一种非接触式超精密轮廓扫描检测装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115854908A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211441504.8(22)申请日2022.11.17(71)申请人成都特密思科技有限公司地址610000四川省成都市天府新区华阳街道天府大道南段888号附OL-07-202107007号(72)发明人王刚(74)专利代理机构成都时誉知识产权代理事务所(普通合伙)51250专利代理师司晓雨(51)Int.Cl.G01B11/24(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种非接触式超精密轮廓扫描检测装置(57)摘要本发明公开了一种非接触式超精密轮廓扫描检测装置，属于精密测量技领域。包括隔振平台、大理石基座、精密气浮转台、工件调整台、回转轴基准、X轴直线运动平台、Z轴直线运动平台、测头旋转台、补偿标准球、非接触式光学位移测头、X轴位移参考基准、Z轴位移参考基准、法布里－珀罗干涉位移传感器、主控制器、隔离罩。使用两个直线轴及一个回转轴实现测头沿被测轮廓法向的动态跟随对准，利用非接触式光学位移传感测头进行零件表面轮廓的非接触探测，使用多通道法布里－珀罗干涉位移传感器进行大量程位移及微位移的高精度测量，结合精密气浮转台实现轮廓快速回转扫描，结构简单，实现包括大斜率轮廓在内的精密零件面形的快速高效检测。CN115854908ACN115854908A权利要求书1/2页1.一种非接触式超精密轮廓扫描检测装置，其特征在于，包括隔振平台(1)和设于所述隔振平台(1)上的隔离罩(14)，所述隔离罩(14)内设置有大理石基座(2)，所述大理石基座(2)放置于所述隔振平台(1)上，所述大理石基座(2)包括底座和固定于底座一侧的侧座；所述大理石基座(2)的底座上设置有精密气浮转台(3)，所述精密气浮转台(3)的台面上固定回转轴基准(4)，所述回转轴基准(4)为圆环结构，所述回转轴基准(4)与所述精密气浮转台(3)同轴设置，且所述回转轴基准(4)的外径大于所述精密气浮转台(3)的台面直径，所述回转轴基准(4)的上方设置有工件调整台(5)，所述工件调整台(5)的底部穿过回转轴基准(4)的内环连接于所述精密气浮转台(3)，所述工件调整台(5)具有水平方向的二维平移调整自由度以及二维俯仰调整自由度；所述大理石基座(2)的侧座设置有X轴直线运动平台(6)，所述X轴直线运动平台(6)的移动方向垂直于所述精密气浮转台(3)的回转轴，所述X轴直线运动平台(6)上设置有Z轴直线运动平台(7)，所述Z轴直线运动平台(7)的移动方向垂直于所述X轴直线运动平台(6)的移动方向，所述Z轴直线运动平台(7)的移动方向平行于所述精密气浮转台(3)的回转轴，所述Z轴直线运动平台(7)上固定有测头回转台(8)，所述测头回转台(8)的回转轴垂直于所述X轴直线运动平台(6)的移动平面和Z轴直线运动平台(7)的移动平面，所述测头回转台(8)上安装有非接触式光学位移传感测头(9)，所述非接触式光学位移传感测头(9)的测量量程方向的反向延长线经过所述测头回转台(8)的中心，当所述测头回转台(8)及所述X轴直线运动平台(6)均位于零位时，所述非接触式光学位移传感测头(9)的量程过所述精密气浮转台(3)的中心；所述Z轴直线运动平台(7)上固定有补偿标准球(10)，所述补偿标准球(10)的球心位于所述测头回转台(8)的旋转轴上，所述补偿标准球(10)与所述非接触式光学位移传感测头(9)的测量量程等高；所述大理石基座(2)的底座固定有X轴位移参考基准(13)，所述X轴位移参考基准(13)位于所述精密气浮转台(3)的一侧，所述X轴位移参考基准(13)的参考基准面经过所述精密气浮转台(3)回转轴与X轴直线运动平台(6)运动直线方向所构成的平面且所述X轴位移参考基准(13)的基准面法向与该平面法向垂直；所述侧座的顶部固定有Z轴位移参考基准(11)，所述Z轴位移参考基准(11)的参考基准面与所述精密气浮转台(3)的回转轴垂直，所述Z轴位移参考基准(11)的参考基准面设置于经过所述精密气浮转台(3)回转轴与所述X轴直线运动平台(6)运动直线方向所构成的平面；还包括法布里－珀罗干涉位移传感器(16)，所述法布里－珀罗干涉位移传感器(16)具有A测头(18)、B测头(19)、C测头(20)、D测头(21)、E测头(22)和F测头(23)，所述A测头(18)设置于所述Z轴直线运动平台(7)上，所述A测头(18)的测量方向平行于所述X轴直线运动平台(6)运动方向并经过所述精密气浮转台回转轴(3)的回转轴及测头回转台(8)回转轴，所述A测头与所述X轴位移参考基准(13)构成干涉腔用于对所述非接触式光学位移传感测头(9)在水平方向上的位移量进行高精度测量；所