一种结合轮廓仪和干涉仪检测轮胎镜曲率半径的方法.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CN107843212A(43)申请公布日2018.03.27(21)申请号201711058700.6(22)申请日2017.11.01(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人沈正祥张众黄秋实(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人翁惠瑜(51)Int.Cl.G01B11/255(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种结合轮廓仪和干涉仪检测轮胎镜曲率半径的方法(57)摘要本发明涉及一种结合轮廓仪和干涉仪检测轮胎镜曲率半径的方法，针对轮胎镜面的特点，采用干涉法检测轮胎镜面的小曲率半径和大曲率半径，包括：小曲率半径检测步骤，通过光学轮廓仪获取轮胎镜的实测表面形貌，提取沿小曲率半径方向的轮廓数据点，拟合获得小曲率半径；大曲率半径检测步骤，通过平面干涉仪检测获得轮胎镜的面形轮廓数据，沿大曲率半径方向提取干涉仪检测数据点，拟合获得大曲率半径。与现有技术相比，本发明具有非接触、高精度等优点。CN107843212ACN107843212A权利要求书1/1页1.一种结合轮廓仪和干涉仪检测轮胎镜曲率半径的方法，其特征在于，用于检测获得轮胎镜面的小曲率半径和大曲率半径，包括：小曲率半径检测步骤，通过光学轮廓仪获取轮胎镜的实测表面形貌，提取沿小曲率半径方向的轮廓数据点，拟合获得小曲率半径；大曲率半径检测步骤，通过平面干涉仪检测获得轮胎镜的面形轮廓数据，沿大曲率半径方向提取干涉仪检测数据点，拟合获得大曲率半径。2.根据权利要求1所述的结合轮廓仪和干涉仪检测轮胎镜曲率半径的方法，其特征在于，所述小曲率半径检测步骤中，实测表面形貌具体获取过程为：将待测轮胎镜放置在光学轮廓仪上，从中心至边缘采集多个测试点，通过低倍物镜镜头提取离散数据点，获取镜面的表面形貌。3.根据权利要求2所述的结合轮廓仪和干涉仪检测轮胎镜曲率半径的方法，其特征在于，所述低倍物镜镜头为2.5倍或10倍物镜镜头。4.根据权利要求1所述的结合轮廓仪和干涉仪检测轮胎镜曲率半径的方法，其特征在于，所述小曲率半径检测步骤中，对所述实测表面形貌进行低通滤波后提取沿小曲率半径方向的轮廓数据点，所述低通滤波的滤波空间频率为0.1毫米。5.根据权利要求1所述的结合轮廓仪和干涉仪检测轮胎镜曲率半径的方法，其特征在于，所述大曲率半径检测步骤中，采用平面镜头检测面形轮廓数据，且检测过程中调节轮胎镜偏转角度使获得的测试条纹最少。2CN107843212A说明书1/3页一种结合轮廓仪和干涉仪检测轮胎镜曲率半径的方法技术领域[0001]本发明涉及轮胎镜曲率半径检测领域，尤其是涉及一种结合光学轮廓仪和平面干涉仪检测轮胎镜的两个曲率半径的方法。背景技术[0002]轮胎面透镜和反射镜，由于在正交的子午面和弧矢面上的曲率半径相差很大，而具有特殊的光学性能，在大型光学观测系统和激光聚焦装置中有着广泛应用。比如，轮胎面反射镜也可用作单一聚焦光学元件应用在需要长焦距的场合。或者在掠入射X射线聚焦或显微系统中利用轮胎镜对X射线实现两个维度上不同倍率的聚焦，甚至产生线聚焦；又如在KB、KBA聚焦系统，采用两个的轮胎镜组合校正像差来提高光学系统聚焦性能。[0003]但是轮胎面透镜或反射镜的子午面和弧矢面上的曲率半径相差太大，往往一个面的半径为几十至几百毫米，另一个面的半径达到几千至几万毫米，传统的球面半径的检测方法无法适用，对轮胎面的加工和检测带来极大的困难。[0004]目前大曲率半径的检测方法主要是适用于大曲率球面元件半径的检测，主要分为接触式和非接触式两种。接触式的方法主要包括球径仪、牛顿环法等；非接触式主要为长程面形仪、斐索干涉仪、刀口仪、莫尔偏折术等。在可测量曲率半径范围方面，刀口仪的测量范围一般为几米，球径仪为几十毫米至数米之间，长程面形仪可用来测量曲率半径达几十米的光学元件，而其他几种测量范围均在数米至几十米之间。在测量精度方面，刀口仪的精度在1％，牛顿环法的精度为0.6％，莫尔偏折术为0.5％，长程面形仪的相对精度可以达到0.05％以内，但其主要用来测量大曲率半径球面，测量轮胎面需要严格对准母线，技术复杂。在测量空间要求方面，刀口仪及莫尔偏折术等方法均需求较大空间，而其他测量方法在室内较小空间就可进行。由于接触式测量在检测过程中容易划伤或破坏样品表面，在测量精度方面和方法的复杂性上也无法与非接触式测量相比。且以上所有方法都针对传统的球面半径的检测，对轮胎面的加工和检测带来极大的困难。发明内容[0005]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结合轮廓仪和干涉仪检测轮胎镜曲率半径的方法。[0006]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：[