本發(fā)明公開(kāi)了一種三坐標(biāo)測(cè)量光學(xué)元件用的定位裝置，屬于三坐標(biāo)測(cè)量領(lǐng)域，用于三坐標(biāo)測(cè)量回轉(zhuǎn)光學(xué)元件以及矩形口徑光學(xué)元件時(shí)的定位。

背景技術(shù)：

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)作為幾何量的測(cè)量設(shè)備，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到了光學(xué)加工過(guò)程中，尤其是光學(xué)加工的研磨以及粗拋階段，面形誤差還沒(méi)有達(dá)到光波波長(zhǎng)量級(jí)，表面光亮度不夠，通常情況下用干涉儀檢測(cè)比較困難。因此三坐標(biāo)測(cè)量成為了研磨與粗拋階段主要的面形檢測(cè)手段，其檢測(cè)效率常常關(guān)系到生產(chǎn)量。在保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確的同時(shí)，還需提高測(cè)量效率。在三坐標(biāo)測(cè)量作業(yè)中，由于被測(cè)元件的尺寸幾何形狀不同，操作人員的測(cè)量習(xí)慣也不同，常常會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的不確定性、檢測(cè)結(jié)果的差異性。由于需要人工對(duì)每個(gè)工件找正，檢測(cè)效率低，不能滿足快速生產(chǎn)對(duì)測(cè)量的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：提供一種三坐標(biāo)測(cè)量光學(xué)元件用的定位裝置，作為常用的光學(xué)元件被檢測(cè)元件在三坐標(biāo)檢測(cè)設(shè)備上的一個(gè)公共的夾具定位接口，以避免操作不確定性造成的檢測(cè)結(jié)果的差異性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種三坐標(biāo)測(cè)量光學(xué)元件用的定位裝置，包括定位底板、第一定位芯軸、第二定位芯軸、l形直角定位尺，所述定位底板上均勻設(shè)置有若干排螺紋孔，所述第一定位芯軸與第二定位芯軸的一端設(shè)置有與所述定位底板上的螺紋孔對(duì)應(yīng)的外螺紋，所述l形直角定位尺的兩條直邊相交處外側(cè)與第二定位芯軸用焊接方式固定連接，所述第一定位芯軸與第二定位芯軸有螺紋一端分別與所述定位底板上的螺紋孔連接。

進(jìn)一步地，上述技術(shù)方案中所述的三坐標(biāo)測(cè)量光學(xué)元件用的定位裝置，還包括定位圓柱；所述定位圓柱上設(shè)置有偏心通孔，所述定位圓柱與定位底板之間通過(guò)第一定位芯軸螺紋與定位底板上的螺紋孔連接。偏心通孔還可以在定位圓柱的徑向方向設(shè)置成多個(gè)，所述定位圓柱與定位底板之間還可以設(shè)置鎖死裝置，防止工件靠緊時(shí)定位圓柱發(fā)生旋轉(zhuǎn)；鎖死裝置可以是定位圓柱與定位底板接觸面上設(shè)置的凹凸對(duì)應(yīng)的可以相互咬合的齒輪副。

進(jìn)一步地，上述技術(shù)方案中所述的偏心通孔位于定位圓柱的邊緣處。

進(jìn)一步地，上述技術(shù)方案中所述的第一定位芯軸上不帶螺紋一端的端面上設(shè)置有一字型或者十字型凹槽，可以用改錐對(duì)其夾緊或者拆卸。

進(jìn)一步地，上述技術(shù)方案中所述的l形直角定位尺開(kāi)口方向背向所述第一定位芯軸。

進(jìn)一步地，上述技術(shù)方案中所述的l形直角定位尺其中一條直邊與第一定位芯軸側(cè)壁相切。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn):：

本技術(shù)方案采用可旋轉(zhuǎn)的l形直角定位尺、帶有偏心孔的定位圓柱、定位芯軸組合成用于三坐標(biāo)測(cè)量光學(xué)元件的定位裝置，適用于對(duì)不同尺寸的圓柱形光學(xué)元件以及不同尺寸的矩形光學(xué)元件的定位。該定位裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工成本低，被測(cè)工件可直接放置在定位底板上并靠緊對(duì)應(yīng)的定位裝置即可啟動(dòng)測(cè)量，避免了操作的不確定性造成的檢測(cè)結(jié)果的差異性；節(jié)約了人工操作找正工件的時(shí)間，在批量測(cè)量過(guò)程中可實(shí)現(xiàn)不停機(jī)連續(xù)測(cè)量，提高了測(cè)量效率。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例一中三坐標(biāo)測(cè)量光學(xué)元件用的定位裝置的示意圖；

圖2為定位圓柱結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖3為第二定位芯軸的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為l形直角定位尺與第二定位芯軸的焊接組合體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為實(shí)施例二中樣品元件定位俯視圖；

圖6為實(shí)施例二中樣品元件定位斜視圖；

圖7為實(shí)施例三中樣品元件定位俯視圖；

圖8為實(shí)施例三中樣品元件定位斜視圖；

圖9為實(shí)施例四中樣品元件定位俯視圖；

圖10為實(shí)施例四中樣品元件定位斜視圖；

圖11為帶有一字型凹槽的第二定位芯軸；

其中：1.定位底板；2.定位圓柱；21.偏心通孔；3.第一定位芯軸；31.第二定位芯軸；4.l形直角定位尺；5.第一元件樣品；6.第二元件樣品；7.矩形光學(xué)元件樣品；8.一字型凹槽。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步描述。

實(shí)施例一：如圖1～4所示的一種三坐標(biāo)測(cè)量光學(xué)元件用的定位裝置，包括定位底板1、定位圓柱2、第一定位芯軸3、第二定位芯軸31、l形直角定位尺4，定位底板1上均勻設(shè)置有若干排螺紋孔11，第一定位芯軸3與第二定位芯軸31的一端設(shè)置有與所述定位底板1上的螺紋孔11對(duì)應(yīng)的外螺紋，所述l形直角定位尺4的兩條直邊相交處外側(cè)與第二定位芯軸31用焊接方式固定連接，第一定位芯軸3與第二定位芯軸31有螺紋一端分別與定位底板1上的螺紋孔連接；所述定位圓柱2上設(shè)置有偏心通孔21，定位圓柱2與定位底板1之間通過(guò)第一定位芯軸3的螺紋與定位底板1上的螺紋孔11連接。

實(shí)施例二：如圖5～6所示，用實(shí)施例一的定位裝置對(duì)直徑大于兩定位芯軸之間距離的回轉(zhuǎn)光學(xué)的第一元件樣品5定位。旋轉(zhuǎn)l形直角定位尺4使其開(kāi)口方向背向第一定位芯軸3，將定位圓柱2旋轉(zhuǎn)至背向第二定位芯軸31。將第一元件樣品5靠緊第一定位芯軸3與第二定位芯軸31即可完成對(duì)第一元件樣品5的x、y、z平動(dòng)自由度以及繞x、y軸轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的定位。由于第一元件樣品5自身結(jié)構(gòu)具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性，在三坐標(biāo)測(cè)量時(shí)通常不需要考慮繞z軸的旋轉(zhuǎn)自由度；如果需要同時(shí)對(duì)z軸旋轉(zhuǎn)自由度定位，可以將第一元件樣品5靠緊第一定位芯軸3與第二定位芯軸31，同時(shí)將l形直角定位尺4的一條邊旋轉(zhuǎn)至與第一元件樣品5相切，分別在第一元件樣品5側(cè)壁上以及l(fā)形直角定位尺4相切位置刻畫標(biāo)記，即可完對(duì)第一元件樣品5六個(gè)自由度的完全定位；如果下次還需測(cè)量該工件只需先將其靠緊第一、第二定位芯軸，然后旋轉(zhuǎn)第一元件樣品5，使工件上的標(biāo)記與l形直角定位尺4上的標(biāo)記重合即可。為了避免在靠緊定位時(shí)定位芯軸與玻璃側(cè)壁硬性碰撞而可能造成局部破裂風(fēng)險(xiǎn)，上述各個(gè)部件可以使用塑料材質(zhì)制成，例如聚四氟乙烯塑料。

實(shí)施例三：如圖7～8所示，用實(shí)施例一的裝置對(duì)直徑小于兩定位芯軸之間距離的回轉(zhuǎn)光學(xué)的第二元件樣品6定位。由于第二元件樣品6直徑小于兩個(gè)定位芯軸之間的距離所以需要借助定位圓柱2完成定位。旋轉(zhuǎn)定位圓柱2，使其與第二定位芯軸31的最小距離大于第二元件樣品6的直徑，然后使用第一定位芯軸3將定位圓柱2固定在定位底板1上；將第二元件樣品6靠緊定位圓柱2與第二定位芯軸31即可完成對(duì)第二元件樣品6的x、y、z平動(dòng)自由度以及繞x、y軸轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的定位。由于第二元件樣品6自身結(jié)構(gòu)具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性，在三坐標(biāo)測(cè)量時(shí)通常不需要考慮繞z軸的旋轉(zhuǎn)自由度；如果需要同時(shí)對(duì)z軸旋轉(zhuǎn)自由度定位，可以將第二元件樣品6靠緊定位圓柱2與第二定位芯軸31，同時(shí)將l形直角定位尺4的一條邊旋轉(zhuǎn)至與第二元件樣品6相切，分別在第二元件樣品6側(cè)壁上以及l(fā)形直角定位尺4相切位置刻畫標(biāo)記，即可完對(duì)第二元件樣品6六個(gè)自由度的完全定位；如果下次還需測(cè)量該工件只需先將工件靠緊定位圓柱2、第二定位芯軸31，然后旋轉(zhuǎn)第二元件樣品6，使工件上的標(biāo)記與l形直角定位尺4上的標(biāo)記重合即可。

實(shí)施例四：如圖9～10所示，用實(shí)施例一的定位裝置對(duì)矩形光學(xué)元件7的定位，旋轉(zhuǎn)l形直角定位尺4使其一條直邊使與第一定位芯軸3側(cè)壁相切，將矩形光學(xué)元件7的兩條邊靠緊l形直角定位尺4的兩條直邊即可同時(shí)完成六個(gè)自由度的定位。下次測(cè)量時(shí)只需要直接將矩形光學(xué)元件7的兩條直角邊靠緊l形直角定位尺4即可完成定位。

實(shí)施例五：實(shí)施例一基礎(chǔ)上的三坐標(biāo)測(cè)量光學(xué)元件用的定位裝置，所述第一定位芯軸3上不帶螺紋一端的端面上設(shè)置有一字型凹槽8或者十字型凹槽。這樣可以用改錐對(duì)其夾緊或者拆卸；圖11所示的第一定位芯軸上一端面設(shè)置的為一字型凹槽8。