[发明专利]衍射元件的计算机辅助对心装校装置及方法

摘要

本发明一种衍射元件的计算机辅助对心装校装置及方法，包括车床主轴、位置传感器、卡盘、专用夹具、驱动器、螺纹压圈、镜座、硅胶、衍射元件、车床导轨、车刀、分化板、超长工作距显微物镜、光源、半反半透镜、CCD相机、CCD成像透镜组、计算机、十字标记；在衍射元件中心加工出用于对心的特殊十字标记，对心检测单元检测对心偏差的同时，计算机根据位置传感器反馈的位置数据自动调节卡盘位置，直到对心精度满足公差要求，卡盘的自动调节停止。最后定心车削装有衍射元件的镜座再装入镜筒。该方法和装置解决了衍射元件对心装校时无法产生对心球心像、手动调节卡盘效率低和精度低等问题，实现衍射元件对心装校的计算机辅助控制。

主权项

一种衍射元件的计算机辅助对心装校装置，其特征在于，所述装置包括：车床主轴、位置传感器、卡盘、专用夹具、驱动器、螺纹压圈、镜座、硅胶、衍射元件、车床导轨、车刀、对心检测单元组成对心装校装置，对心检测单元包括分化板、超长工作距显微物镜、光源、半反半透镜、CCD相机、CCD成像透镜组、计算机、十字标记；其中：位置传感器，安置于卡盘中心位置，位置传感器用于记录卡盘中心位置实时变化值；卡盘，与车床主轴同轴线安装，卡盘具有一个与主轴线垂直的垂直面；专用夹具，由卡盘的四个爪夹持在卡盘中间的位置，专用夹具的底端面靠在卡盘的垂直面上，专用夹具的上端面与镜座一端的螺纹连接；四个驱动器，均匀布置在卡盘的圆柱面上，用以驱动卡盘；螺纹压圈，与镜座通过自身螺纹旋紧，将衍射元件固定在镜座和压圈之间；硅胶，注在镜座径向的孔里；车床导轨，在主轴的下方，且与主轴平行；十字标记，利用车刀浮雕在衍射元件的表面同心圆的中心；超长工作距显微物镜、分化板、半反半透镜、光源、CCD成像透镜组、CCD相机与车床主轴同轴线且依次安装在车床导轨上；超长工作距显微物镜，放置于衍射元件附近，用于观测分化板上十字图形经衍射元件的衍射面反射的像、以及衍射元件中心的十字标记；分化板上有十字图形，该十字图形被超长工作距显微物镜投影到衍射元件衍射面上，并被衍射面反射后成像在CCD相机，通过成像情况判断衍射元件的衍射面是否精确定位在长工作距显微物镜的焦面上；半反半透镜，将光源的照明光反射到分化板和衍射元件上；CCD成像透镜组，将超长工作距显微物镜观测到的像投影到CCD相机上；计算机，分别与四个驱动器连接，用于微量控制卡盘在水平和垂直 方向的位移，以改变衍射元件上十字标记相对于主轴轴线的位置；计算机，连接位置传感器，读取位置传感器反馈的卡盘中心位置实时变化值自动调节卡盘，调节到所需实时变化值范围内之后自动停止；计算机的端口与CCD相机的端口连接；CCD相机单帧采集衍射元件上的十字标记旋转一圈N个位置的图像信息并传送给计算机，计算机经过图像处理得出衍射元件上十字标记旋转一圈的轨迹半径值，并自动求出对心偏差值，N为整数。