[发明专利]大口径精密光学晶体表面微缺陷修复用自动对刀工艺方法

摘要

大口径精密光学晶体表面微缺陷修复用自动对刀工艺方法，属于精密光学加工领域。本发明是为了解决大口径KDP晶体元件表面微缺陷修复时人工对刀效率低、重复精度差等问题。根据捕捉的刀具及其倒影的轮廓信息，确定每帧图像中刀具与倒影的像素距离；对显微镜采集到的图像尺寸比例进行标定，确定刀具距晶体对刀表面的视觉距离；计算“投影法”对刀过程中视觉差引起的刀具与倒影间距离误差，估算刀具与晶体对刀表面的实际距离；确定最终对刀阶段的时机以保证对刀精准性。根据刀具与晶体的相对位置设计刀具在不同位置处的进给速度、步长参数，建立对刀程序实现刀具从零点到对刀完成的全自动化过程，节省晶体修复时间。

主权项

1.一种大口径精密光学晶体表面微缺陷修复用自动对刀工艺方法，其特征在于，它由以下步骤实现：步骤1.安装KDP晶体元件，组装并调整用于缺陷检测的上显微镜系统和对刀显微镜系统，晶体修复机床系统各轴(X2,Y2,Z2)自动回零；步骤2.基于对刀CCD驱动程序提供的标准库函数，开发调试工具采集对刀过程的每帧图像数据信息，并将之转化为可处理的IplImage图像格式；步骤3.根据步骤2采集的实时对刀图像信息，基于跨平台开源计算机视觉图像处理库对每帧对刀图像进行数据处理，捕捉对刀过程中微铣刀及其倒影的轮廓；步骤4.根据步骤3捕捉的刀具及其倒影的轮廓信息，确定每帧图像中刀具与倒影的像素距离；对显微镜采集到的图像尺寸比例进行标定，确定刀具距晶体对刀表面的视觉距离；计算“投影法”对刀过程中视觉差引起的刀具与倒影间距离误差，估算刀具与晶体对刀表面的实际距离；步骤5.确定最终对刀阶段的时机，设置对刀最终阶段图像处理的范围，利用图像差分检测方法识别对刀最终阶段采集的每张图像选定的对刀区域，直至发现最终对刀形成的亮点切屑，将之作为对刀完成的标志；步骤6.将步骤3，4和5中开发的对刀图像处理算法进行隐藏和封装，设计面向用户的直观自动对刀图形化界面；建立对刀程序与机床数控运动系统程序间的通信模型，实现对刀程序与数控运动程序的实施信息交互；步骤7.根据自动对刀程序的特点和刀具轴运动指令的特点，设计出刀具从零点到对刀完成中间过程的进给率、步长等运动参数，实现自动对刀工艺过程设计。