專利名稱：一種動(dòng)態(tài)測(cè)量導(dǎo)軌直線度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光電測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域中涉及的一種動(dòng)態(tài)測(cè)量導(dǎo)軌直線度 的方法。
背景技術(shù)：
隨著科技進(jìn)步的不斷發(fā)展，對(duì)某些光學(xué)精密儀器的精度要求不斷 提高，有些光學(xué)儀器在工作過程中，需要在導(dǎo)軌上作直線移動(dòng)，導(dǎo)軌 的直線度對(duì)光學(xué)儀器的精度直接產(chǎn)生影響。因此，需要對(duì)裝在大型光 電設(shè)備上的導(dǎo)軌直線度進(jìn)行檢測(cè)。在以前，對(duì)某些光電儀器上的導(dǎo)軌直線度的檢測(cè)，是依靠眼睛判 讀自準(zhǔn)直儀目鏡中的夾線距離變化來判斷導(dǎo)軌直線度，長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè) 造成視覺疲勞，產(chǎn)生較大的視覺誤差，并且無法動(dòng)態(tài)連續(xù)測(cè)量導(dǎo)軌的 直線度。發(fā)明內(nèi)容為了克服已有技術(shù)靠眼睛觀察判讀導(dǎo)軌直線度存在的缺陷，本發(fā) 明的目的在于實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)連續(xù)測(cè)量導(dǎo)軌直線度，特設(shè)計(jì)一種測(cè)量方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種動(dòng)態(tài)測(cè)量導(dǎo)軌直線度的方 法。解決技術(shù)問題的技術(shù)方案為第一步要配備一臺(tái)光學(xué)測(cè)量平臺(tái)1，在實(shí)施本發(fā)明方法中所用的 相關(guān)設(shè)備，都要放置在該光學(xué)測(cè)量平臺(tái)1上，以取得穩(wěn)定的測(cè)量地基;第二步將被檢組件置于光學(xué)測(cè)量平臺(tái)1的左半部位上；被檢組 件如圖1所示，包括基座2、導(dǎo)軌3、滑塊4、直線電機(jī)組件5、鏡筒6、 平面反射鏡7、壓圈8;導(dǎo)軌3裝配在基座2上兩者組成一體件，為一 臺(tái)設(shè)備的組成部分，導(dǎo)軌3的直線度就是要求測(cè)量的參數(shù)，被檢組件 的裝配要具備滑塊4裝在導(dǎo)軌3上，直線電機(jī)組件5是市場(chǎng)上出售 的產(chǎn)品，包括直線電機(jī)和絲桿，直線電機(jī)能沿絲桿作往復(fù)移動(dòng)，將絲 桿通過兩端的座，固定在底座2上，直線電機(jī)固定在鏡架上，裝在滑 塊4上面的鏡架上帶有鏡筒6，鏡筒6的軸線平行于導(dǎo)軌3，裝在鏡筒 6上的平面反射鏡7的光軸與鏡筒6的軸線平行，并用壓圈8壓住，當(dāng) 直線電機(jī)組件5帶動(dòng)鏡架和滑塊4沿導(dǎo)軌3移動(dòng)時(shí)，裝在鏡架上的平 面反射鏡7與滑塊4同步沿導(dǎo)軌3移動(dòng)；第三步將自準(zhǔn)直儀放置在被檢組件右側(cè)的光學(xué)測(cè)量平臺(tái)1上， 與被測(cè)組件對(duì)接，自準(zhǔn)直儀如圖2所示，包括地腳螺釘9、平行光管 10、光管目鏡ll、光管讀數(shù)鼓12;通過調(diào)節(jié)地腳螺釘9，使平行光管 10的光軸與被檢組件中的平面反射鏡7的光軸重合，從自準(zhǔn)直儀中射 出的平行光通過平面反射鏡7反射到自準(zhǔn)直儀中的光管目鏡11的視場(chǎng) 中，調(diào)節(jié)讀數(shù)鼓12使反回的十字絲像與視場(chǎng)中的十字絲重合；第四步將信號(hào)接收與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)置于自準(zhǔn)直儀右側(cè)的光學(xué)測(cè)量平臺(tái)1上與自準(zhǔn)直儀中的光管目鏡11對(duì)接，信號(hào)接收與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)如圖3所示，包括支撐架13、 CCD接收器14、傳輸線15、微處理 器16。支撐架13的下端支座置于自準(zhǔn)直儀右側(cè)的光學(xué)測(cè)量平臺(tái)1上， 讓支撐架13的上端平直部位轉(zhuǎn)向自準(zhǔn)直儀中的光管目鏡11的上方，將CCD接收器14固定在支撐架13上端的平直部位上，使CCD接收 器14的接收面對(duì)準(zhǔn)且平行于光管目鏡11，調(diào)節(jié)讀數(shù)鼓12，使光管目 鏡11的焦平面與CCD接收器14的接收面重合，CCD接收器14通過 傳輸線15與微處理器16連接；第五步直線電機(jī)組件5，帶動(dòng)滑塊4及平面反射鏡7沿導(dǎo)軌3在 測(cè)量范圍內(nèi)移動(dòng)，開始測(cè)量導(dǎo)軌的直線度，利用微處理器16以光管目 鏡11固定十字絲原點(diǎn)作為基準(zhǔn)，判斷平面反射鏡7反射回來的十字線 相對(duì)位移量的變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)軌直線度測(cè)量。工作原理說明在直線電機(jī)組件5的驅(qū)動(dòng)下，平面反射鏡7與滑 塊4同步在導(dǎo)軌3上移動(dòng)，只要導(dǎo)軌3有曲度，平面反射鏡7的光軸 就會(huì)與平行光管10的光軸產(chǎn)生偏離，平面反射鏡7反回的十字線在光 管目鏡11上的成像位置就會(huì)產(chǎn)生變^:。因此，CCD接收器14接收的 信號(hào)位置就會(huì)發(fā)生變化，經(jīng)微處理器16處理后，便可得知導(dǎo)軌直線度 的數(shù)據(jù)。本發(fā)明的積極效果本方法簡(jiǎn)單可行，克服了過去用眼睛觀察判 讀自準(zhǔn)直儀目鏡中的夾線距離變化來判斷導(dǎo)軌直線度所帶來的視覺疲 勞和視覺誤差，數(shù)據(jù)處理直觀可靠，實(shí)現(xiàn)了對(duì)導(dǎo)軌直線度動(dòng)態(tài)連續(xù)測(cè)


圖1是本發(fā)明方法屮被測(cè)組件安裝的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明方法中檢測(cè)用的自準(zhǔn)直儀的外型結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明方法中接收信號(hào)與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成示意圖；圖4是本發(fā)明方法中所用的儀器設(shè)備在光學(xué)測(cè)量平臺(tái)上的位置對(duì) 接示意具體實(shí)施例方式本發(fā)明方法所采用的儀器設(shè)備按圖4所示的位置在光學(xué)測(cè)量平臺(tái)1 上擺放和對(duì)接，各步方法步驟按技術(shù)方案設(shè)定的五步執(zhí)行，其中第一 步采用的光學(xué)測(cè)量平臺(tái)1，采用帶地基的隔離穩(wěn)定平臺(tái)，平臺(tái)的工作面 為1000cmX 800cm長(zhǎng)方形平臺(tái)。第二步中將基座2與導(dǎo)軌3組成的一體件置于光學(xué)測(cè)量平臺(tái)1的 左半部位上，被檢組件中的滑塊4裝在導(dǎo)軌3上，直線電機(jī)組件5的 絲桿通過兩端的座固定在底座2上，直線電機(jī)固定在鏡架上，鏡架固 定在滑塊上，直線電機(jī)組件5帶動(dòng)鏡架與滑塊4沿導(dǎo)軌3作直線運(yùn)動(dòng) 的同時(shí)，裝在鏡架上的鏡筒6內(nèi)的平面反射鏡7隨鏡筒6也沿導(dǎo)軌3 作直線運(yùn)動(dòng)。第三步將自準(zhǔn)直儀放置在被檢組件右側(cè)的光學(xué)測(cè)量平臺(tái)1上，兩者進(jìn)行對(duì)接，通過調(diào)節(jié)地腳螺釘9，使平行光管10的光軸與檢測(cè)組 件中的平面反射鏡7的光軸重合，從自準(zhǔn)直儀中射出的平行光通過平 面反射鏡7反射到自準(zhǔn)直儀中的光管目鏡11的視場(chǎng)中，調(diào)節(jié)讀數(shù)鼓12 使平面反射鏡8反射回的十字絲像與光管目鏡11的十字絲重合。第四步在自準(zhǔn)直儀的右側(cè)的光學(xué)測(cè)量平臺(tái)1上放置信號(hào)接收與 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的支撐架13和微處理器16。支撐架13的上端平直部位 轉(zhuǎn)向自準(zhǔn)直儀中的光管目鏡ll的上方，將CCD接收器14固定在支撐 架13上端的平直部位上，使CCD接收器14的接收面對(duì)準(zhǔn)且平行于光管目鏡ll，調(diào)節(jié)讀數(shù)鼓12，使光管目鏡ll的焦平面與CCD接收器14 的接收面重合，CCD接收器14通過傳輸線15與微處理器16相連；第五步使直線電機(jī)組件5帶動(dòng)滑塊4及安裝在鏡筒6內(nèi)的平面 反射鏡7沿導(dǎo)軌3在測(cè)量范圍內(nèi)移動(dòng)，開始測(cè)量導(dǎo)軌的直線度，微處 理器16以光管目鏡11的固定十字絲原點(diǎn)作為基準(zhǔn)，判斷平面反射鏡7 反射回來的十字線相對(duì)位移量的變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)軌直線度測(cè)量。
權(quán)利要求
1、一種動(dòng)態(tài)測(cè)量導(dǎo)軌直線度的方法，其特征在于第一步要配備一臺(tái)光學(xué)測(cè)量平臺(tái)(1)，在實(shí)施本發(fā)明方法中所用的相關(guān)設(shè)備，都要放置在該光學(xué)測(cè)量平臺(tái)(1)上，以取得穩(wěn)定的測(cè)量地基；第二步將被檢組件置于光學(xué)測(cè)量平臺(tái)(1)的左半部位上；被檢組件包括基座(2)、導(dǎo)軌(3)、滑塊(4)、直線電機(jī)組件(5)、鏡筒(6)、平面反射鏡(7)、壓圈(8)；導(dǎo)軌(3)裝配在基座(2)上兩者組成一體件，為一臺(tái)設(shè)備的組成部分，導(dǎo)軌(3)的直線度就是要求測(cè)量的參數(shù)，被檢組件的裝配要具備滑塊(4)裝在導(dǎo)軌(3)上，直線電機(jī)組件(5)是市場(chǎng)上出售的產(chǎn)品，包括直線電機(jī)和絲桿，直線電機(jī)能沿絲桿作往復(fù)移動(dòng)，將絲桿通過兩端的座，固定在底座(2)上，直線電機(jī)固定在鏡架上，裝在滑塊(4)上面的鏡架上帶有鏡筒(6)，鏡筒(6)的軸線平行于導(dǎo)軌(3)，裝在鏡筒(6)上的平面反射鏡(7)的光軸與鏡筒(6)的軸線平行，并用壓圈(8)壓住，當(dāng)直線電機(jī)組件(5)帶動(dòng)鏡架和滑塊(4)沿導(dǎo)軌(3)移動(dòng)時(shí)，裝在鏡架上的平面反射鏡(7)與滑塊(4)同步沿導(dǎo)軌(3)移動(dòng)；第三步將自準(zhǔn)直儀放置在被檢組件右側(cè)的光學(xué)測(cè)量平臺(tái)(1)上，與被測(cè)組件對(duì)接，自準(zhǔn)直儀包括地腳螺釘(9)、平行光管(10)、光管目鏡(11)、光管讀數(shù)鼓(12)；通過調(diào)節(jié)地腳螺釘(9)，使平行光管(10)的光軸與被檢組件中的平面反射鏡(7)的光軸重合，從自準(zhǔn)直儀中射出的平行光通過平面反射鏡(7)反射到自準(zhǔn)直儀中的光管目鏡(11)的視場(chǎng)中，調(diào)節(jié)讀數(shù)鼓(12)使反回的十字絲像與視場(chǎng)中的十字絲重合；第四步將信號(hào)接收與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)置于自準(zhǔn)直儀右側(cè)的光學(xué)測(cè)量平臺(tái)(1)上與自準(zhǔn)直儀中的光管目鏡(11)對(duì)接，信號(hào)接收與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括支撐架(13)、CCD接收器(14)、傳輸線(15)、微處理器(16)。支撐架(13)的下端支座置于自準(zhǔn)直儀右側(cè)的光學(xué)測(cè)量平臺(tái)(1)上，讓支撐架(13)的上端平直部位轉(zhuǎn)向自準(zhǔn)直儀中的光管目鏡(11)的上方，將CCD接收器(14)固定在支撐架(13)上端的平直部位上，使CCD接收器(14)的接收面對(duì)準(zhǔn)且平行于光管目鏡(11)，調(diào)節(jié)讀數(shù)鼓(12)，使光管目鏡(11)的焦平面與CCD接收器(14)的接收面重合，CCD接收器(14)通過傳輸線(15)與微處理器(16)連接；第五步直線電機(jī)組件(5)，帶動(dòng)滑塊(4)及平面反射鏡(7)沿導(dǎo)軌(3)在測(cè)量范圍內(nèi)移動(dòng)，開始測(cè)量導(dǎo)軌的直線度，利用微處理器(16)以光管目鏡(11)固定十字絲原點(diǎn)作為基準(zhǔn)，判斷平面反射鏡(7)反射回來的十字線相對(duì)位移量的變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)軌直線度測(cè)量。
全文摘要
一種動(dòng)態(tài)測(cè)量導(dǎo)軌直線度的方法，屬于光電測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域中涉及的一種方法。要解決的技術(shù)問題是，提供一種動(dòng)態(tài)測(cè)量導(dǎo)軌直線度的方法。解決的技術(shù)方案為一、要配備一臺(tái)光學(xué)測(cè)量平臺(tái)；二、將被檢組件置于平臺(tái)左半部，直線電機(jī)組件帶動(dòng)裝在鏡架上的平面反射鏡與滑塊同步沿導(dǎo)軌移動(dòng)；三、自準(zhǔn)直儀放置在被檢組件右側(cè)，與被測(cè)組件對(duì)接，平面反射鏡反射自準(zhǔn)直儀中射出的平行光到光管目鏡的視場(chǎng)；四、將信號(hào)接收與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)置于自準(zhǔn)直儀右側(cè)，使光管目鏡的焦平面與CCD接收器的接收面重合；五、直線電機(jī)組件帶動(dòng)滑塊及平面反射鏡沿導(dǎo)軌在測(cè)量范圍內(nèi)移動(dòng)，利用微處理器判斷平面反射鏡反射回來的十字線相對(duì)位移量的變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)軌直線度測(cè)量。
文檔編號(hào)G01B11/27GK101329170SQ200810051009
公開日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2008年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月22日
發(fā)明者劉大禹, 飛 高 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所