[發明專利]一種大型精密環形導軌運行精度檢測裝置及其檢測方法

在審

• 申請號: 202010367095.6
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111442724A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 朱輝;李華;徐亮;蔣鑫;常何民
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01M13/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 史曉麗

1.一種大型精密環形導軌運行精度檢測裝置，其特征在于：包括主控機、可繞環形導軌(5)移動的移動單元(1)、設置于移動單元(1)上的探測單元(2)、設置在環形導軌(5)中心點附近區域的基準單元(3)；

所述探測單元(2)包括光源(21)、內調焦光學機構(22)以及CCD相機(23)；

所述光源(21)還包括設置于其出射端的分劃板；

所述光源(21)發出的探測光(4)經所述內調焦光學機構(22)進行調節后發射至基準單元(3)；

所述基準單元(3)包括四維電控平臺(31)、設置于四維電控平臺(31)上的鋼體靶球(32)及靶標組件(33)；

所述靶標組件(33)將調節后的探測光(4)分為透射光和反射光；

所述四維電控平臺(31)用于調節鋼體靶球(32)的姿態，使得透射光與反射光重合形成重合光線；

所述內調焦光學機構(22)接收重合光線并將其通過CCD相機(23)傳輸至主控機；

所述主控機通過重合光線擬合環形導軌(5)的最佳圓心，從而判斷并反饋環形導軌(5)合格與否。

2.根據權利要求1所述的一種大型精密環形導軌運行精度檢測裝置，其特征在于：所述靶標組件(33)包括沿光路依次設置的半透半反鏡(331)、斜置反射鏡(333)以及平面反射鏡(332)；

所述半透半反鏡(331)將調節后的探測光(4)分為透射光和反射光；

所述半透半反鏡(331)與斜置反射鏡(333)平行，且二者與平面反射鏡(332)之間的夾角為45度；

所述半透半反鏡(331)至鋼體靶球(32)中心的光程與半透半反鏡(331)至平面反射鏡(332)的光程相等。

3.根據權利要求1或2所述的一種大型精密環形導軌運行精度檢測裝置，其特征在于：所述移動單元(1)包括安裝板(11)，安裝板(11)的下方設有用于沿環形導軌(5)外側面滾動的兩個第一滾輪(12)和用于沿環形導軌(5)內側面滾動的第二滾輪(13)；

所述探測單元(2)安裝于安裝板(11)的上方。

4.根據權利要求3所述的一種大型精密環形導軌運行精度檢測裝置，其特征在于：所述安裝板(11)下方還設有彈簧安裝腔體(11.1)，其內設有彈簧(11.2)，其兩端分別設有連接桿(16)和螺桿(14)；所述連接桿(16)一端與彈簧(11.2)一端接觸，連接桿(16)另一端伸出彈簧安裝腔體(11.1)通過銷軸連接第二滾輪(13)；所述螺桿(14)一端與彈簧(11.2)的另一端接觸，螺桿(14)另一端伸出彈簧安裝腔體(11.1)外，并與彈簧安裝腔體(11.1)螺紋連接。

5.根據權利要求4所述的一種大型精密環形導軌運行精度檢測裝置，其特征在于：所述螺桿(14)伸出彈簧安裝腔體(11.1)外的一端設有手輪(15)；

所述第一滾輪(12)和第二滾輪(13)均為軸承。

6.根據權利要求1所述的一種大型精密環形導軌運行精度檢測裝置，其特征在于：所述四維電控平臺(31)包括二維平移臺(311)和設置于二維平移臺(311)上的方位俯仰二維轉臺(312)；

所述鋼體靶球(32)及靶標組件(33)設置于方位俯仰二維轉臺(312)上。

7.根據權利要求1所述的一種大型精密環形導軌運行精度檢測裝置，其特征在于：所述探測單元(2)還包括分束鏡(24)；

所述光源(21)發射的探測光(4)通過分束鏡(24)發射于內調焦光學機構(22)。