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一、前言

在光學(xué)元件質(zhì)量檢測過程中，面形測量是一種有效手段。然而，隨著國內(nèi)外光學(xué)元件應(yīng)用需求的增加，待測元件的數(shù)量，檢測的精度要求越來越高。導(dǎo)致企業(yè)需投入大量勞動力、耗費(fèi)大量時間參與面形檢測，極大概率導(dǎo)致測不準(zhǔn)、精度低、速度慢等缺點(diǎn)。因此，如何設(shè)計出一款光學(xué)元件的面形自動檢測系統(tǒng)，對于企業(yè)來說是一件亟待解決的事情。

二、自動化檢測系統(tǒng)

本公司將移相干涉測量術(shù)與自動化相結(jié)合，已設(shè)計出一款光學(xué)元件的面形自動檢測系統(tǒng)。如圖1所示

圖1光學(xué)元件面形自動檢測系統(tǒng)整體示意圖

其中，所用干涉儀為本公司Marc60D-IIIA系列干涉儀，如圖2所示，該儀器調(diào)整方便，適用于小平面、球面在線檢測。

圖2 Marc60D-IIIA斐索型干涉儀

檢測系統(tǒng)的各組成單元如圖3所示

圖3檢測系統(tǒng)各組成單元

三、系統(tǒng)運(yùn)行流程

系統(tǒng)運(yùn)行前，相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，通過單個樣品對比工業(yè)相機(jī)采集的整個元件圖像來進(jìn)行模板匹配，即可獲得所有元件坐標(biāo)信息。系統(tǒng)運(yùn)行，下位機(jī)與上位機(jī)串口通訊獲取坐標(biāo)信息，從而驅(qū)動機(jī)械臂依次抓取采料區(qū)的元件并移至干涉儀測量點(diǎn)進(jìn)行面形測量。若元件合格，機(jī)械臂抓取合格元件放置合格區(qū)，反之，則放置不合格區(qū)。機(jī)械臂繼續(xù)抓取剩余元件，依次往返，直至所有元件測量結(jié)束。測量過程如圖4所示

圖4光學(xué)元件面形自動化檢測系統(tǒng)

四、測量結(jié)果

通過相機(jī)標(biāo)定，上位機(jī)、下位機(jī)串口通訊，機(jī)械臂取料、放料，使用SwordPro干涉測量軟件對50片光學(xué)元件進(jìn)行測量，軟件測量示意圖如圖5所示，元件面形測量結(jié)果分布如圖6所示，PV值誤差±0.03λ，RMS值誤差±0.004λ，

圖5 SwordPro軟件干涉測量示意圖

圖6 50片光學(xué)元件面形測量結(jié)果分布