大口径平面镜的轮廓检测装置及其检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109759953A(43)申请公布日2019.05.17(21)申请号201811598721.1(22)申请日2018.12.26(71)申请人中国科学院长春光学精密机械与物理研究所地址130033吉林省长春市经济技术开发区东南湖大路3888号(72)发明人戚二辉罗霄张学军熊玲(74)专利代理机构深圳市科进知识产权代理事务所(普通合伙)44316代理人吴乃壮(51)Int.Cl.B24B49/02(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称大口径平面镜的轮廓检测装置及其检测方法(57)摘要本发明提供了一种大口径平面镜的轮廓检测装置及其检测方法，包括机床、设置于机床上的旋转台、移动机构、摆臂轮廓仪、电子水平仪以及被检平面镜，被检平面镜设置于旋转台上，旋转台带动被检平面镜绕被检平面镜的轴线转动。摆臂轮廓仪包括依次连接的摆臂转台、摆臂杆和摆臂测头，摆臂测头对应被检平面镜的被检面设置，摆臂转台与移动机构连接，电子水平仪设置于移动机构上，电子水平仪与摆臂转台跟随移动机构同步移动。本技术方案，将摆臂轮廓仪和电子水平仪集成在机床上组合使用，不需要在加工工位和检测工位之间往复运输，缩短了加工周期，且对机床滑轨误差进行了有效抑制，扩大了摆臂轮廓仪的应用范围。CN109759953ACN109759953A权利要求书1/2页1.一种大口径平面镜的轮廓检测装置，其特征在于，包括机床、设置于所述机床上的旋转台、移动机构、摆臂轮廓仪、电子水平仪以及被检平面镜，其中，所述被检平面镜设置于所述旋转台上，所述旋转台带动所述被检平面镜绕所述被检平面镜的轴线转动；所述摆臂轮廓仪包括依次连接的摆臂转台、摆臂杆和摆臂测头，所摆臂转台带动所述摆臂杆转动使得所述摆臂测头对应所述被检平面镜的被检面设置，所述摆臂转台与所述移动机构连接，且所述移动机构带动所述摆臂转台沿所述机床的工作平面移动；所述电子水平仪设置于所述移动机构上，所述电子水平仪与所述摆臂转台跟随所述移动机构同步移动。2.如权利要求1所述的大口径平面镜的轮廓检测装置，其特征在于，所述移动机构包括所述机床的龙门架，所述龙门架的横梁上设置有导轨和连接架，所述连接架的一端与导轨滑动块连接，所述连接架的另一端与所述摆臂转台和所述电子水平仪连接，所述连接架带动所述摆臂转台和所述电子水平仪沿所述导轨滑动。3.如权利要求2所述的大口径平面镜的轮廓检测装置，其特征在于，在所述连接架的两端之间设置有置物台，所述置物台与所述机床的工作平面对应设置，所述电子水平仪的基座测量面放置于所述置物台上。4.如权利要求1所述的大口径平面镜的轮廓检测装置，其特征在于，所述摆臂测头与所述被检面之间存在一定间隔。5.如权利要求1所述的大口径平面镜的轮廓检测装置，其特征在于，所述摆臂转台的中心轴至所述摆臂测头的中心轴的距离等于所述被检平面镜的直径的四分之一。6.一种如权利要求1所述的大口径平面镜的轮廓检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：驱动所述摆臂测头移动至所述被检平面镜的第一检测点，且所述摆臂转台的旋转中心位于第一回转点，获取所述摆臂测头和所述电子水平仪与所述第一检测点对应的第一检测值；S2：以所述摆臂转台的与所述第一回转点对应的轴线为旋转轴，驱动所述摆臂转台旋转180°，此时所述摆臂测头位于第二检测点，获取所述摆臂测头和所述电子水平仪与所述第二检测点对应的第二检测值；S3：驱动所述摆臂测头移动至第三检测点，并驱动所述摆臂转台移动至第二回转点，所述第一回转点、所述第二回转点、所述第一检测点、所述第三检测点在同一直线上，且第一回转点、所述第一检测点、所述第二回转点和所述第三检测点依次设置，获取所述摆臂测头和所述电子水平仪与所述第三检测点对应的第三检测值；S4：以所述摆臂转台的与所述第二回转点对应的轴线为旋转轴，驱动所述摆臂转台旋转180°，此时所述摆臂测头位于第四检测点，获取所述摆臂测头和所述电子水平仪与所述第二检测点对应的第四检测值；S5：获取所述摆臂轮廓仪与所述被检平面镜对应的面形检测数据，并根据所述面形检测数据、所述第一检测值、所述第二检测值、所述第三检测值和所述第四检测值分析出所述被检平面镜的全频段面形误差。7.如权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述第一检测点与所述第三检测点重2CN109759953A权利要求书2/2页合。8.如权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述步骤S5之前，还如下步骤包括：P1：将所述摆臂测头和摆臂转台移动至预设的检测位置；P2：:控制所述摆臂转台以所述摆臂转台的轴线旋转，并控制所述旋转台围绕所述被检平面镜的轴线转动；P3：连续获取所述摆臂测头的检测值，直至得到所述被检平面镜的面形检测数据，控