[发明专利]一种透镜口径及厚度智能检测系统及方法

权利要求书

1.一种透镜口径及厚度智能检测系统，其特征在于，所述的检测系统能够实现透镜中厚测量和透镜口径测量，包括支撑模块、万能治具模块、自动测量模块、上电动推杆(1)、下电动推杆(11)、测量探头A(4)、测量探头B(7)、推力球轴承(8)、蜗轮蜗杆机构；

所述的支撑模块包括上方的支撑板(2)、治具支撑板(19)、下方的支撑台(10)、支架杆(21)、锁紧螺母(20)、轴承座(9)、调平装置(12)，用于固定万能治具模块和自动测量模块；所述的支架杆(21)设于方形的支撑板(2)的四个边角，支撑板(2)由支架杆(21)和锁紧螺母(20)固定其高度位置；所述上电动推杆(1)固定在支撑板(2)上，上电动推杆(1)的初始安装高度由锁紧螺母(20)确定，上电动推杆(1)下方与测量探头A(4)固接；所述治具支撑板(19)位于支撑板(2)下方，其水平高度通过支架杆(21)固定，其初始安装高度由锁紧螺母(20)和测量探头A(4)的具体工作行程确定；治具支撑板(19)中部与上治具盘(6)相配合安装；所述支撑台(10)位于治具支撑板(19)下方，支撑台上固定有轴承座(9)和下电动推杆(11)；所述轴承座(9)为中空的套筒结构，固定在支撑台(10)中部上方，其上端面固定有推力球轴承(8)；所述的下电动推杆(11)设于轴承座(9)中孔中，底部穿过支撑台(10)中部通孔且与支撑台(10)过盈配合连接；所述下电动推杆(11)上端面设有测量探头B(7)；

所述的万能治具模块包括万能治具(23)、测量定心块(5)，与自动测量模块配合后完成透镜口径的测量；

所述的万能治具(23)为上下组合结构，包括圆盘型的上治具盘(6)、下治具盘(18)，二者同轴心放置于蜗轮(17)上表面，下治具盘(18)与蜗轮(17)固定连接，位于轴承座(9)上的推力球轴承(8)上方，上治具盘(6)置于治具支撑板(19)中间开设的圆形台阶孔内；所述上治具盘(6)上开有贯穿式直线滑槽，用于配合测量定心块(5)的中间部分圆柱形支撑杆的往复直线运动；所述下治具盘(18)中上表面开有非贯穿式凹槽，用于配合测量定心块(5)的底部方形滑动块在凹糟中滑动；

所述的测量定心块(5)由顶部定心块、中间部分圆柱形支撑杆和底部方形滑动块组成；所述测量定心块(5)放置在上治具盘(6)、下治具盘(18)中，测量定心块(5)由电机(15)旋转驱动向治具中心运动；当下治具盘(18)旋转时，测量定心块(5)的底部方形滑动块在下治具盘(18)中相对运动，带动测量定心块(5)的顶部定心块沿着上治具盘(6)中的直线滑槽向上治具盘(6)中心运动，实现对透镜的夹紧定心；

所述的蜗轮蜗杆机构包括蜗杆(16)、蜗轮(17)、电机(15)，设于推力球轴承(8)的上方；所述推力球轴承(8)的上方水平同心设有蜗轮(17)，该蜗轮(17)通过上表面圆柱形突起与下治具盘(18)下表面的圆形凹槽配合固定，带动下治具盘(18)转动；所述蜗轮(17)与电机(15)连接，通过啮合传动带动蜗轮(17)转动；

所述的自动测量模块为控制系统，测量定心块(5)与透镜接触的表面和测量探头A(4)、B(7)的顶端均安装有压电传感器，压电传感器与自动测量模块连接，通过自动测量模块控制万能治具(23)和上电动推杆(1)、下电动推杆(11)的运动和停止，进而完成测量过程。

2.根据权利要求1所述的一种透镜口径及厚度智能检测系统，其特征在于，所述的轴承座(9)边缘设置有台阶面，通过内六角螺栓(13)固定在支撑台(10)上。

3.根据权利要求1所述的一种透镜口径及厚度智能检测系统，其特征在于，所述的测量定心块(5)定心采用传统v型块定心和三爪定心方式；v型定心方式是采用v型定心块对称布置于上治具盘(6)上端面；三爪定心方式是采用三爪定心块呈120°圆周分布于上治具盘(6)端面。

4.根据权利要求1所述的一种透镜口径及厚度智能检测系统，其特征在于，所述支撑台(10)下方设有调平装置(12)，用于保证整体装置为于水平位置。

5.一种采用权利要求1-4任一所述的检测系统实现透镜口径及厚度智能检测方法，其特征在于，能够实现透镜的中厚测量和口径测量，包括以下步骤：

第一步，进行测量系统调零；

首先，自动测量模块发出信号，上电动推杆(1)和下电动推杆(11)伸出，两推杆的测量探头A(4)、B(7)分别接触透镜表面时停止运动，完成透镜中厚测量系统的调零；

其次，上电动推杆(1)、下电动推杆(11)回到收缩极限位置；电机(15)通过蜗轮(17)、蜗杆(16)机构带动下治具盘(18)旋转，测量定心块(5)向上治具盘(6)中心靠拢，测量定心块(5)到达极限位置记录数据，为测量的最小口径，通过与给定数值进行比较，完成口径测量系统的调零工作；

最后，电机(15)主轴反向转动，测量定心块(5)恢复到初始测量口径最大时的极限位置后，放入待测透镜；

第二步，将待测透镜放入万能治具(23)当中，自动测量模块发出信号，电机(15)旋转带动测量定心块(5)定位夹紧透镜，测量定心块(5)全部接触到透镜后电机(15)停转，完成透镜的定心夹紧，并记录透镜的直径尺寸信息，得到的口径数据上传到自动测量模块；

第三步将测，自动测量模块将得到的口径数据与透镜口径标准数值进行比较，透镜口径合格后继续测量中厚，进行第四步；不合格时发出信号提示取出透镜进行检修，同时测量定心块(5)恢复到测量口径最大的极限位置，重复第二步；

第四步，上电动推杆(1)和下电动推杆(11)同时伸出，测量探头A(4)、B(7)分别接触到透镜表面后，上电动推杆(1)和下电动推杆(11)停止运动，测量记录透镜的中心厚度数据；

第五步，自动测量模块将中厚测量数据与透镜中厚标准数值行比较，透镜中厚合格时取出进行第六步，不合格时测量控制系统发出信号，取出进行透镜返工检修；

第六步，全部测量工作完成；上电动推杆(1)和下电动推杆(11)回到极限位置，电机(15)反向转动，测量定心块(5)张开，恢复到测量口径初始位置；

第七步，取下透镜，记录数据；准备进行下一次测量，重复第二步到第六步。