[发明专利]一种用于转台六项几何误差测量装置

权利要求书

1.一种用于转台六项几何误差测量装置，其特征在于：该测量装置分为两个部分，即三个角度量误差的测量结构和三个位移量误差的测量结构；三个角度量误差包括角定位误差ECC，绕X轴倾斜误差EAC和绕Y轴倾斜误差EBC；三个位移量误差包括X轴方向径向跳动误差EXC，Y方向径向跳动误差EYC和轴向跳动误差EZC；

各部分光学元件的位置关系如下：

标准件套件作为整体直接固定安装在转台的台面上，标准件套件与转台一起作回转运动；支撑板的底部由三个支撑柱支撑，支撑柱的底部设有调节螺钉，通过调节螺钉调节支撑板的高度；支撑板上加工有一个通孔，通孔用于标准件套件的穿过，标准件套件的轴线与通孔的轴线重合；第三激光二极管组件，第一透镜组件，第二透镜组件，第一棱镜组件，第二棱镜组件，第一位置传感器组件，第二位置传感器组件，第三位置传感器组件和第四位置传感器组件所使用的二维滑台相同；

第一透镜组件的光轴和第二透镜组件的光轴相互垂直，两个光轴中心相交于标准件组件上标准球的球心；分别沿第一透镜组件和第二透镜组件的光轴方向，第一分光棱镜组件安装在第一透镜组件的外侧，第二分光棱镜组件安装在第二透镜组件的外侧；第三激光二极管组件安装在第一分光棱镜组件的外侧，激光干涉仪组件装在第二分光棱镜组件的外侧；第三激光二极管组件和激光干涉仪组件发出的激光束通过第一透镜组件和第二透镜组件的聚焦后，汇聚到标准球的球心；通过调节第一分光棱镜组件和第二分光棱镜组件的空间位置，使经过标准件套件反射回的激光束分别照射到相互垂直安装的第三位置传感器组件和第四位置传感器组件上；第一透镜组件和第二透镜组件的结构组成相同，第一透镜组件包括二维滑台、调节架、支杆、透镜架以及透镜；透镜通过透镜架固定后安装在支杆上，将支杆插入可调节高度的调节架上，再将调节架安装在二维滑台上；第一分光棱镜组件和第二分光棱镜组件的结构组成相同，第一分光棱镜组件包括二维滑台、调节架、支杆、棱镜架以及分光棱镜；分光棱镜通过棱镜架固定后安装在支杆上，将支杆插入可调节高度的调节架上，再将调节架安装在二维滑台上；第一位置传感器组件，第二位置传感器组件，第三位置传感器组件和第四位置传感器组件的结构组成相同，第一位置传感器组件包括二维滑台、位置传感器、滑台支架以及传感器支架；位置传感器通过传感器支架固定后安装在二维滑台上，再将二维滑台安装在滑台支架上；第三激光二极管组件用于调整和固定激光二极管，使激光二极管发出的激光束与第一透镜组件的光轴重合；激光干涉仪组件使用四个支柱支撑，结合调节激光干涉仪自身的微调螺栓使激光干涉仪组件发出的激光束与第二透镜组件的光轴重合；

沿激光干涉仪组件发出的激光束方向，且分别在十二面棱镜的两侧安装第一激光二极管组件和第一位置传感器组件；沿第三激光二极管组件发出的激光束方向，且分别在十二面棱镜的两侧安装第二激光二极管组件和第二位置传感器组件；第一激光二极管组件和第二激光二极管组件用于调整和固定激光二极管，使第一激光二极管和第二激光二极管发出的激光束垂直照射到各自对应的十二面棱镜棱面上；调节第一位置传感器组件和第二位置传感器组件的位置，使分别透射过十二面棱镜的两束光束照射到第一位置传感器组件和第二位置传感器组件上。

2.根据权利要求1所述的一种用于转台六项几何误差测量装置，其特征在于：

标准件套件自上而下依次为标准球、标准球微调结构、第一二维滑台、十二面棱镜固定结构、第二二维滑台、垫块和垫板；标准球使用球度为40nm的标准球作为反射装置固定在标准球微调结构上；标准球微调结构可以实现竖直方向上的位移微调；调节第一二维滑台能够实现标准球在水平方向上的位移微调；十二面棱镜固定结构固定在第二二维滑台上，通过调节第二二维滑台能够实现十二面棱镜在水平方向上的位移微调；垫块用于保证标准球的球心位置足够高；垫板用于保持重心较高的标准件套件的位置稳定性。

3.根据权利要求1所述的一种用于转台六项几何误差测量装置，其特征在于：

十二面棱镜固定结构自上而下依次为第一十二面棱镜固定装置，十二面棱镜和第二十二面棱镜固定装置；第一十二面棱镜固定装置和第二十二面棱镜固定装置用于固定十二面棱镜，同时方便与上下两侧的结构连接；分别在第一十二面棱镜固定装置和第二十二面棱镜固定装置的四个相对的面上开四个紧定螺纹孔，并使用树脂螺钉固定十二面棱镜。

4.根据权利要求1所述的一种用于转台六项几何误差测量装置，其特征在于：

第一激光二极管组件，第二激光二极管组件和第三激光二极管组件的结构组成相同，第一激光二极管组件包括激光二极管，调整板，固定板，水平位移微调螺栓，竖直位移微调螺栓和角度微调螺栓；水平位移微调螺栓和竖直位移微调螺栓将激光二极管固定在调整板上，同时可以调节激光二极管在水平和竖直两个方向上的位置；角度微调螺栓将调整板固定在固定板上，同时调节激光二极管俯仰和偏摆两个方向的角度位置。