[发明专利]一种用于转台六项几何误差测量装置

说明书

本发明公开了一种用于转台六项几何误差高效测量装置，该装置利用一个十二面棱镜，两个激光二极管组件和两个位置传感器组件测量转台的三个角度量误差(EAC，EBC，ECC)；利用一个标准球，一个激光干涉仪组件，一个激光二极管组件和两个位置传感器组件测量转台的三个位移量误差(EXC，EYC，EZC)。在测量的过程中，标准件套件同轴地固定在转台上，并且在转台的一次全周回转运动中，该测量装置能够将转台的六项几何误差一次性全部测量出来。本发明提供的转台六项几何误差高效测量装置能够有效地提高转台几何误差的测量效率。

技术领域

本发明涉及一种转台运动精度测量领域，尤其一种用于转台六项几何误差高效测量装置，属于转台测量技术领域。

背景技术

转台广泛应用于工业制造，精密测量等领域。转台的制造精度、装配精度以及控制精度会直接影响转台的运动精度。传统方法使用自准直仪，激光干涉仪，千分表，电感测微仪等组合系统实现转台精度的检定。然而对于转台六项几何误差的测量，传动方法避免不了测量效率低的劣势。一种用于转台六项几何误差高效测量装置仅需要转台经过一次全周的回转运动就能够得到转台的六项几何误差，提高了测量效率。

发明内容

本发明的目的在于以高效率的形式测量转台的六项几何误差，提供了一种转台仅需要经过一次全周的回转运动就能够得到转台的六项几何误差的测量装置。

本发明采用的技术方案为一种用于转台六项几何误差高效测量装置，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(ε_z)(angular position error)，绕X轴倾斜误差EAC(ε_x)(tiltmotion around X axis)和绕Y轴倾斜误差EBC(ε_y)(tilt motion around X axis)；三个位移量误差包括X轴方向径向跳动误差EXC(δ_x)(radial motion in X direction)，Y方向径向跳动误差EYC(δ_y)(radial motion in Y direction)和轴向跳动误差EZC(δ_z)(axialmotion)。

如图1所示，该测量装置中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直径为140mm的通孔，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。

在支撑板的上端面，各光学元件位置关系为：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。