[發明專利]軸孔的同軸度加工誤差的光學檢測裝置及光學檢測方法

有效

• 申請號: 202010052937.9
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111220097B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 曹玉巖;王建立;李洪文;王志臣;周超;王洪浩
• 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: G01B11/27
• 分類號: G01B11/27
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

1.一種軸孔的同軸度加工誤差的光學檢測裝置，其特征在于，包括：

主光學組件；以及

兩個輔光學組件，分別與兩個所述軸孔一對一設置；

其中，所述主光學組件包括兩維調整平臺及全站儀，所述全站儀設于所述兩維調整平臺上，所述全站儀具有主十字絲，所述兩維調整平臺用于調節所述全站儀的平移自由度及旋轉自由度；

所述輔光學組件包括平板透鏡、第一千分表、第二千分表及五維調整架，所述五維調整架包括調整架底座、回轉軸承、第一調整機構、第二調整機構及第三調整機構，所述調整架底座設于所述軸孔的軸端面，所述回轉軸承與所述調整架底座連接，用于帶動設于所述回轉軸承上的所述平板透鏡、所述第一千分表及所述第二千分表轉動，所述第一調整機構用于調整所述調整架底座的位置和傾斜，所述第二調整機構用于調整所述平板透鏡的傾斜，所述第三調整機構用于調整所述平板透鏡的位置，所述平板透鏡具有輔十字絲，所述第一千分表用于量測對應的軸孔的軸端面與所述回轉軸承的軸線的垂直偏差，所述第二千分表用于量測對應的軸孔的軸孔面與所述回轉軸承的中心的偏差，所述平板透鏡包括鏡座及鏡片，所述鏡片位于所述鏡座的中部，所述鏡片外緣為斜面，所述輔十字絲位于所述鏡片上，所述第二調整機構設于所述鏡座上，所述第二調整機構為多個，多個所述第二調整機構環繞所述鏡片設置，并均與所述鏡片的斜面相接觸，以使得所述鏡片固定于所述鏡座上。

2.根據權利要求1所述的軸孔的同軸度加工誤差的光學檢測裝置，其特征在于，所述調整架底座包括十字架，所述十字架包括沿順時針方向依次排布的四個第一分支，四個所述第一分支各自通過至少一個所述第一調整機構與對應的所述軸孔的軸端面連接。

3.根據權利要求1所述的軸孔的同軸度加工誤差的光學檢測裝置，其特征在于，所述鏡座包括三個第二分支，三個所述第二分支各自通過一個所述第三調整機構與所述回轉軸承連接。

4.根據權利要求1所述的軸孔的同軸度加工誤差的光學檢測裝置，其特征在于，所述回轉軸承穿設于所述調整架底座上，所述五維調整架還包括第一安裝板及第二安裝板，所述第一安裝板及所述第二安裝板分別位于所述調整架底座的相對的兩側，并分別與所述回轉軸承的兩端連接，所述第一千分表設于所述第一安裝板遠離所述回轉軸承的一端，所述第二千分表設于所述第二安裝板遠離所述回轉軸承的一端。

5.一種軸孔的同軸度加工誤差的光學檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S710，提供待檢測件以及如權利要求1-4中任意一項所述的軸孔的同軸度加工誤差的光學檢測裝置，所述待檢測件包括第一軸孔及第二軸孔，兩個所述輔光學組件分別為第一輔光學組件及第二輔光學組件；

步驟S720，將所述第一輔光學組件與所述第二輔光學組件分別設于所述第一軸孔及所述第二軸孔；

步驟S730，將所述主光學組件設于所述第一輔光學組件遠離所述第二輔光學組件的一側，利用所述全站儀遠距離成像功能及側微準直功能，分別調整所述第一輔光學組件的平板透鏡的位置以及所述全站儀的位置，使得所述全站儀的光軸與所述第一軸孔的軸孔面的軸線重合；

步驟S740，利用所述全站儀遠距離成像功能，調整所述第二輔光學組件的平板透鏡的位置，使得所述第二輔光學組件的平板透鏡的輔十字絲與所述第二軸孔的軸孔面的中心重合；以及

步驟S750，測量所述第二輔光學組件的平板透鏡的輔十字絲在所述全站儀的靶面上的位置與靶面中心的偏差值，此偏差值即為所述第一軸孔與所述第二軸孔的同軸度加工誤差。