[發明專利]測量大直徑圓環面平面度的裝置及方法

有效

• 申請號: 201410788237.0
• 申請日: 2014-12-17
• 公開（公告）號: CN104515481A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 陳寶剛;張景旭;吳小霞;徐偉;張巖
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01B11/30
• 分類號: G01B11/30
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 陶尊新

1.測量大直徑圓環面平面度的裝置，包括精密轉臺(5)、內調焦光管、光纖點光源(4)、轉臺調平機構(6)、測桿(7)和CCD探測器(1)；精密轉臺(5)放置在轉臺調平機構(6)上，內調焦光管固定在精密轉臺(5)臺面上，其特征是，所述內調焦光管光軸與精密轉臺(5)的旋轉軸垂直，所述精密轉臺(5)的旋轉軸與被測圓環面(8)的中心重合，所述光纖點光源(4)連接在內調焦光管的焦點位置，CCD探測器(1)靶面與測桿(7)的軸線平行，測桿(7)軸線與被測圓環面(8)垂直，測桿(7)頭部為球面，且與被測圓環面(8)為點接觸。

2.根據權利要求1所述的所述的測量大直徑圓環面平面度的裝置，其特征在于，所述內調焦光管由固定透鏡組(2)和調焦透鏡組(3)組成；所述的內調焦光管中的調焦透鏡組(3)沿光軸方向移動。

3.根據權利要求1所述的測量大直徑圓環面平面度的裝置的方法，其特征在于，該方法由以下步驟實現：

步驟一、依次將測桿(7)放在被測圓環面(8)上等間隔的標記被測點位置所述被測點的位置上，使CCD探測器(1)接收不同被測點位置的光纖點光源(4)的像點，旋轉精密轉臺(5)，使所述不同被測點位置的光纖點光源(4)的像點在CCD探測器(1)水平方向的脫靶量為零，并記錄CCD探測器(1)垂直方向的脫靶量；

步驟二、對步驟一所述的記錄CCD探測器(1)垂直方向的脫靶量進行數據處理，獲得被測圓環面(8)平面度的誤差，實現對被測圓環面的平面度的檢測。

4.根據權利要求3所述的測量大直徑圓環面平面度的方法，其特征在于，步驟二中獲得平面度誤差的具體過程為：首先把測量脫靶量數據展開成傅里葉級數進行諧波分析，其次，去除常數項及一次項諧波，再次，進行最小二乘擬合，最后計算得出平面度誤差。

5.根據權利要求3或4所述的測量大直徑圓環面平面度的方法，其特征在于，在步驟一之前，還包括對內調焦光管的調節，將測桿(7)垂直放在被測圓環面(8)上，CCD探測器(1)接收光纖點光源(4)的像點，調整調焦透鏡組(3)的位置，使像點光斑最小；對精密轉臺(5)姿態的調整，移動測桿(7)的位置，使CCD探測器(1)在被測圓環面(8)上標記的等間隔的不同位置接收光纖點光源(4)的像點，調整轉臺調平機構(6)，使像點在CCD探測器(1)垂直方向的脫靶量相等。