镜偏心测量结果的统计，所以胶合镜偏心均小于30角秒。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。