[發明專利]一種雙工位加工檢測設備及方法

有效

• 申請號: 202010194315.X
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111283512B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 鐘波;陳賢華;許喬;王健;李海波;鄧文輝;李潔
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: B24B13/00
• 分類號: B24B13/00;B24B41/00;B24B41/02;B24B41/04;B24B49/12;B24B51/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 付興奇

1.一種雙工位加工檢測設備，其特征在于，包括：

加工機器人，具有第一加工位置和第二加工位置；

第一工作臺；

第二工作臺，所述第一工作臺和所述第二工作臺分別位于加工機器人的兩側，所述加工機器人位于所述第一加工位置能夠對第一工作臺上的工件進行加工，所述加工機器人位于所述第二加工位置能夠對第二工作臺上的工件進行加工；

檢測裝置，用于可選擇性地檢測第一工作臺上的工件的第一面形誤差或第二工作臺上的工件的第二面形誤差；

編程檢測系統，用于采集第一面形誤差數據，并根據所述第一面形誤差數據生成第一數控程序，以及用于采集第二面形誤差數據，并根據所述第二面形誤差數據生成第二數控程序；

加工控制系統，用于根據所述第一數控程序控制所述加工機器人在所述第一加工位置對所述第一工作臺上的工件進行加工，以及用于根據所述第二數控程序控制所述加工機器人在所述第二加工位置對所述第二工作臺上的工件進行加工；

其中，所述檢測裝置包括可移動支架和干涉儀；干涉儀安裝于所述可移動支架；所述可移動支架具有第一位置和第二位置；所述干涉儀用于在所述可移動支架位于所述第一位置時檢測所述第一工作臺上的工件的第一面形誤差，以及用于在所述可移動支架位于所述第二位置時檢測所述第二工作臺上的工件的第二面形誤差；

所述雙工位加工檢測設備還包括三維移動調節支架和反射鏡；所述反射鏡連接于所述三維移動調節支架，所述三維移動調節支架用于帶動所述反射鏡在橫向、縱向和豎向移動；所述反射鏡用于將在所述可移動支架位于所述第一位置時所述干涉儀發出的光束反射至所述第一工作臺上的工件上，并將所述第一工作臺上的工件的反射光原路返回所述干涉儀；所述反射鏡以及用于將在所述可移動支架位于所述第二位置時所述干涉儀發出的光束反射至所述第二工作臺上的工件上，并將所述第二工作臺上的工件的反射光原路返回所述干涉儀；

所述反射鏡與所述三維移動調節支架通過二維角度調節支架連接；所述二維角度調節支架用于帶動所述反射鏡繞第一軸線和第二軸線擺動；所述第一軸線和所述第二軸線均平行于所述反射鏡所在平面，所述第一軸線沿所述橫向布置，所述第二軸線垂直于所述第一軸線；所述二維角度調節支架對所述反射鏡的角度調節具備位置記錄與定位功能。

2.根據權利要求1所述的雙工位加工檢測設備，其特征在于，所述三維移動調節支架包括基體、第一活動導軌、第二活動導軌、第三活動導軌、第一驅動裝置、第二驅動裝置和第三驅動裝置；

所述第一活動導軌可移動地設置于所述基體，所述第一驅動裝置用于驅動所述第一活動導軌相對所述基體沿所述橫向移動；

所述第二活動導軌可移動地設置于所述第一活動導軌，所述第二驅動裝置用于驅動所述第二活動導軌相對所述第一活動導軌沿所述縱向移動；

所述第三活動導軌可移動地設置于所述第二活動導軌，所述第三驅動裝置用于驅動所述第三活動導軌相對所述第二活動導軌沿所述豎向移動，所述二維角度調節支架安裝于所述第三活動導軌；

所述三維移動調節支架對二維角度調節支架在橫向、縱向和豎向上的調節具備位置記錄與定位功能。

3.根據權利要求1所述的雙工位加工檢測設備，其特征在于，所述可移動支架為升降結構；

所述可移動支架的底部設有多個萬向輪。

4.根據權利要求3所述的雙工位加工檢測設備，其特征在于，所述可移動支架包括底架、活動架和驅動機構；

所述活動架可移動地設置于所述底架，所述驅動機構用于驅動所述活動架相對所述底架沿所述豎向移動，所述干涉儀安裝于所述活動架上。

5.根據權利要求1所述的雙工位加工檢測設備，其特征在于，所述干涉儀和所述加工控制系統均與所述編程檢測系統連接，所述加工機器人與所述加工控制系統連接。

6.一種雙工位加工檢測方法，適用于權利要求1-5任一項所述的雙工位加工檢測設備，其特征在于，包括：

通過檢測裝置檢測第一工作臺上的工件的第一面形誤差；

根據第一面形誤差生成的第一數控程序控制加工機器人對第一工作臺上的工件進行加工，同時，通過檢測裝置檢測第二工作臺上的工件的第二面形誤差；

根據第二面形誤差生成的第二數控程序控制加工機器人對第二工作臺上的工件進行加工；

所述通過檢測裝置檢測第一工作臺上的工件的第一面形誤差和/或所述通過檢測裝置檢測第二工作臺上的工件的第二面形誤差包括：

按照檢測光路確定干涉儀、反射鏡、被測元件的相對位置；

檢測光路中的干涉儀出光口安裝標準球面鏡頭，在標準球面鏡頭焦點處放置光闌以確定光軸，之后拆下標準球面鏡頭；

干涉儀出光通過光闌小孔獲得細光束，并調整三維移動調節支架，使細光束對準反射鏡鏡面中心；

細光束經反射鏡反射至工件表面，調整二維角度調節支架，使經反射鏡反射后的細光束對準待測工件表面中心；

調整工件的俯仰和傾斜，使經工件反射后的細光束原路返回至反射鏡中心、光闌小孔，進而進入干涉儀；

安裝標準球面鏡頭，根據干涉條紋形狀調節工件的俯仰和傾斜，使條紋最少；調整干涉儀前后位置，矯正干涉儀與被測元件相對距離偏差，使條紋最少；

編程檢測系統采集工件的面形誤差數據并保存。