[发明专利]一种高精度二维平移台垂直度检测方法及装置

权利要求书

1.一种高精度二维平移台垂直度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

将具有两个相互垂直的第一测量面和第二测量面的测量物固定安装在二维平移台的滑台上，并且所述测量物的第一测量面法向与二维平移台的X轴导轨平行；

滑台沿着X轴导轨移动，处理系统通过与所述第一测量面相对的第一非接触式传感器采集所述第一测量面的移动距离x_i，并通过与所述第二测量面相对的第二非接触式传感器采集所述第二测量面的垂直跳动量Δy_i；

滑台沿着Y轴导轨移动，处理系统通过与所述第二测量面相对的第二非接触式传感器采集所述第二测量面的移动距离y_i，并通过与所述第一测量面相对的第一非接触式传感器采集所述第一测量面的水平跳动量Δx_i；

处理系统通过最小二乘法拟合得到X轴导轨相对测量物运动轨迹的偏差角度θ_x和Y轴导轨相对测量物运动轨迹的偏差角度θ_y，并计算出二维平移台的垂直度θ_s=θ₀+θ_x-θ_y，其中θ₀为第一测量面与第二测量面的垂直度。

2.如权利要求1所述的高精度二维平移台垂直度检测方法，其特征在于，所述测量物通过自准直仪将第一测量面法向调节至与二维平移台的X轴导轨平行。

3.如权利要求1或2所述的高精度二维平移台垂直度检测方法，其特征在于，所述第一测量面和第二测量面均为平面反射镜，所述第一非接触式传感器和第二非接触式传感器均为平面镜双频位移干涉仪。

4.如权利要求1或2所述的高精度二维平移台垂直度检测方法，其特征在于，所述第一测量面和第二测量面均上镀有导电膜，所述第一非接触式传感器和第二非接触式传感器均为电容传感器或电压传感器。

5.一种高精度二维平移台垂直度检测装置，其特征在于，包括：

测量物，其具有两个相互垂直的第一测量面和第二测量面，所述测量物固定安装在二维平移台的滑台上，所述第一测量面法向与二维平移台的X轴导轨平行；

第一非接触式传感器，其感应端面向所述测量物的第一测量面安装，所述第一非接触式传感器用于采集滑台沿着X轴导轨移动时，所述第一测量面的移动距离x_i；所述第一非接触式传感器还用于采集滑台沿着Y轴导轨移动时，所述第一测量面的移动距离Δx_i；

第二非接触式传感器，其感应端面向所述测量物的第二测量面安装，所述第二非接触式传感器用于采集滑台沿着X轴导轨移动时，所述第二测量面的移动距离Δy_i；所述第二非接触式传感器还用于采集滑台沿着Y轴导轨移动时，所述第二测量面的移动距离y_i；

处理系统，其与所述第一非接触式传感器和第二非接触式传感器信号连接，通过最小二乘法拟合得到X轴导轨相对测量物运动轨迹的偏差角度θ_x和Y轴导轨相对测量物运动轨迹的偏差角度θ_y，并计算出二维平移台的垂直度θ_s=θ₀+θ_x-θ_y，其中θ₀为第一测量面与第二测量面的垂直度。

6.如权利要求5所述的高精度二维平移台垂直度检测装置，其特征在于，所述第一测量面和第二测量面均为平面反射镜，所述第一非接触式传感器和第二非接触式传感器均为平面镜双频位移干涉仪。

7.如权利要求6所述的高精度二维平移台垂直度检测装置，其特征在于，还包括激光发生器、分束镜和反射镜；所述激光发生器与处理系统信号连接，所述处理系统控制所述激光发生器发射激光；所述分束镜安装在所述激光发生器发射的激光的光路上，并将激光透射和反射分成两束光，透射的激光照射至所述第一非接触式传感器上，反射的激光照射至所述反射镜上；所述反射镜将分束镜反射的激光反射至所述第二非接触式传感器上。

8.如权利要求5所述的高精度二维平移台垂直度检测装置，其特征在于，还包括自准直仪，所述自准直仪用于将测量物的第一测量面调节至与二维平移台的X轴导轨平行。