【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学反射镜装配，特别是一种光学反射镜装配应力控制方法及其系统。
技术介绍
1、光学反射镜装配过程中，易因安装面和匹配面面型不匹配问题，造成装配完成后光学面应力分布不均匀，镜片形变过大，光学面面型精度(pv值)不满足使用要求等问题。因光学装配过程中无法定量检测，经常在装配完成后对光学面测量时，发现镜片应力变形过大，造成返工，影响了光学反射镜装配效率。
2、因此，如何对光学反射镜装配过程中的应力进行测量，成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种光学反射镜装配应力控制方法及其系统，实现了光学反射镜装配前安装面定量检测、匹配和装配完成后光学面型精度的预测，减少了光学反射镜装配过程返工等问题，提高了光学反射镜装配一次合格率。具体技术方案如下：
2、第一方面，本专利技术提供一种光学反射镜装配应力控制方法，所述方法包括：
3、基于反射镜装配信息和反射镜曲面数据确定规则化网格矩阵，所述规格化网格矩阵用于表示所述反射镜与匹配面之间的空间位置关系；所述反射镜装配信息包括反射镜的安装面的坐标信息和匹配面的坐标信息；
4、基于所述规则化网格矩阵中安装面到对应的匹配面的最短移动距离进行多次非线性有约束优化处理，确定反射镜装配的目标函数，所述反射镜装配的目标函数为所述反射镜的安装面装配到匹配面的路径位置规划的数据表达；
5、基于所述反射镜装配的目标函数将所述反射镜装配在所述匹配面上，并通过光学设备检测
6、进一步的，在所述基于所述反射镜装配信息和所述反射镜曲面数据确定规则化网格矩阵，之前还包括：
7、对反射镜的安装面和匹配面进行坐标采集，获取反射镜装配信息，所述反射镜装配信息包括安装面坐标信息和匹配面坐标信息；
8、对所述反射镜三维曲面结构进行数据拟合，确定反射镜曲面数据。
9、进一步的，所述对所述反射镜三维曲面结构进行数据拟合，包括：
10、获取所述反射镜的三维模型图；
11、在所述反射镜装配信息的坐标下，获取所述反射镜的横向截面数据点和纵向截面数据点，形成所述反射镜的所有控制点；
12、基于所述反射镜的所有控制点通过蒙面法获得所述反射镜的可视化数据，实现所述反射镜三维曲面结构的数据拟合。
13、进一步的，所述通过光学设备检测安装后的所述反射镜的应力情况，之后还包括：
14、基于所述应力情况确定所述反射镜的安装状态；
15、并基于所述反射镜的安装状态和所述应力情况反馈调节所述目标函数。
16、进一步的，所述基于所述规则化网格矩阵中安装面到对应的匹配面的最短移动距离进行多次非线性有约束优化处理，包括：
17、确定两帧点云数据中的待配准点云与基准点云，即确定两个配合表面，进而进行初始装配定位；
18、设置迭代次数，给定计算精度；
19、确定两帧点云数据中每个数据点到曲面最近点，并确定点集；
20、采用惩罚函数法确定多维非线性有约束优化问题，并基于优化后的数据更新所述点集。
21、第二方面，本专利技术还提供一种光学反射镜装配应力控制系统，所述系统包括：网格化单元、约束优化处理单元、检测单元；
22、所述网格化单元用于，基于反射镜装配信息和反射镜曲面数据确定规则化网格矩阵，所述规格化网格矩阵用于表示所述反射镜与匹配面之间的空间位置关系；所述反射镜装配信息包括反射镜的安装面的坐标信息和匹配面的坐标信息；
23、所述约束优化处理单元用于，基于所述规则化网格矩阵中安装面到对应的匹配面的最短移动距离进行多次非线性有约束优化处理，确定反射镜装配的目标函数，所述反射镜装配的目标函数为所述反射镜的安装面装配到匹配面的路径位置规划的数据表达；
24、所述检测单元用于，基于所述反射镜装配的目标函数将所述反射镜装配在所述匹配面上，并通过光学设备检测安装后的所述反射镜的应力情况。
25、本方面的另一实施例中，所述系统还包括：坐标采集单元，数据拟合单元
26、所述坐标采集单元用于，对反射镜的安装面和匹配面进行坐标采集，获取反射镜装配信息，所述反射镜装配信息包括安装面坐标信息和匹配面坐标信息；
27、所述数据拟合单元用于，对所述反射镜三维曲面结构进行数据拟合，确定反射镜曲面数据。
28、本方面的另一实施例中，所述数据拟合单元具体用于：
29、获取所述反射镜的三维模型图；
30、在所述反射镜装配信息的坐标下，获取所述反射镜的横向截面数据点和纵向截面数据点，形成所述反射镜的所有控制点；
31、基于所述反射镜的所有控制点通过蒙面法获得所述反射镜的可视化数据，实现所述反射镜三维曲面结构的数据拟合。
32、本方面的另一实施例中，所述系统还包括：反馈单元；
33、所述反馈单元具体用于，基于所述应力情况确定所述反射镜的安装状态；并基于所述反射镜的安装状态和所述应力情况反馈调节所述目标函数。
34、本方面的另一实施例中，所述约束优化处理单元具体用于：
35、确定两帧点云数据中的待配准点云与基准点云，即确定两个配合表面，进而进行初始装配定位；
36、设置迭代次数，给定计算精度；
37、确定两帧点云数据中每个数据点到曲面最近点，并确定点集；
38、采用惩罚函数法确定多维非线性有约束优化问题，并基于优化后的数据更新所述点集。
39、本专利技术的有益效果如下：
40、本专利技术公开了一种光学反射镜装配应力控制方法及其系统，其中方法包括：采用高精度三坐标对反射镜安装面和匹配面采样、安装面和匹配面面型拟合、输入计算机进行安装面匹配度计算，判断是否可满足使用要求、反射镜装配、装配完成后光学面复测。本专利技术的优点是：实现了反射镜装配过程安装面的定量匹配，提升了反射镜的装配一次合格率。通过机械设备的配合，实现了光学元件的自动化安装和自动化检测。从而实现了高效可靠的快速安装。
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1.一种光学反射镜装配应力控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种光学反射镜装配应力控制方法，其特征在于，在所述基于所述反射镜装配信息和所述反射镜曲面数据确定规则化网格矩阵，之前还包括：
3.如权利要求2所述的一种光学反射镜装配应力控制方法，其特征在于，所述对所述反射镜三维曲面结构进行数据拟合，包括：
4.如权利要求1所述的一种光学反射镜装配应力控制方法，其特征在于，所述通过光学设备检测安装后的所述反射镜的应力情况，之后还包括：
5.如权利要求1所述的一种光学反射镜装配应力控制方法，其特征在于，所述基于所述规则化网格矩阵中安装面到对应的匹配面的最短移动距离进行多次非线性有约束优化处理，包括：
6.一种光学反射镜装配应力控制系统，其特征在于，所述系统包括：网格化单元、约束优化处理单元、检测单元；
7.如权利要求6所述的一种光学反射镜装配应力控制系统，其特征在于，所述系统还包括：坐标采集单元，数据拟合单元
8.如权利要求7所述的一种光学反射镜装配应力控制系统，其特征在于，所述数
9.如权利要求6所述的一种光学反射镜装配应力控制系统，其特征在于，所述系统还包括：反馈单元；
10.如权利要求6所述的一种光学反射镜装配应力控制系统，其特征在于，所述约束优化处理单元具体用于：
...【技术特征摘要】
1.一种光学反射镜装配应力控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种光学反射镜装配应力控制方法，其特征在于，在所述基于所述反射镜装配信息和所述反射镜曲面数据确定规则化网格矩阵，之前还包括：
3.如权利要求2所述的一种光学反射镜装配应力控制方法，其特征在于，所述对所述反射镜三维曲面结构进行数据拟合，包括：
4.如权利要求1所述的一种光学反射镜装配应力控制方法，其特征在于，所述通过光学设备检测安装后的所述反射镜的应力情况，之后还包括：
5.如权利要求1所述的一种光学反射镜装配应力控制方法，其特征在于，所述基于所述规则化网格矩阵中安装面到对应的匹...
【专利技术属性】
技术研发人员：白静，李旭，裴冲，胡丙阳，司壮，赵东坡，
申请(专利权)人：北京遥感设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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