[发明专利]一种辅助在位集成加工的轮廓检测装置和方法

说明书

本发明涉及装备检测制造技术领域，特别涉及一种辅助在位集成加工的轮廓检测装置和方法，解决现有技术中光学元件加工过程中缺少在位高精度检测手段匹配的问题，具体包括的方案为机械臂的动作能够带动预设待测工件到达预设检测位置；预设检测位置设置有一能够在工作台面上旋转的高精度气浮转台，高精度气浮转台上设置有位移导轨组；测头组件包括多个测头，每个测头工装能够设置在位移导轨组上，并在位移导轨组上移动及锁定；位移导轨能够自高精度气浮转台外缘向转台的轴心移动；测头具有非接触式的检测端,在测头工装上的角度可调整；通过设计检测位置对工件加工环节中的面形进行检测，提供面形输入指导迭代加工，提高光学元件的制造效率。

技术领域

本发明涉及装备检测制造技术领域，特别涉及一种辅助在位集成加工的轮廓检测装置和方法。

背景技术

现行趋势下，近年随着民用航天探测等技术领域对光学元件使用需求剧增，光学元件高效制造高产能需求迫切；

目前，常用的光学元件制造方式通常可分为两种形式，一种是工件固定，磨头在工件表面运动进行面形残差加工去除；另一种是磨头固定，通过工件相对运动实现工件表面面形去除；磨头固定式加工的优势在于：可同时在位集成多种不同类型不同参数的加工磨头，只需移动工件即可实现不同加工手段的组合加工，免去了更换磨头的工序；

现有专利文献中，例如，中国发明专利申请，名称《一种磁流变抛光加工系统》，专利公开号为CN109759905A，其技术方案为：将磁流变磨头固定安装在机械臂上，通过机械臂控制工件相对磁流变抛光轮运动，实现面形高效加工；这种工件相对位移加工的系统中，加工工艺可以实现极大的优化配置，但是缺少配套的检测手段指导加工。

而实际上，光学元件制造过程是：面形残差不断加工收敛的过程；光学元件要达到纳米级的面形残差精度，需要经过研磨抛光多段不同工序将面形残差由百微米量级逐步去除收敛至纳米量级；每进行完一轮面形加工，需要进行面形检测，确认面形残差值，再进行下一轮加工。

而现有技术中缺少对于中小口径反射镜加工检测一体化，在不同加工手段切换的同时，缺少快速检测的手段。

发明内容

本发明要解决现有技术中光学元件在位加工过程中缺少检测手段匹配的问题，具体为缺少对于中小口径反射镜加工检测一体化，且在不同加工手段切换的同时，缺少快速检测手段的技术问题，本发明提供一种辅助在位集成加工的轮廓检测装置和方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

辅助在位集成加工的轮廓检测装置，包括：

机械臂，其连接工件工装，所述工件工装上预设有待测工件；

所述机械臂的动作能够带动所述待测工件到达预设检测位置；

所述预设检测位置设置有一能够在工作台面上旋转的高精度气浮转台，所述高精度气浮转台上设置有位移导轨组；

测头组件，其包括多个测头，每个所述测头能够预设在一测头工装上；

所述测头工装能够设置在所述位移导轨组上、且每个所述测头工装还能够锁定在所述位移导轨组上；

所述测头工装能够自所述高精度气浮转台的外缘向所述高精度气浮转台的轴心移动；

所述测头在所述测头工装上的角度可调整。

具体地，所述高精度气浮转台能够控制测头组件绕Z2轴旋转，以实现在所述待测工件表面进行轮廓线扫描采样。

具体地，所述的待测工件的背侧通过所述工件工装与所述机械臂连接；

所述机械臂控制所述待测工件的位姿移动，以实现在所述待测工件不同面形位置的轮廓线扫描。