一种用于光学镜片表面检测的固定装置的制作方法

本发明属于光学镜片，具体涉及一种用于光学镜片表面检测的固定装置。

背景技术：

1、光学级薄壁弧面胚料在研磨工序后需对外弧面进行表面质量检测，以甄别宽度仅数微米的径向微裂纹。现有检测装置采用回转主轴带动三爪夹持盘夹持胚料旋转，侧视线阵相机在正面照明条件下采集外弧面展开图像。

2、现有的部分薄壁弧面胚料缺陷检测装置主要包括光源模组、图像采集单元及单一径向刚性滑块配重机构，通常采用正面透射或反射模式进行微裂纹检测，光源在检测前通过固定角度进行正面照明，检测过程中主要依靠环境光或固定光源维持基础照度，缺乏针对弧面微裂纹特征的主动、高对比度光学激发手段，由于薄壁弧面胚料在正面照明模式下微裂纹与弧面本体几乎无对比度，裂纹信号淹没于背景光中导致漏检，进而引起检测良率低下与系统误判，以及在旋转检测工位通常采用单一径向刚性滑块，由于弧面胚料重心严重偏离几何中心，旋转时产生周期性振动，单一径向刚性滑块仅能沿固定径向线进行补偿，无法对任意方位角的偏心量进行补偿，且刚性滑块在高速旋转下自身产生二次不平衡，加剧系统振动，容易引发暗场逐行拼接图像中出现条纹伪影与误报。

技术实现思路

1、本发明提供一种用于光学镜片表面检测的固定装置，解决相关技术中薄壁弧面胚料旋转检测时因偏心产生周期性振动导致暗场成像伪影，以及正面照明下微米级微裂纹对比度不足而漏检的技术问题。

2、本发明提供了一种用于光学镜片表面检测的固定装置，包括：箱体

3、轴承座，固定连接于箱体的内底面；

4、主轴，竖直穿设于轴承座的内部；

5、夹持盘，固定安装于主轴的顶端，主轴的外壁固定连接有法兰盘，夹持盘的内部连接有夹持单元；

6、弧面胚料，放置于夹持盘的顶面；

7、夹持盘的底面连接有重量调节单元，重量调节单元与主轴同轴固定于法兰盘，重量调节单元包括液态配重轮，液态配重轮固定连接于夹持盘的底面，液态配重轮内部固定连接有多个径向隔板，六个径向隔板之间等距设置，液态配重轮内部通过径向隔板开设有六个配重腔；

8、箱体的内部连接有环形斜射单元，且环形斜射单元与主轴同轴布置，沿周向均布光源的光轴指向回转中心并与水平面呈向下倾斜夹角；

9、水平悬臂，固定连接于箱体的内部，水平悬臂靠近主轴的一端固定连接有线阵相机，线阵相机的镜头轴线沿竖直方向朝向回转中心。

10、在一个优选的实施方式中，配重腔内壁通过管路连接有微型齿轮泵，微型齿轮泵的输出端连接有微型管路，微型管路远离微型齿轮泵的一端固定连接有密封储液罐；

11、箱体的内底面连接有驱动单元，驱动单元包括伺服电机，伺服电机通过螺栓固定连接于箱体的内底面，伺服电机偏置于主轴的一侧，伺服电机的输出端固定连接有主动轮，主轴的外壁固定连接有从动轮，主动轮与从动轮的外壁之间套设有同步带，主动轮与从动轮通过同步带在水平内形成环形传动回路，将伺服电机的旋转扭矩传递至主轴。

12、在一个优选的实施方式中，夹持单元包括蜗轮，蜗轮转动连接于夹持盘的内部，夹持盘的内部开设有三条沿周向均布的径向导轨，径向导轨内部滑动连接有夹爪，夹持盘的内部转动连接有螺旋槽，螺旋槽位于蜗轮的一侧，螺旋槽的输入端位于夹持盘的周侧面，蜗轮的顶面开设有三段螺旋槽，夹爪的底面固定连接有销钉，三个夹爪各自深入对应螺旋槽内的销钉受螺旋槽的约束，蜗轮转动时螺旋槽推动三个销钉沿径向同步移动，使三个夹爪沿径向同步收拢或张开。

13、在一个优选的实施方式中，三个夹爪之间一侧分别固定连接有硅胶垫，硅胶垫以柔性贴合方式与弧面胚料表面接触分散夹持力。

14、在一个优选的实施方式中，主轴的中心沿轴向贯通有内孔，密封储液罐通过卡环固定于内孔壁面，密封储液罐内储存配重液；

15、多个微型齿轮泵分别通过一根径向微型管路经一台微型齿轮泵与密封储液罐密封连通，微型管路从配重腔侧壁沿径向向线阵相机中心延伸并接入密封储液罐；

16、微型齿轮泵固定于液态配重轮外壁凸台并跟随主轴整体旋转，微型齿轮泵正转时将微型管路中的配重液抽入对应配重腔，反转时将配重腔中的配重液抽回微型管路。

17、在一个优选的实施方式中，液态配重轮内沿轴向由六道径向隔板等分为六个独立的配重腔，六台微型齿轮泵沿周向均布固定于液态配重轮外壁凸台上，相邻配重腔中心角间隔为六十度。

18、在一个优选的实施方式中，环形斜射单元包括径向连接臂，三个径向连接臂固定连接于箱体的内壁，三个径向连接臂沿周向等间隔分布，三个径向连接臂之间固定连接有环形支架，环形支架与主轴同轴布置，环形支架内径大于弧面胚料的旋转包络外径，环形支架内壁固定连接有多组led灯组。

19、在一个优选的实施方式中，led灯组的光轴与水平面的向下倾斜夹角为锐角，线阵相机光轴与led灯组光轴之间的夹角大于锐角。

20、在一个优选的实施方式中，箱体的顶面转动连接有旋转盖，箱体与旋转盖之间连接有电动杆，电动杆与箱体或电动杆与旋转盖均通过轴转动连接。

21、在一个优选的实施方式中，法兰盘的端面固定连接有三向加速度传感器，三向加速度传感器的信号线及微型齿轮泵的电源线沿主轴的中心内孔向轴承座方向引出，主轴靠近轴承座的一端设置有导电滑环，箱体的右侧面固定连接有控制柜，轴承座的转子环固定与主轴并随之旋转，定子环通过支架与控制柜固定连接。

22、本发明的有益效果在于：

23、1、本发明通过重量调节单元的多个独立配重腔通过微型齿轮泵选择性充注配重液，可将配重液整体重心调至回转平面内任意方位角，实现弧面胚料任意方向偏心的二维矢量补偿，配重液为可流动的液态介质，在各配重腔内均匀分布于腔体空间，补偿过程中不引入刚性滑块式的局部质量集中，避免了刚性配重块在高速旋转下因自身重心偏离回转轴线而产生的二次不平衡；

24、2、本发明通过环形斜射单元以小角度斜射入弧面外表面，光滑表面对斜射光的镜面反射方向与线阵相机光轴之间的夹角大于75°，镜面反射光不进入线阵相机视场，形成暗背景，微裂纹界面因微观不连续将斜射光散射为多方向信号，其中朝向线阵相机方向的散射分量被线阵相机接收，使裂纹在暗背景下呈现高亮线条。

1.一种用于光学镜片表面检测的固定装置，其特征在于，包括：箱体（1）

2.根据权利要求1所述的一种用于光学镜片表面检测的固定装置，其特征在于：所述配重腔（123）内壁通过管路连接有微型齿轮泵（124），所述微型齿轮泵（124）的输出端连接有微型管路（125），所述微型管路（125）远离微型齿轮泵（124）的一端固定连接有密封储液罐（126）；

3.根据权利要求1所述的一种用于光学镜片表面检测的固定装置，其特征在于：所述夹持单元（7）包括蜗轮（71），所述蜗轮（71）转动连接于夹持盘（8）的内部，所述夹持盘（8）的内部开设有三条沿周向均布的径向导轨（77），所述径向导轨（77）内部滑动连接有夹爪（75），所述夹持盘（8）的内部转动连接有螺旋槽（74），所述螺旋槽（74）位于蜗轮（71）的一侧，所述螺旋槽（74）的输入端位于夹持盘（8）的周侧面，所述蜗轮（71）的顶面开设有三段螺旋槽（74），所述夹爪（75）的底面固定连接有销钉（72），三个所述夹爪（75）各自深入对应螺旋槽（74）内的销钉（72）受螺旋槽（74）的约束，所述蜗轮（71）转动时螺旋槽（74）推动三个销钉（72）沿径向同步移动，使三个夹爪（75）沿径向同步收拢或张开。

4.根据权利要求3所述的一种用于光学镜片表面检测的固定装置，其特征在于：三个所述夹爪（75）之间一侧分别固定连接有硅胶垫（76），硅胶垫（76）以柔性贴合方式与弧面胚料（9）表面接触分散夹持力。

5.根据权利要求2所述的一种用于光学镜片表面检测的固定装置，其特征在于：所述主轴（6）的中心沿轴向贯通有内孔，所述密封储液罐（126）通过卡环固定于内孔壁面，所述密封储液罐（126）内储存配重液；

6.根据权利要求5所述的一种用于光学镜片表面检测的固定装置，其特征在于：所述液态配重轮（121）内沿轴向由六道径向隔板（122）等分为六个独立的配重腔（123），六台微型齿轮泵（124）沿周向均布固定于液态配重轮（121）外壁凸台上，相邻配重腔（123）中心角间隔为六十度。

7.根据权利要求1所述的一种用于光学镜片表面检测的固定装置，其特征在于：所述环形斜射单元（13）包括径向连接臂（133），三个所述径向连接臂（133）固定连接于箱体（1）的内壁，三个径向连接臂（133）沿周向等间隔分布，三个所述径向连接臂（133）之间固定连接有环形支架（131），所述环形支架（131）与主轴（6）同轴布置，所述环形支架（131）内径大于弧面胚料（9）的旋转包络外径，所述环形支架（131）内壁固定连接有多组led灯组（132）。

8.根据权利要求7所述的一种用于光学镜片表面检测的固定装置，其特征在于，所述led灯组（132）的光轴与水平面的向下倾斜夹角为锐角，所述线阵相机（5）光轴与led灯组（132）光轴之间的夹角大于锐角。

9.根据权利要求8所述的一种用于光学镜片表面检测的固定装置，其特征在于，所述箱体（1）的顶面转动连接有旋转盖（2），所述箱体（1）与旋转盖（2）之间连接有电动杆（3），所述电动杆（3）与箱体（1）或电动杆（3）与旋转盖（2）均通过轴转动连接。

10.根据权利要求1所述的一种用于光学镜片表面检测的固定装置，其特征在于：所述法兰盘（14）的端面固定连接有三向加速度传感器（17），所述三向加速度传感器（17）的信号线及微型齿轮泵（124）的电源线沿主轴（6）的中心内孔向轴承座（15）方向引出，所述主轴（6）靠近轴承座（15）的一端设置有导电滑环（11），所述箱体（1）的右侧面固定连接有控制柜（10），所述轴承座（15）的转子环固定于主轴（6）并随之旋转，定子环通过支架与控制柜（10）固定连接。