一种接触式非球面轮廓测量工件基座以及测量系统的制作方法

本实用新型涉及高精度测量技术领域，特别是涉及一种接触式非球面轮廓测量工件基座以及测量系统。

背景技术：

光学表面的测量已经成为航空、航天、医疗器械、通讯系统和微机电系统等领域的关键问题。高精度测量是光学表面加工质量的重要保证。对光学元件来说，测量表面的公差要求需达到微米甚至纳米量级。然而，随着光学元件的面形复杂度增高，目前的光学元件已经从传统的平面和球面光学元件，拓展到光学非球面和光学自由曲面。尤其是针对目前广泛应用的光学自由曲面无论是其加工效率还是制作成本都不能和传统的球面相比，其中最亟待解决的问题就是面形的精密检测。一般的测量方法分为非接触式测量和接触式测量。

非接触式光学三维测量技术具有非接触性、精度高的优点，可以避免对被测物体造成损伤，因此更适合光学表面的测量。常用的非接触式光学表面的测量方法包括：激光干涉法、投影光栅测量法、反射光栅测量法、shack-hartmann波前像差传感器、扫描共焦显微镜法和白光干涉法等。但是，目前的非接触式光学测量很难测得大曲率、大斜率以及面形复杂自由的光学表面。并且非接触式测量的结果与实际的设计模型之间也很难进行比对和分析。

接触式测量具有很大的垂直测量范围，垂直方向动态比率高，可以获取表面粗糙度、波纹度、形状误差及其他一些形貌特征等综合信息。在测量过程中，需要调节待测工件的位置，以实现更好地测量。

技术实现要素：

为了解决上述问题，

本技术：
的目的即是提供一种接触式非球面轮廓测量工件基座以及测量系统。

为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种接触式非球面轮廓测量工件基座，包括放置在工作平台上、能够在x轴和y轴方向移动的电动位移平台，所述电动位移平台上方连接有能够绕z轴旋转的旋转位移台，所述旋转位移平台上方连接有沿y轴方向设置的下角度位移平台，下角度位移平台上方连接有沿x轴方向设置的上角度位移平台，待测工件放置在上角度位移平台上。

其中，待测工件可为非球面或其他面型。

其中，所述电动位移平台由两个mt1-z8位移台正交堆叠在一起组成。

其中，所述旋转位移台的型号为prmtz8。

其中，所述下角度位移平台和上角度位移平台的型号为gnl20-z8。

相应地，还提供了一种接触式非球面轮廓测量系统，包括工作平台以及设置在工作平台上的如上述的工件基座、测量探针和测量传感器、升降块以及升降机构，

所述升降机构侧量探针连接在测量传感器上，测量传感器连接在升降块上，所述升降块通过升降机构升降。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为，本申请中的工件基座能够提供六自由度的运动，有助于待侧工件在空间中位置变动后的坐标定位，能够实现快速、精确测量。

附图说明

图1为本申请的结构示意图；

图2为本申请的下角度位移平台和上角度位移平台安装位置的示意图；

图中，1-工作平台，2-电动位移台，3-旋转位移台，4-下角度位移平台，5-上角度位移平台，6-测量探针，7-测量传感器，8-待测工件，9-升降机构。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件或者模块、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1-图2所示，

本实用新型提供了一种接触式非球面轮廓测量工件基座，包括放置在工作平台上、能够在x轴和y轴方向移动的电动位移平台，所述电动位移平台上方连接有能够绕z轴旋转的旋转位移台，所述旋转位移平台上方连接有沿y轴方向设置的下角度位移平台，下角度位移平台上方连接有沿x轴方向设置的上角度位移平台，待测工件放置在上角度位移平台上。

其中，待测工件可为非球面或其他面型。

需要说明的是，上述部件可以采用电动部件或手动部件，电动部件可以包括如下：

其中，所述电动位移平台由两个mt1-z8位移台正交堆叠在一起组成。

其中，所述旋转位移台的型号为prmtz8。

其中，所述下角度位移平台和上角度位移平台的型号为gnl20-z8。

需要说明的是，利用测量传感器以及测量测量探针进行接触式非球面轮廓测量的技术原理为公知技术。本申请的创新之处在于提供结构合理以及便于操作的工件基座以及使用该种工件基座的测量系统。

本申请中的工件基座能够提供六自由度的运动，有助于待侧工件在空间中位置变动后的坐标定位，能够实现快速、精确测量。

相应地，还提供了一种接触式非球面轮廓测量系统，包括工作平台以及设置在工作平台上的如上述的工件基座、测量探针和测量传感器、升降块以及升降机构，

所述升降机构侧量探针连接在测量传感器上，测量传感器连接在升降块上，所述升降块通过升降机构升降。

其中，升降机构利用丝杠螺母的方式进行提升和下降，螺母连接在升降块上，具体结构为公知技术，此处不再详述。

需要说明的是，工作平台与图1中坐标系的x轴、y轴在同一平面上，z轴垂直于工作平台。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种接触式非球面轮廓测量工件基座，其特征在于，包括放置在工作平台上、能够在x轴和y轴方向移动的电动位移平台，所述电动位移平台上方连接有能够绕z轴旋转的旋转位移台，所述旋转位移平台上方连接有沿y轴方向设置的下角度位移平台，下角度位移平台上方连接有沿x轴方向设置的上角度位移平台，待测工件放置在上角度位移平台上。

2.根据权利要求1所述的一种接触式非球面轮廓测量工件基座，其特征在于，所述电动位移平台由两个mt1-z8位移台正交堆叠在一起组成。

3.根据权利要求1所述的一种接触式非球面轮廓测量工件基座，其特征在于，所述旋转位移台的型号为prmtz8。

4.根据权利要求1所述的一种接触式非球面轮廓测量工件基座，其特征在于，所述下角度位移平台和上角度位移平台的型号为gnl20-z8。

5.一种接触式非球面轮廓测量系统，其特征在于，包括工作平台以及设置在工作平台上的如权利要求1所述的工件基座、测量探针和测量传感器、升降块以及升降机构，

所述升降机构侧量探针连接在测量传感器上，测量传感器连接在升降块上，所述升降块通过升降机构升降。

技术总结
本实用新型公开了一种接触式非球面轮廓测量工件基座，包括放置在工作平台上、能够在X轴和Y轴方向移动的电动位移平台，所述电动位移平台上方连接有能够绕Z轴旋转的旋转位移台，所述旋转位移平台上方连接有沿Y轴方向设置的下角度位移平台，下角度位移平台上方连接有沿X轴方向设置的上角度位移平台，待测工件放置在上角度位移平台上。相应地，还提供了一种接触式非球面轮廓测量系统。本申请中的工件基座能够提供六自由度的运动，有助于待侧工件在空间中位置变动后的坐标定位，能够实现快速、精确测量。

技术研发人员：高慧敏;张志利;刘春平;马晓明
受保护的技术使用者：天津中德应用技术大学
技术研发日：2019.12.03
技术公布日：2020.08.28