CN118444642B - 结合高精度测量的光学镜筒生产控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了结合高精度测量的光学镜筒生产控制方法及系统,涉及生产控制领域。所述方法包括:读取目标光学镜筒,结合质量解析模块,确定节点生产要素;进行多目标寻优调控,确定校准工艺流程;结合所述校准工艺流程与所述节点生产要素,对生产控制系统的加工管理,确定实时生产数据;对所述实时生产数据进行基于所述精度宽容区间的偏离分析与生产反馈调控。本方法解决了现有技术中由于环境适应性不足,数据处理和反馈的局限性,导致生产的光学镜筒测量数据失真的技术问题,通过对光学镜筒的偏振分析和总成质量分摊,确定节点生产要素,并对生产控制系统进行加工管理,提高了光学镜筒的精度和优化了生产流程,提高生产效率的技术效果。
Description
技术领域
本申请涉及生产控制技术领域,具体为一种结合高精度测量的光学镜筒生产控制方法及系统。
背景技术
高精度测量的光学镜筒生产控制方法是一个复杂的生产流程,其核心在于利用先进的测量技术和控制系统,确保镜筒的制造精度和质量。高精度的测量和控制设备通常成本较高,这增加了光学镜筒生产的成本。高精度测量设备通常对环境条件要求较高,如温度、湿度、振动等。如果生产环境不稳定或不符合要求,可能会影响测量结果的准确性和稳定性。虽然现代控制系统可以实现实时数据处理和反馈,但在某些情况下,由于数据量大或算法复杂,可能会导致处理速度跟不上生产需求,从而影响生产效率和产品质量。
综上所述,现有技术中存在由于环境适应性不足,数据处理和反馈的局限性,导致生产的光学镜筒测量数据失真的技术问题。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够通过对光学镜筒的偏振分析和总成质量分摊,确定节点生产要素,并对生产控制系统进行加工管理,提高了光学镜筒的精度和优化了生产流程,提高生产效率的结合高精度测量的光学镜筒生产控制方法及系统。
第一方面,提供了结合高精度测量的光学镜筒生产控制方法,所述方法包括:读取目标光学镜筒的三维结构特征与质量标准,其中,所述质量标准包括成像质量标准与机械质量标准;基于所述三维结构特征与所述质量标准,结合质量解析模块,进行光路偏振分析与基于工艺流程的总成质量分摊,确定节点生产要素,所述节点生产要素包括映射的节点质量与精度宽容区间;结合所述节点生产要素,以光学性能与机械性能为目标,进行所述工艺流程的多目标寻优调控,确定校准工艺流程;结合所述校准工艺流程与所述节点生产要素,对生产控制系统的加工管理;同步进行生产监测,确定实时生产数据;以单设备参控与多设备交互为基准,于数字反馈器中,对所述实时生产数据进行基于所述精度宽容区间的偏离分析与生产反馈调控。
第二方面,提供了结合高精度测量的光学镜筒生产控制系统,所述系统包括:光学镜筒结构特征获取模块,所述光学镜筒结构特征获取模块用于读取目标光学镜筒的三维结构特征与质量标准,其中,所述质量标准包括成像质量标准与机械质量标准;节点生产要素确定模块,所述节点生产要素确定模块用于基于所述三维结构特征与所述质量标准,结合质量解析模块,进行光路偏振分析与基于工艺流程的总成质量分摊,确定节点生产要素,所述节点生产要素包括映射的节点质量与精度宽容区间;校准工艺流程确定模块,所述校准工艺流程确定模块用于结合所述节点生产要素,以光学性能与机械性能为目标,进行所述工艺流程的多目标寻优调控,确定校准工艺流程;加工管理模块,所述加工管理模块用于结合所述校准工艺流程与所述节点生产要素,对生产控制系统的加工管理;同步生产监测模块,所述同步生产监测模块用于同步进行生产监测,确定实时生产数据;偏离分析模块,所述偏离分析模块用于以单设备参控与多设备交互为基准,于数字反馈器中,对所述实时生产数据进行基于所述精度宽容区间的偏离分析与生产反馈调控。
第三方面,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面所述步骤。
第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述步骤。
上述结合高精度测量的光学镜筒生产控制方法及系统,本方法解决了现有技术中由于环境适应性不足,数据处理和反馈的局限性,导致生产的光学镜筒测量数据失真的技术问题,通过对光学镜筒的偏振分析和总成质量分摊,确定节点生产要素,并对生产控制系统进行加工管理,提高了光学镜筒的精度和优化了生产流程,提高生产效率的技术效果。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
图1为一个实施例中结合高精度测量的光学镜筒生产控制方法的流程示意图;
图2为一个实施例中结合高精度测量的光学镜筒生产控制方法的偏振角确定的流程示意图;
图3为一个实施例中结合高精度测量的光学镜筒生产控制系统的结构框图;
图4为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
附图标记说明:光学镜筒结构特征获取模块11,节点生产要素确定模块12,校准工艺流程确定模块13,加工管理模块14,同步生产监测模块15,偏离分析模块16。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
如图1所示,本申请提供了结合高精度测量的光学镜筒生产控制方法,所述方法包括:
读取目标光学镜筒的三维结构特征与质量标准,其中,所述质量标准包括成像质量标准与机械质量标准;
高精度测量是一种对物理量进行精确、细致测量的技术,通过精确的测量,可以控制产品的加工精度,从而提高产品的质量和可靠性。光学镜筒是安装在光学设备,如显微镜等上方或镜臂前方的圆筒状结构,上端装有目镜,而下端则与物镜转换器相连。镜筒的主要作用是固定目镜和成像设备,并通过调节两个透镜之间的距离来调整放大的倍数,以获得清晰的成像。光学镜筒的生产过程中,需要严格控制各个环节,包括材料选择、制造工艺、质量检测等,以确保镜筒的质量和性能。本申请提供了结合高精度测量的光学镜筒生产控制方法,通过高精度测量技术,可以实现对光学镜筒各关键参数的精确控制,实时监测生产过程中的各项参数,及时发现并纠正生产偏差。
光学镜筒的三维结构特征主要涵盖了其形状、尺寸、内部构造以及材料分布等,通过CAD图纸、三维扫描数据或实物测量等方式进行获取。质量标准是衡量光学镜筒性能是否符合预期要求的重要指标,其中主要包括成像质量标准和机械质量标准。成像质量标准包括分辨率、畸变、色差等,通过光学测试仪器进行测量和评估,确保镜筒在实际应用中能够满足特定的成像要求。机械质量标准包括机械强度、稳定性等,通常涉及力学测试、表面分析、尺寸测量等多种技术手段,以确保镜筒在机械性能上达到设计要求。通过读取目标光学镜筒的三维结构特征和质量标准,可以全面理解镜筒的结构特点、光学性能和机械性能,为后续的生产制造和质量控制提供重要的参考依据。
基于所述三维结构特征与所述质量标准,结合质量解析模块,进行光路偏振分析与基于工艺流程的总成质量分摊,确定节点生产要素,所述节点生产要素包括映射的节点质量与精度宽容区间;
质量解析模块是指对所述目标光学镜筒进行光路偏振分析和总成质量分摊的模块,通过质量解析模块,可以对光学镜筒的三维结构特征进行深入的解析,理解其各个部分如何共同影响整体的光学性能。同时,结合质量标准,可以对镜筒的成像质量和机械质量进行全面的评估。偏振是光的一种重要属性,描述了光的振动方向。在光学镜筒中,光的偏振状态会受到镜筒内部各个元件的影响,包括透镜、反射镜等。因此,通过分析光在镜筒中的传播路径和偏振状态的变化,可以更好地理解镜筒的光学性能,并找出存在的问题。基于工艺流程的总成质量分摊是将镜筒的整体质量分解为各个生产环节或部件的质量贡献,识别出哪些环节或部件对整体质量的影响最大,从而可以优先对这些环节或部件进行改进或优化。其中影响较大的和存在问题的设备节点,都将作为节点生产要素,包括映射的节点质量与精度宽容区间,其中映射的节点质量指的是在光学镜筒生产过程中,每个关键节点或部件所应达到的质量水平,包括材料的选择、加工精度、装配要求等多个方面,旨在确保镜筒的整体性能达到预设的质量标准。精度宽容区间,则是对节点质量要求的进一步细化和量化。设定了每个节点或部件在质量上可接受的波动范围,即在保证整体性能的前提下,允许存在一定的质量差异。既考虑了生产工艺的实际情况,又兼顾了产品的性能需求,有助于实现质量与成本的平衡。通过上述方法,将光学镜筒的三维结构特征、质量标准、光路偏振分析与工艺流程相结合的综合分析过程。有助于深入理解镜筒的性能特点,找出潜在的问题和优化点,并为生产过程中的质量控制和精度提升提供具体的指导。
基于所述三维结构特征,确定光学镜片阵列;
结合所述光学镜片阵列进行光路偏振分析,确定镜片偏振角,所述镜片偏振角与所述光学镜片阵列一一对应;
识别所述成像质量标准,结合所述镜片偏振角进行成像质量分摊,确定镜片装卡结构的结构分摊质量;
识别所述机械质量标准,结合所述工艺流程进行总成质量分摊,确定节点分摊质量;
拟合所述结构分摊质量与所述节点分摊质量,确定所述节点生产要素。
根据光学镜筒的三维结构特征,确定镜片在镜筒中的布局和配置,即光学镜片阵列。三维结构特征包括光学镜筒的镜片的数量、类型、尺寸以及它们在镜筒中的相对位置。结合光学镜片阵列进行光路偏振分析,通过分析不同镜片对光的偏振影响,确定每个镜片的偏振角。偏振角描述了镜片对光偏振方向的旋转或保持能力,对于保证成像质量和消除偏振干扰至关重要。识别成像质量标准,并结合镜片偏振角进行成像质量分摊,成像质量分摊是将整体成像质量指标分解为各个镜片或镜片组合的贡献,确定每个镜片对成像质量的贡献程度,进而优化镜片设计或选择。结合镜片装卡结构的设计,我们可以评估装卡结构对成像质量的影响,并确定其结构分摊质量,其中镜片装卡结构通常由多个部件组成,这些部件共同确保镜片在镜筒中的精确定位和稳固安装。识别机械质量标准,并结合工艺流程进行总成质量分摊。机械质量分摊是将整体机械性能要求分解为各个生产环节或部件的贡献,确定哪些环节或部件对机械性能的影响最大,从而进行针对性的优化,结合工艺流程,可以进一步确定每个生产节点的分摊质量,即节点分摊质量。拟合结构分摊质量与节点分摊质量,以确定节点生产要素。将镜片装卡结构的结构分摊质量与机械质量分摊中的节点分摊质量相结合,综合考虑节点在生产过程中的重要性、质量控制难度以及成本等因素,确定每个节点的生产要素。所述生产要素包括映射的节点质量、精度宽容区间以及其他与生产过程相关的参数,共同构成了节点生产要素的完整体系。通过上述方法,基于光学镜筒的三维结构特征,系统地确定镜片阵列、进行光路偏振分析、成像质量分摊和机械质量分摊,并最终确定节点生产要素,可以达到优化镜片设计和装卡结构,提高生产过程的控制精度和效率,从而确保光学镜筒的质量和性能达到设计要求。
识别所述光学镜片阵列,确定透镜特征与相对位置,所述透镜特征包含透镜类型与厚度;
基于所述透镜特征与所述相对位置,进行光路偏振分析,确定镜片偏振角;
如图2所示,其中,光路偏振分析方式包括:
基于入射光线,确定基于第一光学镜片的第一偏振角;
结合光路的第二光学镜片的偏振角,与所述第一偏振角进行求差,确定第二偏振角;
完成第N光学镜片的偏振分析,确定第N偏振角。
对光学镜片阵列进行识别,即对镜筒内部结构的详细分析,以确定其中包含的镜片数量、类型以及它们在镜筒中的布局。确定透镜特征与相对位置,确定每个透镜的特征,包括透镜类型和厚度,可以确定镜片对光线的折射和反射行为,相对位置包括镜片之间的距离、角度以及它们在光路上的排列顺序。位置信息用于准确模拟光路和分析偏振效应,确定透镜特征和相对位置,进行光路偏振分析,确定每个镜片对光线偏振状态的影响,从而优化镜筒的光学性能。光路偏振分析包括,考虑入射光线的偏振状态。然后,根据第一光学镜片的类型、厚度以及其在光路上的位置,可以计算出光线经过该镜片后的偏振角,即第一偏振角。考虑光线从第一镜片传播到第二镜片的过程,根据第二镜片的特性,计算出光线经过该镜片后的偏振角。然后,将这个偏振角与第一偏振角进行求差,得到第二偏振角。这个求差的过程反映了光线在连续经过多个镜片时偏振状态的变化。通过上述方式,依次分析光线经过镜筒中所有镜片后的偏振状态,最终确定第N个镜片的偏振角,对所述偏振角分别进行偏振角分析,便于后续进行针对性精准定位调控,例如,透镜相对位置、装紧程度等。通过上述方法,得到每个镜片对光线偏振状态的具体影响,从而为优化镜筒的光学性能提供有力的依据。
识别所述工艺流程,确定多类工艺点,其中,工艺点类包括风险点、关键点与精密点;
遍历所述多类工艺点,对映射的所述精度宽容区间进行内缩预定区间,其中,所述预定区间与各工艺点一一对应。
工艺点主要包括风险点、关键点和精密点,风险点是指在生产过程中控制波动较大、容受到影响造成控制偏差的加工点,会影响生产效率或产品质量。关键点是生产过程中的重要环节,对产品的性能和质量起着决定性的作用。在光学镜筒的生产中,关键点包括镜片的加工精度、镜筒的装配精度等。对这些关键点的严格控制,可以确保产品达到设计要求。精密点是指生产过程中需要特别精细操作的环节。这些环节往往对操作技能和设备精度要求较高,因为它们直接关系到产品的最终质量和性能。在光学镜筒的生产中,精密点可能包括镜片的研磨和抛光、镜筒的精密加工等。遍历这些多类工艺点时,对映射的精度宽容区间进行内缩预定区间时,预定区间与各工艺点一一对应,代表了在不同工艺点下对精度要求的调整范围。通过内缩预定区间,可以进一步提高产品的精度和稳定性,从而满足更严格的质量要求。通过识别工艺流程并确定多类工艺点,以及遍历工艺点进行精度宽容区间的内缩调整,可以确保光学镜筒的生产过程更加精细、高效和稳定。这不仅有助于提高产品的质量和性能,还可以降低生产成本和风险,为企业的可持续发展奠定坚实的基础。
结合所述节点生产要素,以光学性能与机械性能为目标,进行所述工艺流程的多目标寻优调控,确定校准工艺流程;
明确光学性能和机械性能的具体指标,以及工艺流程中的约束条件,具体指标和约束将作为优化问题的目标函数和约束条件,对于多目标优化问题,选择优化算法,根据所述优化算法进行多目标寻优调控,根据实际需求从这些解中选择一个作为校准工艺流程。例如,选择光学性能和机械性能得分之和最高的解作为最优解。通过进行所述工艺流程的多目标寻优调控,找出光学性能与机械性能都满足要求的点,作为校准工艺流程。
识别所述节点生产要素,筛选满足质量偏离阈值的要素矩阵,其中,所述要素矩阵以工艺节点为矩阵行,以要素点为矩阵列;
遍历所述要素矩阵,进行有限元提取与迭代寻优,确定校准工艺流程,其中,有限元提取标准为基于第一预设数量的行随机,与基于第二预设数量的列随机,其中,所述第一预设数量与所述第二预设数量为大于等于1的正整数,数量可不同。
明确工艺流程中的各个节点,代表了生产过程中的不同阶段,针对每个节点,识别出影响其质量的关键生产要素,包括设备状态、材料性能、操作参数等。将工艺节点作为矩阵的行,要素点作为矩阵的列,构建要素矩阵。这个矩阵将清晰地展示每个工艺节点与哪些生产要素相关联。对要素矩阵进行筛选。通过收集历史数据或进行实际测量,确定每个要素的质量偏离程度。然后,设定一个质量偏离阈值,将那些偏离程度超过阈值的要素筛选出来,得到一个仅包含对质量有显著影响的要素的矩阵。在筛选后的要素矩阵中,进行有限元提取。有限元提取的标准是基于第一预设数量的行随机和第二预设数量的列随机。即随机选择一定数量的工艺节点和要素点进行组合,形成有限个要素组合。对于每个提取出的有限元组合,可以进行仿真模拟或实验验证,评估其对工艺流程的影响。通过比较不同组合的性能指标,可以找到最优的要素组合,即校准工艺流程。在迭代寻优过程中,可以采用多种优化算法和技术,以提高搜索效率和找到更优的解。其中,有限元提取标准为基于第一预设数量的行随机,与基于第二预设数量的列随机,其中,所述第一预设数量与所述第二预设数量为大于等于1的正整数,数量可不同。通过上述方法,可以有效地识别节点生产要素,筛选满足质量偏离阈值的要素矩阵,并进行有限元提取与迭代寻优,最终确定校准工艺流程。这将有助于提高生产工艺的准确性和效率,提升产品质量和市场竞争力。
基于所述要素矩阵,确定一次优化目标;
对所述一次优化目标进行随机扰动与适应度校对,筛选满足第三预设数量的一次迭代结果,并确定最优扰动方式,添加进禁忌单列,其中,预设迭代次数为解禁规则,以优向正序列为筛选规则;
执行基于所述一次迭代结果的迭代寻优,直至满足收敛条件,择取全局最优作为所述校准工艺流程。
基于已构建的要素矩阵,确定一次优化目标,所述一次优化目标是与产品质量、生产效率或成本等相关的关键指标,通过分析要素矩阵中各要素对目标的影响程度进行设定,对一次优化目标进行随机扰动。随机扰动是为了探索目标函数在不同参数组合下的性能表现,从而找到更优的解。在扰动后,通过适应度校对来评估每个扰动结果的优劣。适应度通常根据优化目标来定义,可以是产品质量、生产效率等具体指标的计算结果。筛选出满足第三预设数量的一次迭代结果,所述第三预设数量是根据问题规模和计算资源来确定的,用于控制每次迭代的计算量。从所述一次迭代结果中确定最优扰动方式,即导致目标函数值最优的参数组合。将确定的最优扰动方式添加到禁忌单列中。禁忌单列是一种用于避免重复搜索相同解的策略,记录了最近搜索过的解,并在一定时间内禁止再次搜索这些解,有助于增加搜索的多样性,避免陷入局部最优解。为了平衡搜索的多样性和收敛性,设置预设迭代次数为解禁规则。即当某个解在禁忌单列中停留的时间超过预设迭代次数时,它将被解禁,重新成为可搜索的解。这有助于在搜索过程中不断发现新的更优解。基于一次迭代结果,我们执行迭代寻优过程。在每次迭代中,都会进行随机扰动、适应度校对、筛选和禁忌操作。这个过程不断重复,直到满足收敛条件为止。收敛条件可以是达到预设的最大迭代次数、目标函数值的改进量小于某个阈值等。当迭代寻优过程满足收敛条件时,从所有迭代结果中选择全局最优解作为校准工艺流程。这个全局最优解代表了在给定要素矩阵约束下,能够达到最优一次优化目标的参数组合。通过上述方法,基于要素矩阵确定一次优化目标,并通过迭代寻优找到全局最优解作为校准工艺流程。这有助于提高生产过程的效率和产品质量,实现工艺优化目标。
结合所述校准工艺流程与所述节点生产要素,对生产控制系统的加工管理;
结合所述校准工艺流程与所述节点生产要素,将节点生产要素与校准工艺流程相结合,包括对生产要素的识别、分类和评估。确定哪些生产要素对工艺流程中的关键步骤具有重要影响,并对其进行重点管理和控制。例如,对于需要高精度加工的步骤,需要确保所使用的设备、工具和材料都符合质量要求,并进行定期的维护和校准。生产控制系统的加工管理中,根据校准工艺流程和生产要素的需求,制定合理的生产计划,通过实时收集和分析生产数据,对生产进度进行监控和调整,根据校准工艺流程中的质量控制标准,对生产过程中的关键步骤进行严格的质量检查和控制。通过对生产要素的合理配置和有效利用,降低生产成本,对生产过程中的浪费和损失进行识别和控制,提高生产效益。通过上述方法,根据有效的管理和控制,提高生产过程的效率和产品质量,实现企业的可持续发展。
同步进行生产监测,确定实时生产数据;
建立一个高效、稳定的监测系统,能够实时收集生产线上的各类数据,可能包括设备运行状态、生产效率、产品质量、能源消耗等多个方面的信息,通过传感器、仪表、摄像头等设备获取实时数据,并通过网络传输到数据处理中心。获取实时生产数据后,利用这些数据进行生产分析和优化。例如,通过比较历史数据和实时数据,可以及时发现生产过程中的异常情况,并采取相应的措施进行纠正。同步进行生产监测以确定实时生产数据,有助于企业实时掌握生产状况,优化生产流程,提高生产效率和产品质量。
以单设备参控与多设备交互为基准,于数字反馈器中,对所述实时生产数据进行基于所述精度宽容区间的偏离分析与生产反馈调控。
明确每个参与控制的设备的基本参数、性能特性以及它们之间的交互方式,包括设备的输入输出特性、响应速度、协同工作方式等。对于单设备参控,主要关注该设备在生产过程中的关键参数和性能指标,确保它能够按照预定的要求稳定运行。对于多设备交互,需要考虑设备之间的信息交换、协同控制策略以及可能的冲突解决机制,确保它们能够作为一个整体高效、稳定地工作。设定了精度宽容区间,这是根据生产要求、设备性能以及历史数据等因素综合确定的。将实时生产数据与精度宽容区间进行比较,分析数据是否偏离了预定的范围。如果数据偏离了精度宽容区间,那么需要进一步分析偏离的原因,可能是由于设备故障、参数设置不当、原材料质量问题等原因导致的。反馈调控的目的是使实时生产数据重新回到精度宽容区间内,确保生产过程的稳定性和高效性。以单设备参控与多设备交互为基准,在数字反馈器中对实时生产数据进行基于精度宽容区间的偏离分析与生产反馈调控,通过这个过程,可以实现对生产过程的精准控制和优化,提高生产效率和产品质量。
建立所述数字反馈器与所述生产控制系统的通信连接,且设置有自主调控规则;
所述数字反馈器接收所述实时生产数据,进行基于所述精度宽容区间的自主偏离分析与反馈决策,确定生产调控策略,并响应于所述生产控制系统。
通信连接能够实现实时数据的交换和指令的传递,确保生产过程中的各个环节能够紧密配合,实现协同工作,在数字反馈器中设置自主调控规则,基于生产要求、设备性能以及历史数据等因素综合制定的,能够指导数字反馈器在接收到实时生产数据后如何进行自主偏离分析与反馈决策。这些规则具有灵活性和适应性,能够根据生产过程中的实际情况进行动态调整,确保生产过程的持续优化。当数字反馈器接收到实时生产数据时,它会立即启动自主偏离分析程序。通过将实时数据与预设的精度宽容区间进行比较,数字反馈器能够迅速判断出生产数据是否存在偏离情况。如果存在偏离,数字反馈器会进一步分析偏离的原因,并基于自主调控规则制定相应的反馈决策,包括调整设备参数、优化生产流程、改变原材料配比等多种措施。数字反馈器会根据偏离程度和原因,综合考虑各种因素,确定最合适的生产调控策略。然后,通过通信连接将调控指令发送给生产控制系统,指导生产过程的调整和优化。生产控制系统在接收到数字反馈器的调控指令,对相关设备进行调整,优化生产流程,确保生产过程能够按照预定的目标进行。通过上述方法,通过这种数字反馈器与生产控制系统的协同工作,实现对生产过程的实时监控和精准调控,提高生产效率和产品质量,降低生产成本和减少资源浪费。
综上所述,本方法的有益效果包括:
结合高精度测量的光学镜筒生产控制方法,通过对光学镜筒的偏振分析和总成质量分摊,确定节点生产要素,并对生产控制系统进行加工管理,提高了光学镜筒的精度,优化了生产流程,提高生产效率。
如图3所示,本申请实施例包括结合高精度测量的光学镜筒生产控制系统,所述系统包括:
光学镜筒结构特征获取模块11,所述光学镜筒结构特征获取模块11用于读取目标光学镜筒的三维结构特征与质量标准,其中,所述质量标准包括成像质量标准与机械质量标准;
节点生产要素确定模块12,所述节点生产要素确定模块12用于基于所述三维结构特征与所述质量标准,结合质量解析模块,进行光路偏振分析与基于工艺流程的总成质量分摊,确定节点生产要素,所述节点生产要素包括映射的节点质量与精度宽容区间;
校准工艺流程确定模块13,所述校准工艺流程确定模块13用于结合所述节点生产要素,以光学性能与机械性能为目标,进行所述工艺流程的多目标寻优调控,确定校准工艺流程;
加工管理模块14,所述加工管理模块14用于结合所述校准工艺流程与所述节点生产要素,对生产控制系统的加工管理;
同步生产监测模块15,所述同步生产监测模块15用于同步进行生产监测,确定实时生产数据;
偏离分析模块16,所述偏离分析模块16用于以单设备参控与多设备交互为基准,于数字反馈器中,对所述实时生产数据进行基于所述精度宽容区间的偏离分析与生产反馈调控。
进一步地,本申请实施例还包括:
光学镜片阵列确定模块,所述光学镜片阵列确定模块用于基于所述三维结构特征,确定光学镜片阵列;
镜片偏振角模块,所述镜片偏振角模块用于结合所述光学镜片阵列进行光路偏振分析,确定镜片偏振角,所述镜片偏振角与所述光学镜片阵列一一对应;
成像质量分摊模块,所述成像质量分摊模块用于识别所述成像质量标准,结合所述镜片偏振角进行成像质量分摊,确定镜片装卡结构的结构分摊质量;
节点分摊质量确定模块,所述节点分摊质量确定模块用于识别所述机械质量标准,结合所述工艺流程进行总成质量分摊,确定节点分摊质量;
节点生产要素确定模块,所述节点生产要素确定模块用于拟合所述结构分摊质量与所述节点分摊质量,确定所述节点生产要素。
进一步地,本申请实施例还包括:
透镜特征确定模块,所述透镜特征确定模块用于识别所述光学镜片阵列,确定透镜特征与相对位置,所述透镜特征包含透镜类型与厚度;
光路偏振分析模块,所述光路偏振分析模块用于基于所述透镜特征与所述相对位置,进行光路偏振分析,确定镜片偏振角;
其中,光路偏振分析方式包括:
第一偏振角确定模块,所述第一偏振角确定模块用于基于入射光线,确定基于第一光学镜片的第一偏振角;
第二偏振角确定模块,所述第二偏振角确定模块用于结合光路的第二光学镜片的偏振角,与所述第一偏振角进行求差,确定第二偏振角;
第N偏振角确定模块,所述第N偏振角确定模块用于完成第N光学镜片的偏振分析,确定第N偏振角。
进一步地,本申请实施例还包括:
工艺点确定模块,所述工艺点确定模块用于识别所述工艺流程,确定多类工艺点,其中,工艺点类包括风险点、关键点与精密点;
内缩预定区间模块,所述内缩预定区间模块用于遍历所述多类工艺点,对映射的所述精度宽容区间进行内缩预定区间,其中,所述预定区间与各工艺点一一对应。
进一步地,本申请实施例还包括:
要素矩阵筛选模块,所述要素矩阵筛选模块用于识别所述节点生产要素,筛选满足质量偏离阈值的要素矩阵,其中,所述要素矩阵以工艺节点为矩阵行,以要素点为矩阵列;
校准工艺流程确定模块,所述校准工艺流程确定模块用于遍历所述要素矩阵,进行有限元提取与迭代寻优,确定校准工艺流程,其中,有限元提取标准为基于第一预设数量的行随机,与基于第二预设数量的列随机,其中,所述第一预设数量与所述第二预设数量为大于等于1的正整数,数量可不同。
进一步地,本申请实施例还包括:
优化目标确定模块,所述优化目标确定模块用于基于所述要素矩阵,确定一次优化目标;
最优扰动方式确定模块,所述最优扰动方式确定模块用于对所述一次优化目标进行随机扰动与适应度校对,筛选满足第三预设数量的一次迭代结果,并确定最优扰动方式,添加进禁忌单列,其中,预设迭代次数为解禁规则,以优向正序列为筛选规则;
迭代寻优模块,所述迭代寻优模块用于执行基于所述一次迭代结果的迭代寻优,直至满足收敛条件,择取全局最优作为所述校准工艺流程。
进一步地,本申请实施例还包括:
自主调控规则设置模块,所述自主调控规则设置模块用于建立所述数字反馈器与所述生产控制系统的通信连接,且设置有自主调控规则;
生产调控策略确定模块,所述生产调控策略确定模块用于所述数字反馈器接收所述实时生产数据,进行基于所述精度宽容区间的自主偏离分析与反馈决策,确定生产调控策略,并响应于所述生产控制系统。
关于结合高精度测量的光学镜筒生产控制系统的具体实施例可以参见上文中对于结合高精度测量的光学镜筒生产控制方法的实施例,在此不再赘述。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图4所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储新闻数据以及时间衰减因子等数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行以实现结合高精度测量的光学镜筒生产控制方法。
本领域技术人员可以理解,图4中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现结合高精度测量的光学镜筒生产控制方法的步骤。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现结合高精度测量的光学镜筒生产控制方法的步骤。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。
Claims (7)
1.结合高精度测量的光学镜筒生产控制方法,其特征在于,所述方法包括:
读取目标光学镜筒的三维结构特征与质量标准,其中,所述质量标准包括成像质量标准与机械质量标准;
基于所述三维结构特征与所述质量标准,结合质量解析模块,进行光路偏振分析与基于工艺流程的总成质量分摊,确定节点生产要素,所述节点生产要素包括映射的节点质量与精度宽容区间;
结合所述节点生产要素,以光学性能与机械性能为目标,进行所述工艺流程的多目标寻优调控,确定校准工艺流程;
结合所述校准工艺流程与所述节点生产要素,对生产控制系统的加工管理;
同步进行生产监测,确定实时生产数据;
以单设备参控与多设备交互为基准,于数字反馈器中,对所述实时生产数据进行基于所述精度宽容区间的偏离分析与生产反馈调控;
其中,所述进行光路偏振分析与基于工艺流程的总成质量分摊,包括:
基于所述三维结构特征,确定光学镜片阵列;
结合所述光学镜片阵列进行光路偏振分析,确定镜片偏振角,所述镜片偏振角与所述光学镜片阵列一一对应;
识别所述成像质量标准,结合所述镜片偏振角进行成像质量分摊,确定镜片装卡结构的结构分摊质量;
识别所述机械质量标准,结合所述工艺流程进行总成质量分摊,确定节点分摊质量;
拟合所述结构分摊质量与所述节点分摊质量,确定所述节点生产要素;
其中,所述进行所述工艺流程的多目标寻优调控,包括:
识别所述节点生产要素,筛选满足质量偏离阈值的要素矩阵,其中,所述要素矩阵以工艺节点为矩阵行,以要素点为矩阵列;
遍历所述要素矩阵,进行有限元提取与迭代寻优,确定校准工艺流程,其中,有限元提取标准为基于第一预设数量的行随机,与基于第二预设数量的列随机,其中,所述第一预设数量与所述第二预设数量为大于等于1的正整数,数量可不同;
其中,所述进行有限元提取与迭代寻优,包括:
基于所述要素矩阵,确定一次优化目标;
对所述一次优化目标进行随机扰动与适应度校对,筛选满足第三预设数量的一次迭代结果,并确定最优扰动方式,添加进禁忌单列,其中,预设迭代次数为解禁规则,以优向正序列为筛选规则;
执行基于所述一次迭代结果的迭代寻优,直至满足收敛条件,择取全局最优作为所述校准工艺流程。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述结合所述光学镜片阵列进行光路偏振分析,包括:
识别所述光学镜片阵列,确定透镜特征与相对位置,所述透镜特征包含透镜类型与厚度;
基于所述透镜特征与所述相对位置,进行光路偏振分析,确定镜片偏振角;
其中,光路偏振分析方式包括:
基于入射光线,确定基于第一光学镜片的第一偏振角;
结合光路的第二光学镜片的偏振角,与所述第一偏振角进行求差,确定第二偏振角;
完成第N光学镜片的偏振分析,确定第N偏振角。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,确定精度宽容区间之后,包括:
识别所述工艺流程,确定多类工艺点,其中,工艺点类包括风险点、关键点与精密点;
遍历所述多类工艺点,对映射的所述精度宽容区间进行内缩预定区间,其中,所述预定区间与各工艺点一一对应。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,设备交互方式包括同频交互作业与位次交互作业;
建立所述数字反馈器与所述生产控制系统的通信连接,且设置有自主调控规则;
所述数字反馈器接收所述实时生产数据,进行基于所述精度宽容区间的自主偏离分析与反馈决策,确定生产调控策略,并响应于所述生产控制系统。
5.结合高精度测量的光学镜筒生产控制系统,其特征在于,所述系统用于实施权利要求1至4中任意一项所述结合高精度测量的光学镜筒生产控制方法的步骤,所述系统包括:
光学镜筒结构特征获取模块,所述光学镜筒结构特征获取模块用于读取目标光学镜筒的三维结构特征与质量标准,其中,所述质量标准包括成像质量标准与机械质量标准;
节点生产要素确定模块,所述节点生产要素确定模块用于基于所述三维结构特征与所述质量标准,结合质量解析模块,进行光路偏振分析与基于工艺流程的总成质量分摊,确定节点生产要素,所述节点生产要素包括映射的节点质量与精度宽容区间;
校准工艺流程确定模块,所述校准工艺流程确定模块用于结合所述节点生产要素,以光学性能与机械性能为目标,进行所述工艺流程的多目标寻优调控,确定校准工艺流程;
加工管理模块,所述加工管理模块用于结合所述校准工艺流程与所述节点生产要素,对生产控制系统的加工管理;
同步生产监测模块,所述同步生产监测模块用于同步进行生产监测,确定实时生产数据;
偏离分析模块,所述偏离分析模块用于以单设备参控与多设备交互为基准,于数字反馈器中,对所述实时生产数据进行基于所述精度宽容区间的偏离分析与生产反馈调控。
6.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
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