The invention discloses a device for measuring the roll angle linear guide, including the autocollimator, first five prism, 25 prism and the auxiliary plane mirror, linear guide, linear guide auxiliary controller, test controller and computer aided linear guide, linear guide in the process of measurement and test, similar to the same direction straight wire the speed of movement, to achieve the measured roll angle measurement of linear guide rail. The invention avoids using long mirror as an external mirror, saves measuring cost, and overcomes the crosstalk problem of measuring the pitch angle, deflection angle and rolling angle of the auxiliary linear guide rail during the measurement process, so as to improve the measurement accuracy. In the measuring device, the measurement results are not affected by the position and angle of the five prisms. The optical path adjustment is convenient, and has the characteristics of fast measuring speed and low measuring cost.
【技术实现步骤摘要】
直线导轨的滚转角测量装置
本专利技术涉及光电检测
,具体涉及一种直线导轨滚转角的非接触式光学检测装置。
技术介绍
机械导轨运动存在三个回转自由度或称为角度运动误差(俯仰、偏摆和滚转误差)。在高精密机械加工检测领域,这些角度运动误差会通过该方向上的阿贝臂造成阿贝误差,从而影响加工或者检测精度。在六自由度误差中,定位误差、二维直线度误差、俯仰角误差和偏摆角误差这五项误差可以利用目前已商品化的干涉仪进行高精度测量。但是,滚转角误差的测量存在很大困难,是六自由度误差中最难检测的一个参数,其检测方法一直处于摸索阶段。张桐在2014年博士论文中提出一种基于角镜和斜方棱镜的双平行光束滚转角测量系统(在先技术[1]:张桐,“基于特殊棱镜的滚转角测量误差分析补偿方法的研究”)。在导轨运动过程中,通过两个探测器对返回光束的位置进行实时检测,通过直线度误差的测量得到滚转角的大小。该系统的主要缺点在于,导轨本身的俯仰角和偏摆角对滚转角的测量会产生串扰,影响滚转角的测量精度。中国专利“一种导轨滚转角的非接触激光检测方法”(在先技术[2]:申请号200810150780.2,公开号CN101354243A),公开了一种导轨滚转角的非接触式激光检测方法。该方法通过偏振分光棱镜将直角棱镜的反射光分成两束,分别用两个光电探测器接收并产生电压信号,经过计算机处理得到被测导轨的滚转角。该方法优点在于,滚转角的敏感元件不携带电缆,待测导轨行程不受限制。但是,该方法的直接测量对象是光强,易受到背景光的影响,影响测量精度;且被测滚转角与测量系统的输出电压之间的线性关系区间较小,以牺牲动态范围换 ...
【技术保护点】
一种直线导轨的滚转角测量装置,其特征在于包含:自准直仪(1)、第一五棱镜(2)、第二五棱镜(3)、平面反射镜(4)、辅助直线导轨(5)、辅助直线导轨控制器(7)、待测直线导轨控制器(8)和计算机(9),所述的平面反射镜(4)安装在待测直线导轨(6)上,设该平面反射镜(4)的法线方向为Y方向,待测直线导轨(6)的运动方向为X方向,与X方向和Y方向垂直的方向为Z方向;所述第一五棱镜(2)的主截面位于XOZ平面内,与待测直线导轨(6)运动方向平行,第二五棱镜(3)的主截面位于YOZ平面内,与待测直线导轨(6)的运动方向垂直,所述的第一五棱镜(2)和第二五棱镜(3)固定在辅助直线导轨(5)上,辅助直线导轨(5)的运动方向与待测直线导轨(6)的运动方向平行;从所述的自准直仪(1)发出的平行光束,沿X方向入射至第一五棱镜(2)上,经第一五棱镜(2)绕Y轴偏转90度出射,该出射光入射至第二五棱镜(3),并经该第二五棱镜(3)沿绕X轴偏转90度出射,该出射光垂直入射至平面反射镜(4),经平面反射镜(4)反射后,反射光束再一次经过第二五棱镜(3)和第一五棱镜(2)原路返回至自准直仪(1),由自准直仪(1 ...
【技术特征摘要】
1.一种直线导轨的滚转角测量装置,其特征在于包含:自准直仪(1)、第一五棱镜(2)、第二五棱镜(3)、平面反射镜(4)、辅助直线导轨(5)、辅助直线导轨控制器(7)、待测直线导轨控制器(8)和计算机(9),所述的平面反射镜(4)安装在待测直线导轨(6)上,设该平面反射镜(4)的法线方向为Y方向,待测直线导轨(6)的运动方向为X方向,与X方向和Y方向垂直的方向为Z方向;所述第一五棱镜(2)的主截面位于XOZ平面内,与待测直线导轨(6)运动方向平行,第二五棱镜(3)的主截面位于YOZ平面内,与待测直线导轨(6)的运动方向垂直,所述的第一五棱镜(2)和第二五棱镜(3)固定在辅助直线导轨(5)上,辅助直线导轨(5)的运动方向与待测直线导轨(6)的运动方向平行;从所述的自准直仪(1)发出的平行光束,沿X方向入射至第一五棱镜(2)上,经第一五棱镜(2)绕Y轴偏转90...
【专利技术属性】
技术研发人员:卢云君,唐锋,王向朝,
申请(专利权)人:中国科学院上海光学精密机械研究所,
类型:发明
国别省市:上海,31
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