The invention discloses a detection device in a free-form surface optical element, including rotary spindle, Z axis, X axis and vertical to the Z axis Y axis module, the rotary spindle is horizontally arranged on the X axis and the Z axis is parallel to the rotating spindle holding by self the surface optical element, the Y axis module comprises a slide block and a column, the slider is arranged in the column, the slider is provided with for the free-form surface optical element displacement sensor in measurement. The invention also provides a method for detecting the position of the device. The device of the invention can realize the high-precision position detection of the freeform optical component.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复杂曲面的超精密检测领域,尤其涉及一种自由曲面光学元件的在位检测装置及检测方法。
技术介绍
自由曲面光学元件有利于简化系统结构,减少镜片数量和尺寸,提高成像质量,还能获得许多特殊的光学性能,给新产品的设计带来巨大的潜力。因此,自由曲面光学元件无论在军用、民用领域都有着越来越迫切的需求,如大型天文观测系统、军用光热成像装置、导弹导引系统、数码显示系统、汽车照明系统、眼科医疗系统等。现阶段基于超精密车床的自由曲面光学元件的在位检测主要有两种方式:1.测量待测件的某条径向截线;2.采用螺旋扫描的方式实时跟踪曲面形状进行测量。前者无法实现自由曲面的测量评价,后者存在动态跟踪误差,且需要测头严格对准主轴回转中心,否则造成的误差难以控制,且误差形式和加工误差重合,难以分辨。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术存在的技术问题,提供一种实现超精密车削加工过程中高精度在位检测的自由曲面光学元件的在位检测装置,相应的还提供一种各轴无需联动控制的自由曲面光学元件的在位检测方法。为解决上述技术问题,本专利技术采用以下技术方案:一种自由曲面光学元件的在位检测装置,包括旋转主轴、Z轴、X轴以及竖直布置于所述Z轴上方的Y轴模块,所述旋转主轴水平设置于X轴的上方并与所述Z轴平行,旋转主轴上夹持有自由曲面光学元件,所述Y轴模块包括滑块和立柱,所述滑块滑设于所述立柱上,所述滑块上设有用于对所述自由曲面光学元件进行在位测量的位移传感器。作为对上述技术方案的进一步改进:所述Y轴模块还包括驱动机构,所述驱动机构与所述滑块连接并驱动所述滑块在所述立柱上移动。所述滑块在 ...
【技术保护点】
一种自由曲面光学元件的在位检测装置,其特征在于,包括旋转主轴(2)、Z轴(7)、X轴(8)以及竖直布置于所述Z轴(7)上方的Y轴模块(1),所述旋转主轴(2)水平设置于X轴(8)的上方并与所述Z轴(7)平行,旋转主轴(2)上夹持有自由曲面光学元件(3),所述Y轴模块(1)包括滑块(11)和立柱(16),所述滑块(11)滑设于所述立柱(16)上,所述滑块(11)上设有用于对所述自由曲面光学元件(3)进行在位测量的位移传感器(5)。
【技术特征摘要】
1.一种自由曲面光学元件的在位检测装置,其特征在于,包括旋转主轴(2)、Z轴(7)、X轴(8)以及竖直布置于所述Z轴(7)上方的Y轴模块(1),所述旋转主轴(2)水平设置于X轴(8)的上方并与所述Z轴(7)平行,旋转主轴(2)上夹持有自由曲面光学元件(3),所述Y轴模块(1)包括滑块(11)和立柱(16),所述滑块(11)滑设于所述立柱(16)上,所述滑块(11)上设有用于对所述自由曲面光学元件(3)进行在位测量的位移传感器(5)。2.根据权利要求1所述的自由曲面光学元件的在位检测装置,其特征在于,所述Y轴模块(1)还包括驱动机构(17),所述驱动机构(17)与所述滑块(11)连接并驱动所述滑块(11)在所述立柱(16)上移动。3.根据权利要求2所述的自由曲面光学元件的在位检测装置,其特征在于,所述滑块(11)在靠近自由曲面光学元件(3)方向处设有传感器安装板(12),所述位移传感器(5)通过所述传感器安装板(12)固定于所述滑块(11)上。4.根据权利要求3所述的自由曲面光学元件的在位检测装置,其特征在于,所述Z轴(7)上设有溜板(6),所述Y轴模块(1)底部设有用于调整Y轴模块(1)位置的调整楔块(15),所述调整楔块(15)位于溜板(6)上方。5.根据权利要求1至4任一项所述的自由曲面光学元件的在位检测装置,其特征在于,所述驱动机构(17)包括驱动电机(171)、上同步带轮(176)、下同步带轮(178)以及用于连接所述上同步带轮(176)和所述下同步带轮(178)的同步皮带(177),所述上同步带轮(176)与所述驱动电机(171)连接,所述同步皮带(177)上设有同步带连接板(170),所述同步带连接板(170)固定于所述滑块(11)上。6.根据权利要求5所...
【专利技术属性】
技术研发人员:铁贵鹏,彭小强,戴一帆,关朝亮,陈善勇,王贵林,
申请(专利权)人:中国人民解放军国防科学技术大学,
类型:发明
国别省市:湖南;43
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