[发明专利]精密工件的圆柱度非接触式测量装置及方法在审
| 申请号： | 201811537110.6 | 申请日： | 2018-12-14 |
| 公开（公告）号： | CN109579736A | 公开（公告）日： | 2019-04-05 |
| 发明（设计）人： | 解来运;贾乃勋 | 申请（专利权）人： | 中国科学院西安光学精密机械研究所 |
| 主分类号： | G01B11/24 | 分类号： | G01B11/24 |
| 代理公司： | 西安智邦专利商标代理有限公司 61211 | 代理人： | 董娜 |
| 地址： | 710119 陕西省西*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 转台 分光元件 精密工件 圆柱工件 线光束 圆柱度 非接触式测量装置 会聚 柱面镜头 自准直仪 线光源 柱面镜 柱面 准直 圆柱度测量 表面反射 光敏感器 原路返回 转轴位置 出射光 划痕 焦线 两组 同轴 损伤 测量 侧面 | ||
1.一种精密工件的圆柱度非接触式测量装置，其特征在于：包括转台(2)和设置在转台(2)侧面的两组柱面自准直仪；
所述转台(2)用于固定被测圆柱工件(1)，且被测圆柱工件(1)与转台(2)同轴；
每组所述柱面自准直仪包括线光源(7)、分光元件(5)、准直柱面镜(4)及标准柱面镜头(3)；
所述线光源(7)的出射光依次经过分光元件(5)、准直柱面镜(4)、标准柱面镜头(3)变为会聚线光束，所述会聚线光束的焦线位于转台(2)的转轴位置；
所述会聚线光束经被测圆柱工件(1)表面反射，沿原路返回，经分光元件(5)被光敏感器(6)接收。
2.根据权利要求1所述的精密工件的圆柱度非接触式测量装置，其特征在于：所述标准柱面镜头(3)柱面的母线与准直柱面镜(4)柱面母线平行；
所述线光源(7)位于标准柱面镜头(3)和准直柱面镜(4)母线所组成的平面内；
线光源(7)与光敏感器(6)像素行或列平行，且与准直柱面镜(4)柱面的母线平行。
3.根据权利要求1或2所述的精密工件的圆柱度非接触式测量装置，其特征在于：所述光敏感器(6)的敏感面位于准直柱面镜(4)的焦面上。
4.根据权利要求3所述的精密工件的圆柱度非接触式测量装置，其特征在于：两组所述柱面自准直仪对称设置在转台(2)转轴的两侧。
5.根据权利要求2所述的精密工件的圆柱度非接触式测量装置，其特征在于：所述标准柱面镜头(3)的F数为10～25。
6.根据权利要求1所述的精密工件的圆柱度非接触式测量装置，其特征在于：所述光敏感器(6)为CCD或CMOS阵列型光敏感器件。
7.根据权利要求1所述的精密工件的圆柱度非接触式测量装置，其特征在于：所述分光元件(5)为分光棱镜，且分光比为1:1，与光轴呈45°夹角。
8.一种精密工件的圆柱度非接触式测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)启动线光源(7)，调节精密工件的圆柱度非接触式测量装置转台(2)侧面的两组柱面自准直仪，使线光源(7)发出的光束经过分光元件(5)、准直柱面镜(4)及标准柱面镜头(3)后进行会聚，使会聚线光束的焦线位于转台(2)的转轴位置；
2)将被测圆柱工件(1)同轴安装在精密工件的圆柱度非接触式测量装置的转台(2)上；
3)线光源(7)的出射光经过被测圆柱工件(1)表面，光束沿原路返回经分光元件(5)，被光敏感器(6)接收；
4)转台(2)带动被测圆柱工件(1)旋转一周，被测圆柱工件(1)的聚焦线光斑的位置被光敏感器(6)采集；
5)光敏感器(6)采集到被测圆柱工件(1)表聚焦线光斑的位置，通过图像处理可计算出被测圆柱工件(1)的圆柱度信息。
9.根据权利要求8所述的精密工件的圆柱度非接触式测量方法，其特征在于：步骤1)中，两组所述柱面自准直仪对称于转台(2)的转轴设置。
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