一种光学非接触式高陡度轮廓测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种光学非接触式高陡度轮廓测量装置，属于精密测量领域。装置主要由精密运动执行模块，轮廓表面探测模块，精密位移测量模块构成。本发明专利技术使用具有一定安装倾角的光谱色散共焦位移测头实现高陡度轮廓的探测，利用二维正交直线运动台搭载测头按指定轨迹运动，结合被测零件在精密回转轴上的转动实现三维轮廓扫描。装置采用光纤导光的多轴双频激光干涉测距结合参考基准框架技术对测头的位移进行高精度测量并实现阿贝误差的补偿。本发明专利技术测量装置结构简化，可实现高陡度精密零件的超精密测量。精密测量。精密测量。

【技术实现步骤摘要】
一种光学非接触式高陡度轮廓测量装置


[0001]本专利技术属于精密测量领域，具体涉及一种光学非接触式高陡度轮廓测量装置。

技术介绍

[0002]随着精密工程的广泛开展，对精密零件的需求也不断提升。零件的几何轮廓精度往往是核心技术指标，决定了其质量及性能，而获得高质量轮廓的关键在于能否提供可靠、有效的精密测量，用以指导制造及进行质量评价，这就对精密轮廓测量技术及装置提出了更高的要求。
[0003]目前，商用的轮廓检测装置按实现方法可分为以下几类：接触式轮廓扫描法、三坐标测量法、非接触式光学扫描法。
[0004]接触式轮廓扫描法利用机械测头与测量参考基准沿一维方向进行物体的轮廓扫描。测量时，测头与被测面保持接触；沿直线扫描时，轮廓高度变化会导致机械测头发生位移，此位移可由传感器精确测定，结合测头结构的几何关系即可计算获取轮廓值。该方法结构简单、易于实现，但存在测量维度少、调整复杂、可测轮廓的矢高有限、存在表面损伤风险等不足之处。
[0005]三坐标测量法通过机械或光学测头触测被测零件表面，利用三个相互垂直并安装有光栅尺的直线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学非接触式高陡度轮廓测量装置，其特征在于，包括：精密气浮回转台(1)、水平直线运动台(2)、竖直直线运动台(3)、光谱色散共焦位移测头(4)、激光器(5)、光纤(6)、扩束器(7)、第一分光镜(8)、第二分光镜(9)、第三分光镜(10)、第二转折镜(11)、第一转折镜(12)、第三干涉镜(13)、第二干涉镜(14)、第一干涉镜(15)、第一光束耦合器(16)、第二光束耦合器(17)、第三光束耦合器(18)、第四光束耦合器(19)、第一接收器(20)、第二接收器(21)、第三接收器(22)、第四接收器(23)、X轴位移测量基准(24)、Z轴位移测量基准(25)、机械平台(26)和控制器(27)，其中，精密气浮回转台(1)用于固定被测零件(28)并执行精密回转运动，实现被测零件面轮廓扫描，其回转轴定义为测量装置的Z轴；水平直线运动台(2)用于执行光谱色散共焦位移测头(4)的水平方向运动及定位，使其可沿径向扫描被测零件(28)轮廓，其移动方向正交于Z轴；竖直直线运动台(3)安装于水平直线运动台(2)上，用于搭载光谱色散共焦位移测头(4)沿竖直方向运动及定位，其移动方向与Z轴平行；通过控制器(27)驱动水平直线运动台(2)及竖直直线运动台(3)联动，控制光谱色散共焦位移测头(4)按指定轨迹扫描测量，使被测零件(28)轮廓在扫描时始终处于光谱色散共焦位移测头(4)有效行程范围之内；光谱色散共焦位移测头(4)安装于竖直直线运动台(3)上，用于进行被测零件(28)表面轮廓信息非接触探测；激光器(5)用于提供稳频的双频氦氖激光，用于进行光谱色散共焦位移测头(4)二维空间位置的干涉测量，激光器(5)的出射激光由光纤(6)传导至装置中的竖直直线运动台(3)处；扩束器(7)将光纤(6)传导出的激光进行扩束，扩束后的激光可用于搭建干涉测距光路；第一分光镜(8)用于将激光分离成参考光束及测量光束，参考光束用于抑制干涉测量中的环境误差及干扰，测量光束用于实现Z轴1路及X轴2路位移的测量；第二分光镜(9)用于将激光分为2束，一束用于Z轴干涉测距，另一束用于X轴干涉测距；第三分光镜(10)用于X轴测量光束分成2束，其中90
°
折转部分光束为X轴测量光束1；第二转折镜(11)用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，杨文博，陈林，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：