[發(fā)明專利]一種平行平板多表面檢測方法及夾具

有效

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• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111664800B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常林;鄭維偉;徐瞿磊;王陳;于瀛潔;閆恪濤;孫濤
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

1.一種基于目標(biāo)信息最優(yōu)迭代的平行平板多表面檢測方法，其特征在于，用于求解包括二次反射信號的多表面透明被測件面形，實(shí)現(xiàn)多表面透明被測件的精確測量，包括如下步驟：通過選用與被測件相同材料和厚度的目標(biāo)件作為迭代參考，通過最小二乘方程的求解得到各表面目標(biāo)信號的初始相位值，進(jìn)而求解表面形貌的分布；使用Fizeau式波長移相干涉儀采集18幅干涉圖，以目標(biāo)件上已知信息分布量化求解誤差和引導(dǎo)優(yōu)化方向，使用BFGS擬牛頓法和最速下降法求解最小二乘方程得到各表面目標(biāo)信號的形貌分布；

采用夾具對所述基于目標(biāo)信息最優(yōu)迭代的平行平板多表面檢測方法采用的目標(biāo)件和被測件進(jìn)行夾持；所述夾具具有上下兩部分：夾具上部分包括一個上夾具架體(1)、兩個螺紋孔(2)、兩副螺桿與配套螺母(10)、三個壓緊桿單元(3)與三個上壓緊匹配桿(9)，壓緊匹配桿(9)外側(cè)有螺紋，為圓柱形式，中間開孔作為壓緊孔(6)，內(nèi)置壓緊彈簧(7)；

夾具下部分夾持被測件，具體結(jié)構(gòu)包括：下夾具架體(11)、兩個螺紋孔(12)、兩個下壓緊匹配桿(13)、兩個轉(zhuǎn)動壓緊單元(14)、一個伸出桿(27)、兩個扭簧(25)、兩個螺母(16)、一個下壓緊頭(24)、一個橡膠套(26)、兩個壓緊螺桿(21)、兩個下支撐單元(15)；下夾具架體的下部分開凹槽，與導(dǎo)軌連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于目標(biāo)信息最優(yōu)迭代的平行平板多表面檢測方法，其特征在于：使用基于最速下降法的最小值無約束算法進(jìn)行迭代。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于目標(biāo)信息最優(yōu)迭代的平行平板多表面檢測方法，其特征在于：所選用的迭代數(shù)字信號目標(biāo)為目標(biāo)件上的水平幾何中心線，以每次求解的求解值與已知的曲線之差作為迭代量化為誤差，以減小該誤差為優(yōu)化方向。

4.一種夾具，對權(quán)利要求1所述基于目標(biāo)信息最優(yōu)迭代的平行平板多表面檢測方法采用的目標(biāo)件和被測件進(jìn)行夾持，其特征在于，所述夾具具有上下兩部分：夾具上部分包括一個上夾具架體(1)、兩個螺紋孔(2)、兩副螺桿與配套螺母(10)、三個壓緊桿單元(3)與三個上壓緊匹配桿(9)，壓緊匹配桿(9)外側(cè)有螺紋，為圓柱形式，中間開孔作為壓緊孔(6)，內(nèi)置壓緊彈簧(7)；

夾具下部分夾持被測件，具體結(jié)構(gòu)包括：下夾具架體(11)、兩個螺紋孔(12)、兩個下壓緊匹配桿(13)、兩個轉(zhuǎn)動壓緊單元(14)、一個伸出桿(27)、兩個扭簧(25)、兩個螺母(16)、一個下壓緊頭(24)、一個橡膠套(26)、兩個壓緊螺桿(21)、兩個下支撐單元(15)；下夾具架體的下部分開凹槽，與導(dǎo)軌連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述夾具，其特征在于：所述壓緊桿單元(3)包括壓緊頭(4)、壓緊管(8)和壓緊彈簧(7)，壓緊管(8)內(nèi)部有螺紋可與上夾具架體(1)上的壓緊匹配桿(9) 進(jìn)行螺紋連接，壓緊管(8)上方開孔，孔中放置壓緊頭(4)的底部圓柱桿，放置進(jìn)孔中后粘貼底部厚片；所述壓緊彈簧(7)在內(nèi)部放置時應(yīng)當(dāng)呈伸出狀態(tài)；壓緊頭(4)為橫向放置的圓柱形式，上面粘貼橡膠片(5)，底端為縱向圓柱桿，該縱向圓柱桿底部為一突出的圓形厚片，該厚片粘貼在圓柱桿底部，中間有與壓緊孔6相同的孔，內(nèi)置壓緊彈簧(7)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述夾具，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動壓緊單元(14)包括：一個下壓緊匹配桿(13)，桿體由兩部分組成，一部分與下夾具架體(11)固連，可選擇焊接的方式；另一部分通過伸出桿螺紋孔(28)、伸出桿螺桿(29)使得兩個桿體連接；下壓緊匹配桿(13)中間有孔(19)，孔內(nèi)開上扭簧壓槽(18)，并且表面為了固定扭簧粘貼塑料貼片。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述夾具，其特征在于：扭簧(25)中部套在伸出桿(27)上，伸出桿(27)兩側(cè)套入壓緊匹配桿(13)的孔(19)中，并且兩端有螺紋(17)，通過螺母(16)進(jìn)行壓緊；伸出桿(27)上開兩個下扭簧壓槽(22)和兩個壓緊蓋螺紋孔(23)，壓緊蓋(20)通過壓緊蓋螺紋孔(23)和壓緊螺桿(21)與伸出桿(27)進(jìn)行連接；伸出桿(27)頭部為形式為圓柱體的下壓緊頭(24)，并且下壓緊頭上套橡膠套(26)，起到增加壓緊能力的作用；所述扭簧(25)安裝時應(yīng)當(dāng)使得轉(zhuǎn)動壓緊單元(14)呈向下壓緊的狀態(tài)。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述夾具，其特征在于：下支撐單元(15)為一頭部為圓柱形，頭部可粘貼橡膠以增加摩擦，下支撐單元(15)的中部桿體為長方形桿體，底部通過焊接的方式與下夾具架體(11)固連。