[发明专利]激光陀螺腔体自动化加工方法及装置

权利要求书

1.一种激光陀螺腔体自动化加工方法，其特征在于，所述激光陀螺腔体自动化加工方法包括：

步骤S1，根据尺寸参数将玻璃原料切割，形成坯料；所述尺寸参数至少包括棱边边长、相邻表面的夹角；

步骤S2，采用磨床对坯料的外表面进行超声波铣磨，所述超声波铣磨的过程中采用清水辅助冷却和冲洗，并在线检测铣磨端面的表面粗糙度；当表面粗糙度达到第一阈值时，将经所述超声波铣磨所得坯料进行水清洗，得到第一状态工件；

步骤S3，将所述第一状态工件进行固定并定位，在平行于所述第一状态工件的棱边钻中心孔，再绕所述第一状态工件的中心线旋转角度α依次进行钻孔加工，以形成首尾相连的光腔通道；在所述钻孔加工的过程中采用清水和超声波同时作用在加工面上；完成所述钻孔加工后，在线检测所述光腔通道的中心线与工件棱边的平行度，当平行度达到第二阈值时，进行水清洗得到第二状态工件；

步骤S4，将所述第二状态工件的腔体基面进行超声波研磨加工；在所述超声波研磨加工的过程中采用清水同时清洗进行所述超声波研磨加工的所述腔体基面的表面，并在线检测所述表面的表面粗糙度；当表面粗糙度达到第三阈值时，采用清水清洗后获得第三状态工件；

步骤S5，在线检测所述第三状态工件的各端面的平面度、粗糙度，以及相邻首尾相连的光腔通道之间所夹角度，当工件的形位误差在规定范围内则触发工件合格提示机构；

所述坯料为四棱柱或三棱柱；

当所述坯料为四棱柱时，绕第一状态工件的中心线旋转角度α=90°；

当所述坯料为三棱柱时，绕第一状态工件的中心线旋转角度α=120°；

步骤S2中，采用红外在线检测铣磨端面至少3不同位置表面粗糙度，取最大值为表面粗糙度数值；

步骤S4中，采用红外在线检测研磨腔体基面至少3不同位置表面粗糙度，取最大值为表面粗糙度数值；

在腔体整个加工过程中，用于冷却和清洗的清水为蒸馏水；

在步骤S5中，在线检测第三状态工件的各端面还包括端面表面缺陷检测，所述端面表面缺陷检测过程包括机器视觉检测方法；

所述机器视觉检测方法包括：

步骤S11，采用CCD工业相机获取第三状态的工件各端面的图像数据，经过图像处理装置转换为数字信号数据；

步骤S12，将图像的数字信号数据输入机器学习模型，输出端面是否满足要求的标签，所述机器学习模型通过基于训练集的有监督学习训练获得；

步骤S13，当获得满足要求标签，控制模块经触发产生控制信号发送至执行机构，执行机构显示合格标签且推送工件至下一道工序。

2.一种用于执行权利要求1所述的激光陀螺腔体自动化加工方法的装置，其特征在于，所述装置包括机器视觉检测方法的装置，所述机器视觉检测方法的装置包括：

获取模块，所述获取模块包括CCD工业相机、图像处理装置，所述CCD工业相机用于获取第三状态的工件各端面的图像数据；所述图像处理装置用于将CCD工业相机获取的图像数据转换为数字信号数据，并将数字信号数据输送至机器学习模块；

机器学习模块，用于将图像的数字信号数据输入机器学习模型，输出端面是否满足要求的标签，并将图像的数字信号数据与一一对应的标签发送至控制执行模块，其中，所述机器学习模型通过基于训练集的有监督学习训练获得；

控制执行模块，包括控制模块和执行机构，所述控制模块用于获取当获得满足要求标签，经触发产生控制信号发送至执行机构；所述执行机构用于接收控制信号，并显示合格标签且推送工件至下一道工序。