本发明专利技术涉及一种定心车削加工技术领域，特别是一种利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘装置及利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘方法。利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘装置包括：四维卡盘、中心偏测量仪、上位机以及四维卡盘调整器；四维卡盘，用于固定光学零件、且用于调节光学零件的位置；中心偏测量仪包括至少一个准直光学系统，用于确定光学零件第一表面和/或第二表面的位置偏差；上位机用于根据中心偏测量仪反馈的位置偏差，确定光学零件的位置偏移量，并确定四维卡盘调整器的控制力矩；四维卡盘调整器用于调节四维卡盘的位置。实现了定心车床被加工组件的实时检测，完成光学元件精密调节控制，实现了定心车床被加工组件的自动装调。件的自动装调。件的自动装调。
【技术实现步骤摘要】
一种利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘装置及方法
[0001]本专利技术涉及一种定心车削加工
，特别是一种利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘装置及利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘方法。
技术介绍
[0002]光学系统的装配精度取决于机械加工零件和光学零件的加工精度，一旦加工完毕，光学透镜组内各透镜间的光轴一致性误差是无法消除的。基于定心车削技术的光学装配方法，可批量解决透镜制造加工一致性差带来的边调边测问题；同时，可以将结构设计的更紧凑，间隙更小，使光学系统装配更稳定，定心加工是提高透视式镜头制造精度的有效方法，光学系统中光轴的定位和角度偏差会直接影响成像质量，装调、点胶、镜片胶合过程中均会产生偏差，定心加工是利用光学仪器检测，通过定心调整工装调整光机部件的光学基准与机床机械轴重合，然后对光机部件的装配机械基准进行精密机械加工，以建立光机部件光学基准与其装配机械基准关系的过程，目前定心加工主要利用手动四维卡盘调整光机部件的光学基准轴与机床机械轴重合，手动调节四维卡盘主要存在以下问题：依靠人工反复调整四维卡盘，耗时久，无法依据实时检测数据有规律的进行调整光学组件位置，人工手动调节与高精度的中心偏检测设备不匹配，极大降低了调整效率。
技术实现思路
[0003]为了解决上述问题，本专利技术提供一种利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘装置及利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘方法。
[0004]第一方面，本专利技术提供一种利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘装置，包括：四维卡盘、中心偏测量仪、上位机以及四维卡盘调整器；所述四维卡盘，用于固定光学零件、且用于调节所述光学零件的位置；所述中心偏测量仪包括至少一个准直光学系统，用于确定所述光学零件第一表面和/或第二表面的位置偏差；所述上位机用于根据所述中心偏测量仪反馈的所述位置偏差，确定所述光学零件的位置偏移量，并确定所述四维卡盘调整器的控制力矩；所述四维卡盘调整器包括升降电机、导轨、丝杠、扭转电机以及力矩离合器，其中，所述升降电机通过控制所述丝杠旋转使所述扭转电机及所述力矩离合器沿着所述导轨滑动，用于调节所述扭转电机及所述力矩离合器位置，所述扭转电机及所述力矩离合器用于基于所述控制力矩，调节所述四维卡盘的位置。
[0005]在一些实施例中，所述中心偏测量仪包括两个准直光学系统，所述准直光学系统用于发射出准直光线，所述光线到达所述光学零件表面后，反射回接收探测器，所述中心偏测量仪根据出射光线及返回光线位置偏差，确定所述光学零件表面位置偏差。
[0006]在一些实施例中，所述中心偏测量仪确定的所述位置偏差的测量精度小于或等于0.1um。
[0007]在一些实施例中，所述扭矩电机通过所述力矩离合器输出扭矩；当所述扭矩电机扭矩大于所述力矩离合器的扭矩阈值时，所述力矩离合器空转；当所述扭矩电机扭矩小于
或等于所述力矩离合器的扭矩阈值时，输出的扭矩传递以调节所述四维卡盘的位置。
[0008]在一些实施例中，所述力矩离合器包括：外壳、垫片、弹簧压盖、弹簧、盖、大球、三个小球、凸轮、轴承、挡圈、调整头；所述外壳用于支撑固定，一端设置有深孔结构，用于与所述扭矩电机配合；所述垫片放入所述深孔底部；所述弹簧压盖呈柱状结构，一端平面，抵靠于所述垫片上，一端伸入至所述外壳的弹簧内孔；所述弹簧设置于所述弹簧内孔，一端抵靠于所述垫片，另一端抵靠于所述盖，所述弹簧呈压缩状态，通过所述弹簧的弹力压紧所述大球；所述盖为柱状空心结构，一端置于所述弹簧内孔，另一端抵靠所述大球；所述大球通过所述弹簧的弹力顶住所述三个小球，使得所述三个小球卡在所述凸轮内；所述挡圈一侧面于所述外壳抵靠，另一侧与所述轴承抵靠；所述轴承设置于所述挡圈和所述调整头之间，使得所述调整头能够相对于所述外壳转动；所述扭矩电机的扭矩通过所述外壳，经所述凸轮和所述小球传递到所述调整头上，当扭矩大于扭矩阈值时，所述小球被所述凸轮轮廓压回，所述外壳空转。
[0009]在一些实施例中，所述四维卡盘调整器调节所述扭转电机及所述力矩离合器位置，调节精度在小于或等于0.1mm。
[0010]在一些实施例中，所述四维卡盘具有差动螺纹，所述差动螺纹具有粗调位置和精调位置；所述四维卡盘调整器的调整头通过所述粗调位置对所述四维卡盘进行粗调、通过所述精调位置对所述四维卡盘进行精调。
[0011]第二方面，本专利技术还提供一种利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘方法，其特征在于，应用于如第一方面所述的一种用力矩离合自动调节定心车四维卡盘装置，所述方法包括：步骤S11，通过所述中心偏测量仪确定光学零件的位置偏差，其中，所述光学零件设置于所述四维卡盘；步骤S12，基于所述位置偏差，通过所述上位机确定控制力矩；步骤S13，基于所述控制力矩，通过所述四维卡盘调整器调节所述四维卡盘的位置。
[0012]在一些实施例中，所述步骤S13，基于所述控制力矩，通过所述四维卡盘调整器调节所述四维卡盘的位置，包括：通过所述升降电机，将所述力矩离合器的调整头调节至所述四维卡盘的差动螺纹结构的粗调位置；通过所述力矩离合器的调整头，旋转所述四维卡盘的差动螺纹结构，对所述四维卡盘进行位置粗调；通过所述升降电机，将所述力矩离合器的调整头调节至所述四维卡盘的差动螺纹结构的精调位置；通过所述力矩离合器的调整头，旋转所述四维卡盘的差动螺纹结构，对所述四维卡盘进行位置精调。
[0013]在一些实施例中在执行完所述步骤S13之后，返回执行所述步骤S11；所述步骤S11还包括：若所述位置偏差大于偏差阈值，则执行所述步骤S12；若所述位置偏差小于或等于所述偏差阈值，则结束调节。
[0014]本专利技术至少实现了以下显著的有益效果：
[0015]本专利技术提供的利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘装置及利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘方法，实现简单，解决了定心车车削过程中，手动调节四维卡盘，调试时间久等实际问题，实现了定心车床被加工组件的实时检测，完成被加工的光学元件精密调节控制，实现了定心车床被加工组件的自动装调。
附图说明
[0016]图1为本专利技术一些实施例的利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘装置示意图。
[0017]图2为本专利技术一些实施例的四维卡盘调整器调节四维卡盘状态示意图。
[0018]图3为本专利技术一些实施例的四维卡盘调整器结构示意图。
[0019]图4为本专利技术一些实施例的四维卡盘调整器结构示意图。
[0020]图5为本专利技术一些实施例的四维卡盘调整器的力矩离合器结构示意图。
[0021]图6为本专利技术一些实施例的利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘方法流程示意图。
[0022]图7为本专利技术另一些实施例的利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘方法流程示意图。
[0023]图8为本专利技术另一些实施例的利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘方法流程示意图。
具体实施方式
[0024]以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明，根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘装置，其特征在于，所述利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘装置包括：四维卡盘、中心偏测量仪、上位机以及四维卡盘调整器；所述四维卡盘，用于固定光学零件、且用于调节所述光学零件的位置；所述中心偏测量仪包括至少一个准直光学系统，用于确定所述光学零件第一表面和/或第二表面的位置偏差；所述上位机用于根据所述中心偏测量仪反馈的所述位置偏差，确定所述光学零件的位置偏移量，并确定所述四维卡盘调整器的控制力矩；所述四维卡盘调整器包括升降电机、导轨、丝杠、扭转电机以及力矩离合器，其中，所述升降电机通过控制所述丝杠旋转使所述扭转电机及所述力矩离合器沿着所述导轨滑动，用于调节所述扭转电机及所述力矩离合器位置，所述扭转电机及所述力矩离合器用于基于所述控制力矩，调节所述四维卡盘的位置。2.根据权利要求1所述的一种利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘装置，其特征在于，所述中心偏测量仪包括两个准直光学系统，所述准直光学系统用于发射出准直光线，所述光线到达所述光学零件表面后，反射回接收探测器，所述中心偏测量仪根据出射光线及返回光线位置偏差，确定所述光学零件表面位置偏差。3.根据权利要求2所述的一种利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘装置，其特征在于，所述中心偏测量仪确定的所述位置偏差的测量精度小于或等于0.1um。4.根据权利要求1
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3任一项所述的一种利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘装置，其特征在于，所述扭矩电机通过所述力矩离合器输出扭矩；当所述扭矩电机扭矩大于所述力矩离合器的扭矩阈值时，所述力矩离合器空转；当所述扭矩电机扭矩小于或等于所述力矩离合器的扭矩阈值时，输出的扭矩传递以调节所述四维卡盘的位置。5.根据权利要求4所述的一种利用力矩离合自动调节定心车四维卡盘装置，其特征在于，所述力矩离合器包括：外壳、垫片、弹簧压盖、弹簧、盖、大球、三个小球、凸轮、轴承、挡圈、调整头；所述外壳用于支撑固定，一端设置有深孔结构，用于与所述扭矩电机配合；所述垫片放入所述深孔底部；所述弹簧压盖呈柱状结构，一端平面，抵靠于所述垫片上，一端伸入至所述外壳的弹簧内孔；所述弹簧设置于所述弹簧内孔，一端抵靠于所述垫片，另一端抵靠于所述盖，所述弹簧呈压缩状态，通过所述弹簧的弹力压紧所述大球；所述盖为柱状空心结构，一端置于所述弹簧内孔，另一端抵...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱荣全，邓准，胡丙阳，郭中原，白静，夏天，
申请(专利权)人：北京遥感设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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