The invention discloses a non-contact coordinate measuring machine, which solves the problem of reducing the positioning precision by using the normal direction of the measured point to lead the probe to reduce the positioning accuracy when using the existing non-contact coordinate measuring machine. The interferometric optical probe is successfully constructed by introducing the spherical shell lens on the basis of the tiger Green interference light path. The over adjusted optical probe focuses on a point on the measured piece. The measured beam is reflected back to the optical system by the inner surface of the spherical shell lens. The measured beam is reflected into the CCD image sensor by the beam splitter to form the interference fringe with the reference beam, and the position information of the three-dimensional transport mechanism is recorded by the position measuring device; the three-dimensional transport is adjusted. The moving mechanism records the position information of the focus of the focus lens on the other points on the measured parts, and the surface shape of the measured parts can be obtained by data processing, and the three-dimensional motion mechanism is simplified, the mechanical positioning error is reduced, and the high steepness element can be measured.
【技术实现步骤摘要】
一种非接触式坐标测量机
本专利技术属于光学检测
,具体涉及一种三维轮廓测量机。
技术介绍
三维面形测量最常用的方法是三坐标测量。三坐标测量技术具有通用性强、自动化程度高、测量精度高等众多优点,在机械、电子等领域得到广泛应用。目前,根据三坐标测量机测头的形式,可将三坐标测量机分为接触式三坐标测量机和非接触式三坐标测量机。非接触式三坐标测量机目前主要有激光点测量和线激光扫描测量两种形式。对于接触式三坐标测量机和非接触式激光点测量三坐标测量机而言,测量过程需要频繁的加速、减速,造成了测量速度较慢,此外由于测头直接与被测件表面接触容易划伤被测件。非接触式的线激光扫描测量在测量时加减速过程较少,可以大幅度的提高测量速度,但是由于线激光测量头的自身误差大于3μm,测时需要调整被测点法线方向对准激光测头,三维运动机构复杂,使得其测量精度大幅度下降,因此测定的精度并不高。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是:解决现使用现有非接触式坐标测量机测量时需将被测点法线方向对准探头从而导致定位精度降低的问题。一种非接触式坐标测量机,包括机架、光学探头、三维运动机构、显示系统和控制系统,所述光学探头设于所述三维运动机构上,所述三维运动机构设于所述机架上,所述机架与所述控制系统相连,所述控制系统与所述显示系统相连接,其中所述的三维运动机构由三个相互垂直平移机构组成,其中一个平移机构竖直方向设置,三维运动机构上设置有位置计量装置,用于记录位置变化量;其特征在于:所述的光学探头由干涉光路组成,所述干涉光路包括光源、准直透镜、分束器、成像透镜、聚焦透镜、平面反射镜、球壳透镜、CCD图 ...
【技术保护点】
1.一种非接触式坐标测量机,包括机架、光学探头、三维运动机构、显示系统和控制系统,所述光学探头设于所述三维运动机构上,所述三维运动机构设于所述机架上,所述机架与所述控制系统相连,所述控制系统与所述显示系统相连接,其中所述的三维运动机构由三个相互垂直平移机构组成,其中一个平移机构竖直方向设置,三维运动机构上设置有位置计量装置,用于记录位置变化量;其特征在于:所述的光学探头由干涉光路组成,所述干涉光路包括光源、准直透镜、分束器、成像透镜、聚焦透镜、平面反射镜、球壳透镜、CCD图像传感器;以光源所在一侧为物方,所述光源发出的光被准直透镜准直后入射到分束器上,经分束器反射的光作为参考光束,参考光被垂直放置的平面反射镜反射后原路返回,再次通过分束器被成像透镜聚焦于CCD图像传感器上;其中CCD图像传感器与显示系统连接,实时将干涉图像传输至显示系统;透射过分束器的光作为测量光束,测量光束经过聚焦透镜后聚焦于聚焦透镜的像方焦点处;所述的球壳透镜内表面设置有半透半反膜,且球壳透镜放置在聚焦透镜与聚焦透镜的像方焦点之间,球壳透镜的球心与聚焦透镜的像方焦点重合。
【技术特征摘要】
1.一种非接触式坐标测量机,包括机架、光学探头、三维运动机构、显示系统和控制系统,所述光学探头设于所述三维运动机构上,所述三维运动机构设于所述机架上,所述机架与所述控制系统相连,所述控制系统与所述显示系统相连接,其中所述的三维运动机构由三个相互垂直平移机构组成,其中一个平移机构竖直方向设置,三维运动机构上设置有位置计量装置,用于记录位置变化量;其特征在于:所述的光学探头由干涉光路组成,所述干涉光路包括光源、准直透镜、分束器、成像透镜、聚焦透镜、平面反射镜、球壳透镜、CCD图像传感器;以光源所在一侧为物方,所述光源发出的光被准直透镜准直后入射到分束器上,经分束器反射的光作为参考光束,参考光被垂直放置的平面反射镜反射后原路返回,再次通过分束器被成像透镜聚焦于CCD图像传感器上;其中CCD图像传感器与显示系统连接,实时将干涉图像传输至显示系统;透射过分束...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄启泰,管敏,
申请(专利权)人:苏州大学,苏州斑马光学技术有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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