[发明专利]应用于机械设备几何误差测量的三自由度激光测量系统

摘要

本发明属于激光精密测量技术，具体涉及一种应用于机械设备几何误差测量的三自由度激光测量系统。所述系统包括分光镜组、偏振分光镜组、运动反光镜组和固定反光镜组。本发明提供的技术方案基于双频激光干涉，可以同时测量3个物理量，其中1个位移量，2个旋转量，可以极大的缩短检测时间，提高检测效率，并且其可溯源性强，传感头为无源器件，不会引入热干扰，不需要电缆输出信号，进而消除热干扰导致的误差。同时，它针对特定的需求，成本适中，精度高，具备很强的应用性和市场价值，可以适用于各种复杂的机械设备，比如发动机，挖掘机，发电机，机车和数控机床等。

主权项

一种应用于机械设备几何误差测量的三自由度激光测量系统，其特征在于，包括分光镜组、偏振分光镜组、运动反光镜组和固定反光镜组，所述分光镜组将入射光平均分为与入射光平行但不共面的第一子光束、第二子光束和第三子光束，所述偏振分光镜组位于3个子光束的光路上，每个子光束经偏振分光镜组分为参考光和测量光，运动反光镜组设置在测量光的光路上并将其反射回偏振分光镜组，固定反光镜组设置在参考光的光路上并将其反射回偏振分光镜组，反射回的参考光和测量光汇合后形成干涉，干涉信号用于计算所述三自由度；所述分光镜组包括前后设置且相互垂直的前平行四边形棱镜和后平行四边形棱镜，每个平行四边形棱镜的四个侧面依次为与入射光垂直的入射面、与入射面夹角为锐角的分光面、与分光面相对的反射面和与入射面相对的出射面，后平行四边形棱镜的入射面与前平行四边形棱镜的分光面相对，所述分光镜组还包括前后设置的前三角棱镜和后三角棱镜，三角棱镜斜边所在面为透射面，与入射光垂直的为子光束面，所述前三角棱镜的透射面与前平行四边形棱镜的分光面相贴合，所述前三角棱镜的子光束面与后平行四边形棱镜的入射面相贴合，后三角棱镜的透射面与后平行四边形棱镜的分光面相贴合。