[发明专利]立式球面干涉拼接测量装置及其调整方法

摘要

本发明涉及一种立式球面干涉拼接测量装置及其调整方法。装置包括干涉仪、球面波转换镜、三维调整机构A、三维调整机构B、二维调整机构、PC机、被测球面、支架；调整方法用于对上述的球面干涉拼接测量装置进行调整。本装置能过方便、快速、准确的调整球面被测件以满足测量的要求，有效的解决了被测球面零件在测量中安装和调整的问题，能够通过调整被测件位置解决大数值孔径的球面被测件的子孔径拼接测量，实现全孔径检测。

主权项

1.一种立式球面干涉拼接测量装置的调整方法，用于立式球面干涉拼接测量装置进行调整，其特征在于，所述立式球面干涉拼接测量装置包括干涉仪（1）、球面波转换镜（2）、三维调整机构A（3）、三维调整机构B（4）、二维调整机构（5）、PC机（6）、被测球面（7）、支架（8）；所述干涉仪（1）安装在支架（8）的顶部，所述球面波转换镜（2）安装在干涉仪（1）的底部，所述二维调整机构（5）上部安装有三维调整机构B（4），三维调整机构B（4）上部安装有三维调整机构A（3），组成调整机构；所述被测球面（7）安装在三维调整机构A（3）上，通过调整机构的调整，使被测球面（7）的球心与球面波转换镜（2）的球心重合，并使被测球面（7）的球心与三维调整机构A（3）中的弧摆台的球心重合；所述干涉仪（1）与PC机（6）连接;所述三维调整机构A（3）是一个360°转动平台固定在垂直调整机构上，垂直调整机构固定在弧摆台上，以满足被测球面（7）自转以及绕着其圆心摆动一定角度的自由度调节;所述三维调整机构B（4）是一个二维直动平台固定在一个垂直调整机构上，以满足被测球面（7）在XYZ方向三个自由度的调节；所述二维调整机构（5）是两个弧摆台相互正交连接在一起，以满足被测球面（7）两个自由度摆动的调整需求；立式球面干涉拼接测量装置的调整方法的操作步骤如下：1）安装球面波转换镜（2）：将球面波转换镜（2）安装在干涉仪（1）的底部，将调整机构安装在干涉仪（1）下方，使被测球面（7）与球面波转换镜（2）的距离为10厘米；2）调整三维调整机构A（3）：根据被测球面（7）的曲率半径和三维调整机构A（3）的弧摆台的曲率半径调节垂直调整机构，使被测球面（7）的顶端和三维调整机构A（3）的弧摆台底端的距离等于两个曲率半径之和，即两个球面的球心重合；3）调整二维调整机构（5）：在调整二维调整机构（5）的同时调整三维调整机构B（4）的Z轴方向；观察反射光斑的位置，当调整Z轴方向时，干涉仪（1）的反射光斑始终在干涉仪十字交叉线的中间点附近，则说明调整机构的轴线与球面波转换镜（2）的轴线重合，并且都通过被测球面（7）的球心，达到调整效果；4）调整三维调整机构B（4）：在步骤3）的基础上进行微调，通过调整XYZ三个轴向的位置，使反射光斑处于十字交叉线的中心位置；5）以上为初步调整，目的是将被测球面（7）调整到起始位置，以上步骤完成后，调整调整三维调整机构B（4）的Z轴，使反射光斑最小，使用干涉仪（1）测量被测球面（7）的中心子孔径；6）调整三维调整机构A（3）：旋转三维调整机构A（3）的弧摆台25°，测量被测球面（7）的第二个子孔径；7）调整三维调整机构A（3）：旋转360°转动平台，每次旋转40°，并使用干涉仪（1）测量被测球面（7）的每个子孔径，最终实现全孔径的测量。