[發明專利]一種非接觸式坐標測量機

有效

• 申請號: 201810135836.0
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108344383B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 黃啟泰;管敏
• 申請（專利權）人: 蘇州大學;蘇州斑馬光學技術有限公司
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 張歡勇

1.一種非接觸式坐標測量機，包括機架、光學探頭、三維運動機構、顯示系統和控制系統，所述光學探頭設于所述三維運動機構上，所述三維運動機構設于所述機架上，所述機架與所述控制系統相連，所述控制系統與所述顯示系統相連接，其中所述的三維運動機構由三個相互垂直平移機構組成，其中一個平移機構豎直方向設置，記為Z軸平移機構；三維運動機構上設置有位置計量裝置，用于記錄位置變化量；

其特征在于：所述的光學探頭由干涉光路組成，所述干涉光路包括光源、準直透鏡、分束器、成像透鏡、聚焦透鏡、平面反射鏡、球殼透鏡、CCD圖像傳感器；以光源所在一側為物方，所述光源發出的光被準直透鏡準直后入射到分束器上，經分束器反射的光作為參考光束，參考光被垂直放置的平面反射鏡反射后原路返回，再次通過分束器被成像透鏡聚焦于CCD圖像傳感器上；其中CCD圖像傳感器與顯示系統連接，實時將干涉圖像傳輸至顯示系統；

透射過分束器的光作為測量光束，測量光束經過聚焦透鏡后聚焦于聚焦透鏡的像方焦點處；所述的球殼透鏡內表面設置有半透半反膜，且球殼透鏡放置在聚焦透鏡與聚焦透鏡的像方焦點之間，球殼透鏡的球心與聚焦透鏡的像方焦點重合；

測量時，通過干涉條紋判斷聚焦位置與被測點的相對位置，將Z軸平移機構的平動軸向上或向下移動，直至干涉條紋為理想的零級條紋，由位置計量裝置記錄此測量點的位置信息；調整三維運動機構依次在被測面上進行面形掃描，然后進行面形擬合，通過擬合后的面形與工件面形的比較，分析確定其面形誤差。

2.根據權利要求1所述的一種非接觸式坐標測量機，其特征在于：所述的球殼透鏡與聚焦透鏡之間還設置有小孔光闌。

3.根據權利要求1所述的一種非接觸式坐標測量機，其特征在于：測量光束與參考光束等光程。

4.根據權利要求1-3之一所述的一種非接觸式坐標測量機，其特征在于：所述的三維運動機構上設置的位置計量裝置為光柵尺。

5.根據權利要求1-3之一所述的一種非接觸式坐標測量機，其特征在于：所述的三維運動機構上設置的位置計量裝置為鋯鈦酸鉛壓電陶瓷位移位置計量裝置。

6.根據權利要求1-3之一所述的一種非接觸式坐標測量機，其特征在于：所述的平面反射鏡與分束器之間還設置有減光板。