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公开(公告)号：CN112059815B
公开(公告)日：2022-05-31
申请号：CN202010843847.1
申请日：2020-08-20
Applicant: 中国科学院上海光学精密机械研究所
Abstract: 本发明属于光学抛光领域，具体为一种固定式磨头结构及其无边缘误差加工方法。该磨头采取固定式磨头结合多层弹性垫实现工具可以完全伸出边缘的能力同时保证对复杂表面的贴合；工具采取仅自转方式、结合恒定压力进行定量修形。加工通过采集得到的去除函数结合Preston方程生成路径上各点的实际去除函数；然后基于实际去除函数求解驻留时间，最后生成控制程序对工件进行抛光。本发明中，固定式磨头能够伸出边缘解决方程超定问题，同时基于实际去除函数精确求解加工驻留时间，从而彻底解决小磨头边缘效应的顽疾，相比传统小磨头，该磨头制造成本及对机床控制精度要求无任何增加，这为全口径加工提供了一种更优的解决方案。
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公开(公告)号：CN112571436A
公开(公告)日：2021-03-30
申请号：CN202011341807.3
申请日：2020-11-26
Applicant: 中国科学院上海光学精密机械研究所
IPC: B25J15/00
Abstract: 一种用于加工不规则管道外壁的辅助夹持装置，包括供放置气缸的气缸架、连杆、气缸杆、气缸、法兰盘、电机保护壳、顶锥、三爪卡盘卡、电机轴套、供轴承放置的轴承支架和电机。借助该夹持装置可以将不同长度，不同外表面形态的管道进行装夹、转动，实现全程自动化，一次装夹可对外表面360度无死角加工。
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公开(公告)号：CN117876455A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202311690829.4
申请日：2023-12-11
Applicant: 中国科学院上海光学精密机械研究所
Abstract: 本发明属于光学加工领域，具体为一种基于泽尼克多项式的任意形状分布面形数据的快速多阶连续延拓方法。该算法首先通过多像素二值化、膨胀、异或运算筛选出泽尼克多项式延拓有效数据点集，并根据区域连通性质进行分块处理，分别依据其中有效数据点，框定外接单位圆对各分块数据矩阵进行前36项泽尼克拟合，其中为防止边缘外拓拟合中引起发散恶化，在数据四角作零值约束处理，最终将各分块矩阵延拓区域的泽尼克延拓结果对缺失数据进行填充，即可实现高效数据延拓。本发明中，延拓利用泽尼克正交基，采用形态学滤波与布尔运算相结合的方法实现有效数据点集提取，并结合边缘约束实现面形数据多阶连续延拓，该方法不限元件形状，数据向量化系数拟合高效,延拓结果连续性佳且效率高，为光学加工中面形处理需求提供了一种更优延拓手段。
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公开(公告)号：CN117773659A
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202311815330.1
申请日：2023-12-27
Applicant: 中国科学院上海光学精密机械研究所
Abstract: 一种工业机器人超精密抛光震颤式波纹误差抑制方法，包括：首先采集测量待使用工具的去除函数，再根据采集得到的去除函数频谱特征确定加工路径步距，然后根据预定步距路径，结合激光干涉仪测量得到的待加工元件的面形误差计算驻留时间分布并生成加工程序文件；随后根据加工文件及路径步距确定震颤周期，再根据设置震颤周期对加工程序进行插值并修改z值实现震颤式程序生成；最后使用具有周期震颤的程序对待加工元件进行加工。本发明无需对传统机器人小工具加工装备新增力控等附加模块，仅通过对驻留时间分布赋予周期性振动震颤，即可抑制机器人周期性波纹误差的产生，且不影响元件低频误差和高频误差，这对工业机器人抛光设备的精度提升及成本降低有着重要意义。
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公开(公告)号：CN116408535A
公开(公告)日：2023-07-11
申请号：CN202310411740.3
申请日：2023-04-18
Applicant: 中国科学院上海光学精密机械研究所
Abstract: 一种全频段误差收敛的激光修形方法，步骤为：首先基于激光修形模拟结果，确定致密化‑熔融效应的脉宽范围，从而获取脉宽范围内的修形深度；然后提取初始面形数值，将单个激光点集束成激光加工子区域，把区域内各点深度取平均值，获得修形平均深度点图；根据脉宽与修形深度的关系将修形平均深度点图转化为脉宽点图；然后设置声光调制器信号，通过控制激光加工子区域的重叠扫描路径，实现全频段收敛的高精度修形。本发明不需要任何附加成本，仅需控制脉宽并按照重叠路径扫描，即可实现全频段误差收敛。该方法扩展了激光加工的应用场景，并提供了一种高精度、低成本的光学制造新方法。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111906596B
公开(公告)日：2021-10-08
申请号：CN202010645628.2
申请日：2020-07-07
Applicant: 中国科学院上海光学精密机械研究所
IPC: B24B1/00
Abstract: 一种磁流变抛光魔法角度‑步距下无中频误差的加工方法，步骤为：首先测量得到磁流变去除函数，同时确定机床的控制精度；对去除函数进行二维傅里叶变换，并基于机床控制精度对频谱进行补偿滤波，分析滤波后二维频谱在魔法角度方向下的幅值最低点的对应步距；通过调整加工路径的方向或磁流变抛光轮的姿态使得抛光轮与路径的夹角呈魔法角度的基础下，规划给定步距下的栅格路径；最终控制机床加工。本发明不需要任何附加成本，仅需改变去除函数与路径之间的夹角和路径步距至理论分析得到的最优值，轨迹状中频误差幅值理论上即可远远低于其他加工噪声而消失。该方法能实现无中频加工，且对元件低频、高频误差无任何影响。
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公开(公告)号：CN112975590A
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN202110275824.X
申请日：2021-03-15
Applicant: 中国科学院上海光学精密机械研究所
Abstract: 一种光学自由曲面元件全频段误差加工方法，集成气囊抛光、射流抛光、柔性光顺、自寻位加工等工艺技术，通过判断工件表面面形不同频段误差的截止频率来实现三种抛光工艺的快速切换完成全频段加工，解决了现有各种子孔径抛光技术应用于大口径、复杂自由曲面元件的全频域超精密加工各自存在中高频误差、难以适应高陡度曲率变化、不满足自由曲面反演映射与无交叉规划条件、工件位置标定复杂，未将多种功能集成到同一设备上导致的工艺衔接差、成本高以及智能化程度低等关键问题。
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公开(公告)号：CN119897600A
公开(公告)日：2025-04-29
申请号：CN202510071242.8
申请日：2025-01-16
Applicant: 中国科学院上海光学精密机械研究所
IPC: B23K26/352 , B23K26/402
Abstract: 一种熔石英高精度表面激光双面抛光方法，属于光学元件激光加工技术领域。为了解决熔石英元件在现有激光抛光工艺下产生面形畸变的问题，该方法包括：首先将熔石英元件进行超声清洗并使用压缩空气吹干；通过有限元仿真模拟激光抛光后熔石英形貌分布，优化扫描速度；然后按照优化扫描速度后的工艺参数及加工路径进行目标面的抛光；通过有限元仿真获取激光抛光后熔石英内部温度分布，对不同厚度元件的抛光功率进行优化；再利用优化后的激光功率对目标面的背面进行抛光；激光抛光后再次进行超声清洗及烘干。本发明工艺简单且成本低廉，可显著提升表面面形质量并降低粗糙度，规避了参数交叉实验耗费的时间成本，高效地实现了激光抛光参数的优化。
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公开(公告)号：CN117773659B
公开(公告)日：2024-12-13
申请号：CN202311815330.1
申请日：2023-12-27
Applicant: 中国科学院上海光学精密机械研究所
Abstract: 一种工业机器人超精密抛光震颤式波纹误差抑制方法，包括：首先采集测量待使用工具的去除函数，再根据采集得到的去除函数频谱特征确定加工路径步距，然后根据预定步距路径，结合激光干涉仪测量得到的待加工元件的面形误差计算驻留时间分布并生成加工程序文件；随后根据加工文件及路径步距确定震颤周期，再根据设置震颤周期对加工程序进行插值并修改z值实现震颤式程序生成；最后使用具有周期震颤的程序对待加工元件进行加工。本发明无需对传统机器人小工具加工装备新增力控等附加模块，仅通过对驻留时间分布赋予周期性振动震颤，即可抑制机器人周期性波纹误差的产生，且不影响元件低频误差和高频误差，这对工业机器人抛光设备的精度提升及成本降低有着重要意义。
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公开(公告)号：CN117850031A
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202410086643.6
申请日：2024-01-22
Applicant: 中国科学院上海光学精密机械研究所
Abstract: 一种超景深衍射光学元件设计方法，包括以下步骤：S1、基于物理光学及傅里叶光学理论，建立高光谱成像系统的光场函数，用于指导超景深衍射光学元件设计；S2、针对衍射光学元件DOE，基于选择的基础面形及可优化参数，结合人工智能神经网络设计超景深功能；S3、设计适用于超景深衍射光学元件‑高光谱重建网络端到端协同优化设计的神经网络，实现高光谱成像。该方法能实现具备超景深功能的衍射光学元件设计，所设计元件可应用至高光谱成像系统，实现超景深高光谱成像。
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