一种符合阿贝原则的三维精密测量系统技术方案

本发明专利技术公开了一种符合阿贝原则的三维精密测量系统，包括三维宏动台、六自由度微动台、激光测长测角系统、三维反射镜组、低膨胀计量框架、二维微调机构、触发测头或切削刀具以及连接机构；激光测长测角系统实现载物台六自由度测量，三轴激光干涉仪作为x向，y向，z向长度基准通过二维微调机构确保测量光束相互垂直并相交于测量触发点，锁定三轴长度基准与触发点的相对位置，建立三维计量系统，工作模式为载物台运动，计量系统固定，确保在运动过程中，任一被测点始终位于长度基准或延长线上。本发明专利技术中，测角仪实时反馈载物台角运动，控制微动台进行角运动误差补偿，宏微协同运动实现大行程与高分辨力的测量效果，通过触发被测对象实现测量。现测量。现测量。

【技术实现步骤摘要】
一种符合阿贝原则的三维精密测量系统


[0001]本专利技术涉及三维精密测量系统领域，具体涉及一种符合阿贝原则的三维精密测量系统，可以用于超精密测量仪器的研制和传统测量仪器或机床精度提升。

技术介绍

[0002]随着现代制造业的发展，对各种超精密加工零件、超精密光学元件、微机电系统(MEMS)、半导体器件等三维轮廓的高精度加工、测量等方面的需求越来越迫切。数控机床与三维测量仪器作为机械制造与计量的关键，其精度直接影响被加工件的质量与评判标准，并且绝大部分三维测量仪器与机床不符合阿贝原则，严重制约了超精密测量和超精密加工的精度。因此提出一种符合阿贝原则的三维精密测量系统设计方法及装置十分必要，对于发展我国高端制造业具有重要意义。
[0003]在三维高精度测量系统中，运动系统几何误差与热膨胀误差作为主要误差源，严重限制仪器精度，几何误差包括导轨角运动误差、直线度误差和定位误差等，其中导轨角运动造成的阿贝误差是重要误差源。目前针对阿贝误差的修正仅仅针对一次阿贝误差，但是随着对超高精度测量的要求越来越高，仅仅消除一次阿贝误差对三维测量系统的影响远本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种符合阿贝原则的三维精密测量系统，其特征在于，包括三维宏动台(1)、六自由度微动台(2)、载物台(5)、大理石基座(6)、三维反射镜组(7)、低膨胀计量框架(8)、激光测长测角系统(9)、触发式测头或切削刀具(10)；所述六自由度微动台(2)安装于三维宏动台(1)上并协同运动，所述低膨胀计量框架(8)固定在大理石基座(6)上，所述激光测长测角系统(9)与触发式测头或切削刀具(10)固定在低膨胀计量框架(8)上，所述六自由度微动台(2)上方安装三维反射镜组(7)，所述六自由度微动台(2)与三维反射镜组(7)之间安装中空的支撑架(3)，所述载物台5固定在三维反射镜组(7)的z向反射镜32上方；所述低膨胀计量框架(8)将触发式测头或切削刀具(10)置于载物台(5)的正上方；所述三维反射镜组(7)包括x向反射镜(31)、y向反射镜(33)、z向反射镜(32)，所述x向反射镜(31)、y向反射镜(33)、z向反射镜(32)两两正交拼接；所述激光测长测角系统(9)包括z向激光干涉仪(17)、x向测角仪(26)、x向激光干涉仪(27)、y向测角仪(21)、y向激光干涉仪(22)；所述低膨胀计量框架(8)包括x向侧板(29)、y向侧板(19)、z向竖板(38)、上转接板(25)、下转接板(18)、上悬臂(24)、下悬臂(14)，所述x向侧板(29)、y向侧板(19)呈正交拼接构成框架本体，所述框架本体的上方通过通过上转接板(25)与上悬臂(24)连接，所述框架本体的下方通过下转接板(18)与z向竖板(38)连接，所述z向竖板(38)的一侧通过转接板(15)与下悬臂(14)连接；所述z向竖板(38)的另一侧通过z向支撑板(16)支撑安装有z向激光干涉仪(17)，所述x向侧板(29)的外侧壁上通过x向支撑板(28)支撑安装有x向测角仪(26)、x向激光干涉仪(27)，所述y向侧板(19)的外侧壁上通过y向支撑板(20)支撑安装有y向测角仪(21)、y向激光干涉仪(22)；所述x向侧板(29)、y向侧板(19)、z向竖板(38)上分别开设有x向通孔(23)、y向通孔(40)、z向通孔(39)；所述上悬臂(24)用于支撑触发测头或切削刀具(10)，所述下悬臂(14)支撑一五角棱镜(4)并将五角棱镜(4)置于所述中空的支撑架(3)内部；所述x向测角仪(26)、x向激光干涉仪(27)、y向测角仪(21)、y向激光干涉仪(22)分别产生的的x向测角光束(34)、x向测长光束(35...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄强先，张祖杨，王广谱，陈志文，李红莉，张连生，程荣俊，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：