[发明专利]一种大行程长条形导轨干涉拼接测量的装置及应用方法

说明书

本发明公开了一种大行程长条形导轨干涉拼接测量的装置及应用方法，本发明的装置包括气浮平台和分别设于气浮平台上的气浮承载滑动机构及干涉测量机，所述气浮承载滑动机构上设有用于安装采用玻璃制成的被测量的大行程长条形导轨的二维倾斜调整台，所述气浮承载滑动机构一侧设有用于限制气浮承载滑动机构做单轴向直线运动的长条形参考物；本发明的应用方法包括利用气浮承载滑动机构针对被测量的大行程长条形导轨的各个测量位置进行面形误差测量并拼接得到全口径测量结果。本发明结构简单、经济性好、操作方便，可实现大行程长条形导轨的高精度测量，为大行程高精度导轨的研制提供保障。

技术领域

本发明涉及平面导轨的干涉测量领域，具体涉及一种大行程长条形导轨干涉拼接测量的装置及应用方法。

背景技术

目前对工件尺寸大于参考镜的干涉检测方法主要有：瑞奇-康芒检测法、斜入射法、以及子孔径拼接方法。瑞奇-康芒法能实现大行程长条形导轨面形检测，但光路比较复杂，需要两块高精度的大口径球面镜，由于该方法光路较长受环境影响大，瑞奇角转换复杂，大行程导轨面若使用这种检测方法，精度还有待提升；斜入射法同样需要两块高精度平面镜，光路复杂，要严格的控制两平面镜与导轨面的角度关系，若斜入射角度过大，则检测分辨率下降；子孔径拼接方法由于被测大行程长条形导轨面具有较大的重叠区域能更准确的反映大行程导轨面的面形信息而被采用，但如何实现各个子孔径的测量是个问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有大行程长条形导轨面各子孔镜干涉测量难题，提供一种大行程长条形导轨干涉拼接测量的装置及应用方法，本发明结构简单、经济性好、操作方便，可实现大行程长条形导轨的高精度测量，为大行程高精度导轨的研制提供保障。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种大行程长条形导轨干涉拼接测量的装置，包括气浮平台和分别设于气浮平台上的气浮承载滑动机构及干涉测量机，所述气浮承载滑动机构上设有用于安装采用玻璃制成的被测量的大行程长条形导轨的二维倾斜调整台，所述气浮承载滑动机构一侧设有用于限制气浮承载滑动机构做单轴向直线运动的长条形参考物。

可选地，所述气浮承载滑动机构包括长条形承载台和两个气浮导轨，所述长条形承载台的两端各支承在一个气浮导轨的滑块上，两个气浮导轨分别支承布置在气浮平台上。

可选地，所述两个气浮导轨相对长条形承载台的中心对称布置。

可选地，所述二维倾斜调整台包括支撑台和与支撑台活动连接的三根支撑螺杆，所述支撑螺杆分别与气浮承载滑动机构螺纹连接，且所述支撑螺杆上套设有螺纹配合的调节螺母。

可选地，所述长条形参考物通过一个侧面贴紧气浮承载滑动机构，其余三个侧面均通过吸附固定在气浮平台上的磁铁块抵触固定。

可选地，所述长条形参考物上沿着长度方向上标设有刻度。

可选地，所述气浮平台上放置在隔震地基上。

此外，本发明还提供一种前述大行程长条形导轨干涉拼接测量的装置的应用方法，包括：

1)将被测量的大行程长条形导轨放置在二维倾斜调整台上，并调节气浮承载滑动机构使得干涉测量机对准被测量的大行程长条形导轨一端的初始位置；

2)通过干涉测量机针对被测量的大行程长条形导轨的当前测量位置发出干涉光束并接收被测量的大行程长条形导轨的返回光束，调节二维倾斜调整台使得发出的干涉光束、返回光束两者的光斑重合，获得当前测量位置的测量结果；

3)判断被测量的大行程长条形导轨是否已经测量完毕，若尚未测量完毕，则调节气浮承载滑动机构使得干涉测量机对准被测量的大行程长条形导轨的下一个测量位置，跳转执行步骤2)；否则，跳转执行下一步；

4)将所有测量位置的测量结果拼接得到被测量的大行程长条形导轨的全口径测量结果。