[實用新型]三點聯(lián)動式可變徑球面曲率測量儀器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200620048584.0
• 申請日: 2006-12-05
• 公開（公告）號: CN200993574Y
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發(fā)明（設計）人: 楊中國;朱健強
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G01B21/20
• 分類號: G01B21/20;G01B5/213;G01B11/255
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 張澤純

技術領域

本實用新型涉及一種光學精密測量儀器，尤其是一種球面元件表面曲率半徑的三點聯(lián)動式可變徑球面曲率測量儀器。

技術背景

在光學生產的加工制造過程中大量需要對具有球面元件形狀透鏡的曲率半徑進行測量，因此，球面元件的曲率半徑測量是測試領域的重要課題之一。在利用機械接觸式的測量方法中，一般采用樣板，簡易球徑測微器或環(huán)形球徑儀。對不同曲率半徑的球面元件，通常需要配套樣板，并只能固定使用，不可連續(xù)測量。環(huán)形球徑儀也只能進行簡單的測量，它的測量方法主要為“弓高弦長”法，它的測量原理主要是先由長度測微器測量出矢高，然后再根據(jù)公式算出球面元件的曲率半徑。對這種測量儀器進行精度分析可知，測量精度是隨著測環(huán)的半徑變化的，也隨著待測球面元件的曲率半徑發(fā)生變化。目前解決這一矛盾的方法是準備多套不同半徑的測環(huán)，針對不同的待測球面元件曲率半徑和不同的測量精度使用不同的半徑的測環(huán)，由于首先必須粗估待測球面元件曲率半徑，然后做出判斷，選用合適的測環(huán)，再進行細測，而且在測量不同的待測球面元件曲率半徑時，須選用不同半徑的測環(huán)，這樣在面對大小不同的球面元件時，就不可避免地頻繁地裝卸和更換不同半徑的測環(huán)，而且還引進了很多的隨機誤差和人為誤差，大大降低了測量精度。由于不同半徑的測環(huán)數(shù)目有限，一般只有幾套固定半徑的測環(huán)，因此測量待測球面元件時，不可能所有的待測球面元件的測量精度都能達到所期望的最高精度。

發(fā)明內容

本實用新型的目的是提供了一種三點聯(lián)動式可變徑球面曲率測量儀器，該儀器結構緊湊，使用方便，自動測量，測量結果的即時顯示，連續(xù)測量，測量精度高，無需平晶重復校驗，不涉及測環(huán)的裝卸和更換，以減小隨機誤差和人為誤差所帶來的影響。

本實用新型通過以下技術方案來實現(xiàn)：

一種三點聯(lián)動式可變徑球面曲率測量儀器，特征在于其構成包括；工作平臺置于底座上，通過脹緊套將長度測微器的測桿夾持部分由該工作平臺的下方垂直地穿過該工作平臺而固定，且該長度測微器的測桿及其相連的測量觸頭在工作平臺的上方可垂直地上下滑動；在所述的工作平臺上，以長度測微器的中軸線的交點為中心等角度輻射狀均勻分布三個長條形的槽，每個槽內分別固定一根導桿，每根導桿的軸線都經過該中心，其中一根導桿上設有一主動滑塊，另兩根導桿上各設有一被動滑塊；

工作平臺下面固定步進電機和滾珠絲杠，該步進電機通過聯(lián)軸器與滾珠絲杠相連，該滾珠絲杠套設的螺母與主動滑塊連結在一起，該主動滑塊上垂直地固定一支撐桿，該主動滑塊還固連著兩根滑桿，該兩根滑桿分別與兩個被動滑塊相連，每一被動滑塊上各垂直地固定一支撐桿，步進電機帶動滾珠絲杠，從而帶動滑塊上的三個支撐桿同步聯(lián)動；

所述的三根支撐桿在所述的工作平臺的垂足構成的中心同所述的長度測微器的測桿的中軸線與工作平臺的交點重合；

所述的單片機有兩條線路：一條數(shù)據(jù)線連接步進電機，向步進電機輸出轉動控制信號；另一條數(shù)據(jù)線連接長度測微器，接收長度測微器的數(shù)據(jù)信號，測量數(shù)據(jù)經該單片機處理或存入存儲器或顯示在顯示器上。

利用所述的三點聯(lián)動式可變徑球面曲率測量儀器測量球面曲率半徑的方法，其特征在于包括下列步驟：

①準備：接好數(shù)據(jù)線與電源線，打開電源、單片機、顯示器和步進電機，然后在顯示器中打開測量球面曲率半徑的測量軟件，向其輸入待測球面元件的物體直徑大小和測量精度的要求，然后在顯示器的頁面中單擊“開始”按鈕；

②單片機自動驅動步進電機轉動，使主動滑塊和被動滑塊移動到初始位置，單片機自動把主動滑塊和被動滑塊的初始位置置為零，然后把標準平晶輕放在所述的支撐桿上，并將長度測微器的讀數(shù)置為零，置零后取下標準平晶，然后在顯示器的頁面中單擊“下一步”按鈕；

③第一個矢高測量：把待測球面元件輕放在支撐桿上，使三個支撐桿的端部小球均與待測球面元件接觸，這時單片機自動控制長度測微器測量第一個矢高，把第一個矢高的測量值h₁自動存儲到單片機中，把待測球面元件從支撐桿上取下，然后在顯示器的頁面中單擊“下一步”按鈕；