[發明專利]一種圓錐量規母線直線度測量系統及方法

無效

• 申請號: 201410281329.X
• 申請日: 2014-06-20
• 公開（公告）號: CN104019770A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 張恒;康巖輝;黃楊;董玉文;楊自本;趙惠英
• 申請（專利權）人: 中國計量科學研究院
• 主分類號: G01B11/27
• 分類號: G01B11/27
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 郭韞

1.一種圓錐量規母線直線度測量系統，其特征在于：所述系統包括激光器(1)、擴束準直鏡組(2)、第一柱面透鏡(3)、分光鏡(4)、第二柱面透鏡(5)、長平晶(6)、透鏡(7)、CCD相機(8)和量規支架(10)；

所述激光器(1)、擴束準直鏡組(2)、第一柱面透鏡(3)和第二柱面透鏡(5)的光軸重合，分光鏡(4)的分光面與光軸呈45度，長平晶(6)的工作面與光軸垂直；

待測的圓錐量規(9)安裝在所述量規支架(10)上；

所述透鏡(7)和CCD相機(8)依次設置于經分光鏡(4)反射后的光路上。

2.根據權利要求1所述的圓錐量規母線直線度測量系統，其特征在于：所述長平晶(6)的工作面和圓錐量規(9)的左側母線都垂直于入射光線。

3.根據權利要求2所述的圓錐量規母線直線度測量系統，其特征在于：所述激光器(1)采用He-Ne激光器。

4.根據權利要求3所述的圓錐量規母線直線度測量系統，其特征在于：所述第一柱面透鏡(3)和第二柱面透鏡(5)的焦平面重合。

5.根據權利要求1至4任一所述的圓錐量規母線直線度測量系統，其特征在于：所述量規支架(10)為V型可調支架，包括兩個平行設置的V型塊，兩個V型塊的高度分別能夠調節，兩個V型塊均能夠沿導軌移動。

6.一種利用權利要求1至5任一所述圓錐量規母線直線度測量系統進行測量的方法，其特征在于：所述方法包括：

所述激光器(1)發出的光束經擴束準直鏡組(2)，再經第一柱面透鏡(3)、分光鏡(4)和第二柱面透鏡(5)后，成為平行線激光束；

所述平行線激光束入射至所述長平晶(6)的工作面后被分為兩路光：一路光由長平晶(6)的工作面反射；另一路光經長平晶(6)的工作面透射，入射至圓錐量規(9)的表面后反射，再次經長平晶(6)的工作面后返回；

這兩路光都再次經過第二柱面透鏡(5)回到分光鏡(4)，再經過透鏡(7)后在CCD相機(8)的接收像面處產生干涉，被CCD相機(8)接收，在CCD像面上得到干涉圖像；

對干涉圖像進行處理得到母線直線度。

7.根據權利要求6所述的圓錐量規母線直線度測量方法，其特征在于：所述對干涉圖像進行處理得到母線直線度是這樣實現的：

在長平晶(6)固定裝置上安裝壓電陶瓷，然后通過移相的方式獲得多幅干涉圖像，再利用移相算法計算得到母線上各點相位值的大小，最后計算得到直線度。

8.根據權利要求6所述的圓錐量規母線直線度測量方法，其特征在于：所述對干涉圖像進行處理得到母線直線度是這樣實現的：

直接對一幅干涉圖像進行相位解算，將干涉圖像中的母線等分，在每個等分位置計算條紋所占的黑白比例，從而直接解算各點相位值大小，最后計算得到直線度。