專利名稱：1米立式接觸式干涉儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光學(xué)測量儀器，尤其涉及ー種I米立式接觸式干涉儀。
背景技術(shù)：
在(100 1000)mm大量塊修理中，測量手段是直接影響量塊確定等級和使用效率的關(guān)鍵測量設(shè)備。按國標(biāo)要求，測量大量塊應(yīng)使用I米測長機(jī)進(jìn)行測量。由于測長機(jī)價(jià)值昂貴，目前一般的科研生產(chǎn)單位無法滿足。由于量塊修理市場需求量大。因此量塊修理中 的測量方法，是目前急需解決的關(guān)鍵性問題。在日常精密測量工作中經(jīng)常遇到大尺寸、高精度零件的測量，由于零件形狀特殊，測長機(jī)上無法安裝。因此大尺寸特殊形狀的零件測量，同樣缺乏相應(yīng)的測量手段。
發(fā)明內(nèi)容為了解決對于現(xiàn)有的大量塊采用一般測量儀器無法測量，而測長機(jī)又非常昂貴的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供ー種I米立式接觸式干涉儀，解決了量塊修理中的測量方法的缺失和大尺寸、高精度特殊形狀的零件無法測量的尷尬。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案I米立式接觸式干涉儀，其特殊之處在于包括基座、光學(xué)系統(tǒng)、探頭組件、工作臺以及調(diào)節(jié)組件，所述探頭組件包括探頭支架以及固定在探頭支架上的探頭，所述光學(xué)系統(tǒng)與探頭支架固定連接，所述探頭正對工作臺安裝，所述調(diào)節(jié)組件包括雙立柱、絲杠、設(shè)置在雙立柱上的滑塊、設(shè)置在絲杠一端的旋轉(zhuǎn)手柄以及設(shè)置在滑塊上的鎖緊螺釘，所述旋轉(zhuǎn)手柄驅(qū)動絲杠帶動滑塊沿雙立柱運(yùn)動，所述探頭支架與滑塊固定連接。上述調(diào)節(jié)組件還包括精調(diào)螺母3和細(xì)調(diào)鎖緊螺釘2，所述精調(diào)螺母設(shè)置在探頭和探頭支架之間，所述細(xì)調(diào)鎖緊螺釘設(shè)置在探頭支架上。上述光學(xué)系統(tǒng)包括沿光學(xué)傳播方向依次設(shè)置的光源I、聚光鏡2、濾光片3以及分光鏡4,分光鏡4將入射光分成兩路分別投射在互相垂直的第一反光鏡6和第二反光鏡7上，第一反光鏡6和分光鏡4之間設(shè)置有補(bǔ)償鏡5，沿第一反光鏡6的光路依次設(shè)置有測量桿以及被測件，沿第二反光鏡7的光路依次設(shè)置有物鏡8、分劃板9以及目鏡10。上述工作臺下方設(shè)置有三個用于調(diào)節(jié)工作臺的工作面以及探頭測量軸線的垂直度的旋轉(zhuǎn)螺母。上述基座底部設(shè)置有彈性橡膠。本實(shí)用新型所具有的優(yōu)點(diǎn)1、1米立式接觸式干涉儀具有接觸式干渉儀的測量精度。擴(kuò)大了測量范圍至1000mm。通過設(shè)計(jì)儀器工作臺的形狀和精度，消除了該儀器“探頭”對“工作臺”的“點(diǎn)”對“面”的測量與測長機(jī)“探頭”對“探頭”的“點(diǎn)”對“點(diǎn)”的不同的測量方式，保證了該儀器具有大范圍高精度測量的技術(shù)特點(diǎn)。2、由于該儀器的測量精度為萬分之一，振動會造成儀器無法讀取測量數(shù)據(jù)的情況。本實(shí)用新型采用了特殊的減震方法，可以有效的避免振動對儀器測量的影響。3、測量范圍可達(dá)到IOOOmm高度尺寸范圍的任意尺寸的測量?？朔舜蠓秶?、高精度測量的技術(shù)難題。4、工作臺設(shè)計(jì)為可調(diào)工作臺，調(diào)整范圍2_，可方便地調(diào)整探頭軸線與工作臺的垂直性。5、本實(shí)用新型I米接觸式干涉儀具有原理、結(jié)構(gòu)簡單，精度高，使用方便等特點(diǎn)。
圖I為本實(shí)用新型的I米立式接觸式干涉儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型光學(xué)系統(tǒng)示意圖；其中附圖標(biāo)記為1-光源，2-聚光鏡,3-濾光片3,4-分光鏡,5-補(bǔ)償鏡,6-第一反光鏡，7-第二反光鏡，8-物鏡，9-分劃板，10-目鏡，11-軸，12-測量桿，13-測帽，14被測件，21-光學(xué)系統(tǒng)，22-細(xì)調(diào)鎖緊螺釘，23-精調(diào)螺母，231-探頭，232-探頭支架，24-工作臺，25-旋轉(zhuǎn)手柄，26-鎖緊螺釘，27-雙立柱，28-減震底座，29-絲杠，210-滑塊。
具體實(shí)施方式
I米立式接觸式干涉儀，包括光學(xué)系統(tǒng)21、探頭組件、工作臺24以及調(diào)節(jié)組件，探頭組件包括探頭支架232以及固定在探頭支架232上的探頭231，光學(xué)系統(tǒng)21與探頭支架232固定連接，探頭231正對工作臺24安裝，調(diào)節(jié)組件包括雙立柱27、絲杠29、設(shè)置在雙立柱27上的滑塊、設(shè)置在絲杠一端的旋轉(zhuǎn)手柄以及設(shè)置在滑塊210上的鎖緊螺釘26，旋轉(zhuǎn)手柄25驅(qū)動絲杠帶動滑塊沿雙立柱運(yùn)動，探頭支架與滑塊固定連接。調(diào)節(jié)組件還包括精調(diào)螺母23和細(xì)調(diào)鎖緊螺釘22，精調(diào)螺母設(shè)置在探頭和探頭支架之間，細(xì)調(diào)鎖緊螺釘設(shè)置在探頭支架上。工作臺下方設(shè)置有三個旋轉(zhuǎn)螺母。工作臺下方設(shè)置有減震基座，基座使用穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)并加以配重，底角支撐部分使用彈性適當(dāng)?shù)南鹉z，以減小振動對儀器測量時讀數(shù)的影響，以保證測量數(shù)據(jù)的可靠性。I米立式接觸式干渉儀是應(yīng)用光波干渉原理，采用比較法進(jìn)行測量的長度儀器。主要用于檢定(100 1000)mm以下的量塊或大尺寸特殊標(biāo)準(zhǔn)零件的高精度測量。干涉管是“I米立式接觸式干涉儀”的主要部分。光學(xué)系統(tǒng)由下列部件組成。如圖2所示。光源I經(jīng)聚光鏡2聚集后，直接經(jīng)過濾光片3，投射至分光鏡4上。分光鏡把入射光分成ニ束后分別投射到位于互相垂直的第一反光鏡6,第二反光鏡7上，由分光鏡表面至反射鏡6的光線，借助于補(bǔ)償鏡5，使其路程上的光學(xué)條件與投射至反射鏡7上的路程的光學(xué)條件完全相同，當(dāng)上述ニ束光線稍有光程差而發(fā)生干涉時，就可通過物鏡8及目鏡10進(jìn)行觀察，在視場中可以看到干涉條紋和分劃板9上的分劃。目鏡可以繞軸11轉(zhuǎn)動，以便觀察。反射鏡6固定在測量桿12上，并與測桿一起可沿測桿軸線移動。測帽13直接與被測件14接觸。調(diào)節(jié)組件儀器支架部分使用了雙立柱配絲杠結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、剛性好。并且兼顧了懸臂的支撐和高度調(diào)節(jié)的作用。滑塊連接懸臂與干渉管的移動。各部件間具有快速移動、微調(diào)和鎖緊功能，實(shí)現(xiàn)了不同尺寸大量塊測量需要。通過調(diào)節(jié)旋柄可使測量部分處于任何需要的高度，并可鎖紫。增加測量數(shù)據(jù)的可靠性。工作臺工作臺使用尺寸為130mmX140mm三點(diǎn)可調(diào)的帶筋工作臺。通過調(diào)節(jié)エ作臺下的三個旋轉(zhuǎn)螺母，即可調(diào)節(jié)工作臺的工作面與探頭測量軸線的垂直度，以滿足測量精度的需要。調(diào)整完成后，通過緊固螺栓鎖緊，以保持測量最佳狀態(tài)。工作臺使用螺栓與基座固定，使用一段時間后，可以拆下工作臺進(jìn)行修理。工作原理與測量方法I.使用前檢查檢查各活動部分的平滑性，止動螺釘?shù)目煽啃?，工作面的質(zhì)量，工作臺的調(diào)平情況，視場的照度和干涉帶的清晰度等。探頭在自由狀態(tài)時，白光的黒色干涉帶應(yīng)該在負(fù)向刻度尺外約-50個分劃左右的位置。如位置不對可用專用扳手調(diào)節(jié)。2.定刻度值用単色光任意取一定數(shù)量的干涉帶，并使其與刻度尺適當(dāng)?shù)姆謩潝?shù)相重合，以此來定刻度值，其數(shù)學(xué)關(guān)系式如下公式；If =-
Ii式中n------所考慮k個干涉帶間隔范圍內(nèi)所應(yīng)包含標(biāo)尺的刻度數(shù)(格/k條)A------所采用単色光的波長(U m)i------擬選用的刻度值(U m/格)例如k= 16 條 i=0. I U m/ 格 A =0. 55 U m
Xk
n ~ — = 44 格 j |6 條現(xiàn)將儀器可調(diào)節(jié)的i和k的對應(yīng)關(guān)系如下
刻度值 i ( y m) } 0. 05 [ 0. I [0.2 干涉帶數(shù)(k) f 8 f 16 I 323.測量過程儀器準(zhǔn)備儀器在使用前，應(yīng)調(diào)整工作臺24與干渉管探頭的垂直度。在符合要求的條件下，鎖緊工作臺24下的三個鎖緊螺釘。并且保證工作臺與安放儀器地面的垂直度。通過減震底座28下的地腳螺釘調(diào)整(垂直性不好，大量塊不能在工作臺上垂直安放)零位調(diào)整需根據(jù)被測量塊或特殊零件的高度尺寸，通過旋轉(zhuǎn)手柄15調(diào)整大致測量高度，然后觀察探頭部分與被測量塊的接近程度緩慢調(diào)整，當(dāng)探頭與被測量塊即將接觸吋，旋轉(zhuǎn)鎖緊螺釘26進(jìn)行鎖緊，完成粗調(diào)。測量者通過干涉管觀察目鏡內(nèi)的指標(biāo)線，調(diào)整精調(diào)螺母23使之干涉條紋的零位線與標(biāo)尺的零位線重合，旋轉(zhuǎn)細(xì)調(diào)鎖緊螺釘22進(jìn)行鎖緊，完成精調(diào)。正常測量通過打動撥叉觀察探頭與被測量塊的接觸情況，當(dāng)“零位線”確定后，即可進(jìn)行各點(diǎn)的數(shù)值測量。測量精度可以通過干涉管調(diào)整螺釘調(diào)整有0.0001mm和
0.00005mm兩種精度可供選擇。
權(quán)利要求1.1米立式接觸式干涉儀，其特征在于包括基座、光學(xué)系統(tǒng)、探頭組件、工作臺以及調(diào)節(jié)組件，所述探頭組件包括探頭支架以及固定在探頭支架上的探頭，所述光學(xué)系統(tǒng)與探頭支架固定連接，所述探頭正對工作臺安裝，所述調(diào)節(jié)組件包括雙立柱、絲杠、設(shè)置在雙立柱上的滑塊、設(shè)置在絲杠一端的旋轉(zhuǎn)手柄以及設(shè)置在滑塊上的鎖緊螺釘，所述旋轉(zhuǎn)手柄驅(qū)動絲杠帶動滑塊沿雙立柱運(yùn)動，所述探頭支架與滑塊固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的I米立式接觸式干涉儀，其特征在于所述調(diào)節(jié)組件還包括精調(diào)螺母(3)和細(xì)調(diào)鎖緊螺釘(2)，所述精調(diào)螺母設(shè)置在探頭和探頭支架之間，所述細(xì)調(diào)鎖緊螺釘設(shè)置在探頭支架上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的I米立式接觸式干涉儀，其特征在于所述光學(xué)系統(tǒng)包括沿光學(xué)傳播方向依次設(shè)置的光源(I)、聚光鏡(2)、濾光片(3)以及分光鏡(4),分光鏡(4)將入射光分成兩路分別投射在互相垂直的第一反光鏡(6)和第二反光鏡(7)上,第一反光鏡(6)和分光鏡(4)之間設(shè)置有補(bǔ)償鏡(5)，沿第一反光鏡￠)的光路依次設(shè)置有測量桿以及被測件， 沿第二反光鏡(7)的光路依次設(shè)置有物鏡(8)、分劃板(9)以及目鏡(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的I米立式接觸式干涉儀，其特征在于所述工作臺下方設(shè)置有三個用于調(diào)節(jié)工作臺的工作面以及探頭測量軸線的垂直度的旋轉(zhuǎn)螺母。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的I米立式接觸式干涉儀，其特征在于所述基座底部設(shè)置有弾性橡膠。
專利摘要本實(shí)用新型涉及1米立式接觸式干涉儀，包括基座、光學(xué)系統(tǒng)、探頭組件、工作臺以及調(diào)節(jié)組件，探頭組件包括探頭支架以及固定在探頭支架上的探頭，所述光學(xué)系統(tǒng)與探頭支架固定連接，探頭正對工作臺安裝，調(diào)節(jié)組件包括雙立柱、絲杠、設(shè)置在雙立柱上的滑塊、設(shè)置在絲杠一端的旋轉(zhuǎn)手柄以及設(shè)置在滑塊上的鎖緊螺釘，旋轉(zhuǎn)手柄驅(qū)動絲杠帶動滑塊沿雙立柱運(yùn)動，探頭支架與滑塊固定連接。本實(shí)用新型解決了對于現(xiàn)有的大量塊采用一般測量儀器無法測量，而測長機(jī)又非常昂貴的技術(shù)問題，解決了量塊修理中的測量方法的缺失和大尺寸、高精度特殊形狀的零件無法測量的尷尬。
文檔編號G01B9/02GK202522192SQ20112049699
公開日2012年11月7日 申請日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者任和漢, 朱敬華 申請人:西安航天計(jì)量測試研究所