[发明专利]一种点衍射干涉三坐标测量装置探头端面调平方法

摘要

本发明提供一种点衍射干涉三坐标测量装置探头端面调平方法，涉及测量技术领域。采用基于波面对称的探头零点位置调整方法，探测器获取初始波面数据，将探头旋转180°，平移探头再次获取波面，将波面数据旋转180°后与初始波面数据作差值，将探头平移至初始位置和差值为极小值位置的中点位置，为探头零点位置，调整探头的倾斜角并获取波面数据，利用泽尼克多项式拟合方法对波面数据进行拟合得到xy方向倾斜项系数，调节至该系数为极大值时的角度，实现探头端面调平。本发明解决了现有技术中探头端面相对探测面调平困难影响测量精度的技术问题。本发明有益效果为：确定探头端面状态，满足测量模型求解要求，使三维坐标重构结果更加快速和精确。

主权项

1.一种点衍射干涉三坐标测量装置探头端面调平方法，包括三坐标测量装置探头的两根光纤、不带成像镜头的CCD探测器，两根光纤的出射端为探头端面，探头端面面向CCD探测器，其特征在于：方法包括以下步骤：(1‑1)以CCD探测面中心为坐标原点，CCD探测面为x‑y平面，垂直于CCD探测面的光轴方向为z轴，建立三维直角坐标系，并以两根光纤出射端连线的中点位置代表探头位置；(1‑2)采用基于波面对称的探头零点位置调整方法，在x‑y平面内移动探头，将其xy坐标值平移至(0,0)点位置；(1‑3)探头两根光纤出射端面连线与x‑y平面的夹角设为探头倾斜角α，用CCD探测器采集来自于三坐标测量装置探头的5幅相位差为π/2的干涉图，利用五步移相算法解调出对应的波面数据W(α)；(1‑4)对探头倾斜角α所对应的波面W^(α)进行泽尼克多项式拟合，得到分别记录当前的探头倾斜角α位置以及对应泽尼克多项式中的x方向倾斜项系数和y方向倾斜项系数(1‑5)不断调节探头倾斜角α，重复步骤(1‑3)至(1‑4)，利用探头倾斜角α位置集和对应的泽尼克多项式倾斜项系数集和绘制x方向倾斜项系数和y方向倾斜项系数关于探头倾斜角α的函数曲线Fx和Fy，根据倾斜项系数和与探头倾角α的关系，由函数曲线Fx和Fy得到和为极大值时所对应的探头倾斜角α_min；(1‑6)将探头的倾斜角调节至αmin的位置，探头端面与CCD探测器平面平行。