立式球面干涉拼接测量装置及其调整方法与流程

1.本发明属于干涉测量设备技术领域，特别涉及立式球面干涉拼接测量装置及其调整方法。


背景技术：

2.随着科技和工业的日益发展，现代工业对于光学元件的精度要求越来越高，特别是近几年对于大数值孔径球面光学元件的精度提出了较高的要求。对大数值孔径球面光学元件进行测量，采用拼接测量装置将镜片分成多个区域，对每个区域进行测量后，将数据拼接在一起，即可完成对镜片的测量。
3.在进行镜片的测量时，现有的拼接测量装置每次放置一个镜片，检测完成后，需要将干涉仪关闭，以避免在拿取镜片时，镜片将光线反射到人员眼睛上，随后再将镜片取下，放置另外的待检镜片，效率低。
4.因此，发明立式球面干涉拼接测量装置及其调整方法来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本发明提供了立式球面干涉拼接测量装置及其调整方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：立式球面干涉拼接测量装置，包括支撑架，支撑架前侧安装有干涉仪，所述干涉仪顶部设置有计算机，干涉仪底部设置有球面波转换镜，支撑架前侧设置有三轴调整机构，所述三轴调整机构上设置有自卸工作台。
7.优选的，所述自卸工作台包括提升板，提升板一侧设置有限位条，限位条滑动卡接在三轴调整机构上，三轴调整机构内部设置有驱动限位条竖向移动的丝杠升降机构，所述提升板另一侧设置有多个安放板，所述安放板前端一侧转动连接在提升板上，安放板后侧底部设置有支撑板，支撑板固定安装在提升板上，安放板前侧设置有弧形齿条，所述弧形齿条前侧设置有直齿条，直齿条固定连接在三轴调整机构上。
8.优选的，所述三维调整机构包括x轴导轨、y轴导轨、z轴导轨，x轴导轨安装在支撑架上，y轴导轨安装在x轴导轨前侧，x轴导轨驱动y轴导轨左右移动，z轴导轨安装在y轴一侧，y轴导轨驱动z轴导轨前后移动，自卸工作台安装在y轴导轨上，y轴导轨顶部安装有驱动z轴导轨偏转的偏转气缸。
9.优选的，所述安放板表面设置有凹槽，凹槽贯穿安放板，凹槽内部设置有硅胶垫。
10.优选的，每个所述安放板顶部四角处均开设有透孔，透孔的直径逐渐向底部变小，且顶部的安放板上的透孔底端朝向底部相邻的安放板的中心处。
11.优选的，所述安放板前端一侧设置有供转动的转动轴，转动轴一端套接有卡接块，卡接块为1/4圆柱体，安放板表面设置有供卡接块转动的限位槽，限位槽为3/4圆柱体，安放板后侧插接有卡板，安放板竖直状态时，卡板能够向下移动，对安放板进行封盖。
12.优选的，所述卡板底部嵌入有缓冲板，缓冲板顶部设置有弹簧，弹簧底端连接有拉
紧绳，拉紧绳一端连接有重力球，卡板中心处开设有竖向腔，重力球位于竖向腔内部，且重力球拉动拉紧绳，使弹簧处于压缩状态。
13.优选的，所述支撑架底部设置有顶部为弧形下凹面的承接板，承接板顶部设置有多条橡胶材料制成的保护条。
14.优选的，本发明还提供了一种调整方法，使用上述的立式球面干涉拼接测量装置，该方法包括以下步骤，步骤一：将所有需要测量的镜片分别放在不同的安放板上，通过三轴调整机构将自卸工作台调整，通过干涉仪和球面波转换镜对镜片进行测量，将所有的测量数据传递给计算机；步骤二：通过丝杠升降机构带动限位条上升，限位条带动提升板上升，提升板带动所有的安放板上升时，弧形齿条在直齿条上啮合转动，带动最顶部的安放板偏转；步骤三：底部的安放板到达直齿条处后，停止丝杠升降机构工作，完成对下一个安放板上的镜片的位置调整。
15.本发明的技术效果和优点：1、本发明通过自卸工作台不仅可一次将所有的镜片安放完成，同时在顶部的镜片测量完成后，将镜片偏转，使底部的镜片显露出来，方便进行快速的测量，提高了测量效率；2、本发明通过卡接块和限位槽的设置，提升板上升时，在直齿条和弧形齿条的作用下，安放板放生转动，由于卡接块为/圆柱体，限位槽为/圆柱体，即卡接块能够转动半周，因此安放板也能转动半周，实现安放板的翻面，随后直齿条与弧形齿条分离，安放板保持在翻面后的状态，并且安放板转动到竖直状态时，此时卡板向下移动，将凹槽处封闭，对凹槽内的镜片起到阻挡作用，防止镜片从凹槽内掉落；3、本发明通过卡板跟随安放板的转动而变成竖直状态，卡板进入到凹槽内，对凹槽封盖，最后安放板转动半周发生翻面后，此时重力球移向竖向腔的另一端，拉紧绳处于松弛状态，弹簧复原，弹簧推动缓冲板上升，而当镜片落在缓冲板上时，缓冲板可对镜片起到缓冲作用，以保证较薄的镜片不会破损。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本发明立式球面干涉拼接测量装置的立体示意图；图2是本发明中图1的a部放大图；图3是本发明中图1的其中一个角度的示意图；图4是本发明中图3的b部放大图；图5是本发明中安放板的结构示意图；图6是本发明中限位槽和卡接块在提升板上的位置示意图；图7是本发明中卡板的剖视图；图8是本发明中调整方法的流程图。
18.图中：支撑架1、干涉仪2、计算机3、球面波转换镜4、三轴调整机构5、x轴导轨51、y轴导轨52、z轴导轨53、偏转气缸54、自卸工作台6、提升板61、限位条62、安放板63、支撑板64、弧形齿条65、直齿条66、透孔7、转动轴8、卡接块9、限位槽10、卡板11、缓冲板12、弹簧13、拉紧绳14、重力球15、承接板16、保护条17。
具体实施方式
19.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围；在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
20.本发明提供了如图1-7所示的立式球面干涉拼接测量装置，包括支撑架1，支撑架1前侧安装有干涉仪2，所述干涉仪2顶部设置有计算机3，干涉仪2底部设置有球面波转换镜4，支撑架1前侧设置有三轴调整机构5，所述三轴调整机构5上设置有自卸工作台6。
21.将需要测量的所有镜片均安放在自卸工作台6上，随后通过三轴调整机构5将自卸工作台6调整，最后通过干涉仪2和球面波转换镜4对镜片进行测量后，移动镜片的位置，即可对镜片的其余位置进行测量，直至所有的位置均测量完成后，干涉仪2将所有的测量数据传递给计算机3后，进行数据的分析，显示最终拼接后的测量数据，自卸工作台6不仅可一次将所有的镜片安放完成，同时在顶部的镜片测量完成后，将镜片偏转，使底部的镜片显露出来，方便进行快速的测量，提高了测量效率。
22.参照说明书附图1-6，所述自卸工作台6包括提升板61，提升板61一侧设置有限位条62，限位条62滑动卡接在三轴调整机构5上，三轴调整机构5内部设置有驱动限位条62竖向移动的丝杠升降机构，所述提升板61另一侧设置有多个安放板63，所述安放板63前端一侧转动连接在提升板61上，安放板63后侧底部设置有支撑板64，支撑板64固定安装在提升板61上，安放板63前侧设置有弧形齿条65，所述弧形齿条65前侧设置有直齿条66，直齿条66固定连接在三轴调整机构5上。
23.自卸工作台6的工作过程如下：将所有需要测量的镜片分别放在不同的安放板63上，待最顶部的安放板63上的镜片测量完成后，通过丝杠升降机构带动限位条62上升，限位条62带动提升板61上升，提升板61带动所有的安放板63上升时，最顶部的安放板63对齐直齿条66，弧形齿条65在直齿条66上啮合转动，最终带动最顶部的安放板63偏转，直至底部的安放板63到达直齿条66处后，停止丝杠升降机构工作，即可实现连续的工作。
24.参照说明书附图1和图3，所述三维调整机构包括x轴导轨51、y轴导轨52、z轴导轨53，x轴导轨51安装在支撑架1上，y轴导轨52安装在x轴导轨51前侧，x轴导轨51驱动y轴导轨52左右移动，z轴导轨53安装在y轴一侧，y轴导轨52驱动z轴导轨53前后移动，自卸工作台6安装在y轴导轨52上，y轴导轨52顶部安装有驱动z轴导轨53偏转的偏转气缸54。
25.x轴导轨51、y轴导轨52和z轴导轨53带动镜片实现三维的移动，将镜片的一个面分散成多个区域进行单独测量，最后将数据拼接在一起，在整个测量过程中，偏转气缸54带动z轴导轨53，使z轴导轨53上的镜片偏转，以使镜片的每个区域在进行测量时正对干涉仪2。
26.参照说明书附图2，所述安放板63表面设置有凹槽，凹槽贯穿安放板63，凹槽内部设置有硅胶垫。
27.将镜片直接放在凹槽内，同时硅胶垫对镜片起到缓冲作用，降低镜片的撞击。
28.参照说明书附图2和图4，每个所述安放板63顶部四角处均开设有透孔7，透孔7的直径逐渐向底部变小，且顶部的安放板63上的透孔7底端朝向底部相邻的安放板63的中心处。
29.当提升板61上升时，安放板63上升过程中，将上方的一部分空气通过透孔7向下导向，而透孔7朝向底部相邻的安放板63的中心处，因此透孔7处向下导向的空气正好被导向至底部安放板63上的镜片上，可对底部的镜片起到清理的作用，防止镜片表面残留杂物，提高测量的精度。
30.参照说明书附图5-6，所述安放板63前端一侧设置有供转动的转动轴8，转动轴8一端套接有卡接块9，卡接块9为1/4圆柱体，安放板63表面设置有供卡接块9转动的限位槽10，限位槽10为3/4圆柱体，安放板63后侧插接有卡板11，安放板63竖直状态时，卡板11能够向下移动，对安放板63进行封盖。
31.卡接块9和限位槽10的设置，提升板61上升时，在直齿条66和弧形齿条65的作用下，安放板63放生转动，由于卡接块9为1/4圆柱体，限位槽10为3/4圆柱体，即卡接块9能够转动半周，因此安放板63也能转动半周，实现安放板63的翻面，随后直齿条66与弧形齿条65分离，安放板63保持在翻面后的状态，并且安放板63转动到竖直状态时，此时卡板11向下移动，将凹槽处封闭，对凹槽内的镜片起到阻挡作用，防止镜片从凹槽内掉落。
32.参照说明书附图2、图4和图7，所述卡板11底部嵌入有缓冲板12，缓冲板12顶部设置有弹簧13，弹簧13底端连接有拉紧绳14，拉紧绳14一端连接有重力球15，卡板11中心处开设有竖向腔，重力球15位于竖向腔内部，且重力球15拉动拉紧绳14，使弹簧13处于压缩状态。
33.当卡板11跟随安放板63的转动而变成竖直状态后，卡板11进入到凹槽内，对凹槽封盖，最后安放板63转动半周发生翻面后，此时重力球15移向竖向腔的另一端，拉紧绳14处于松弛状态，弹簧13复原，弹簧13推动缓冲板12上升，而当镜片落在缓冲板12上时，缓冲板12可对镜片起到缓冲作用，以保证较薄的镜片不会破损。
34.参照说明书附图1，所述支撑架1底部设置有顶部为弧形下凹面的承接板16，承接板16顶部设置有多条橡胶材料制成的保护条17。
35.未检测的镜片可以放在承接板16处，由于承接板16顶部为弧形下凹面，因此可防止镜片向两侧倾倒，并且其表面的保护条17可对镜片起到保护防滑的作用。
36.参照说明书附图8，本发明还提供了一种调整方法，使用上述的立式球面干涉拼接测量装置，该方法包括以下步骤，步骤一：将所有需要测量的镜片分别放在不同的安放板63上，通过三轴调整机构5将自卸工作台6调整，通过干涉仪2和球面波转换镜4对镜片进行测量，将所有的测量数据传递给计算机3；
步骤二：通过丝杠升降机构带动限位条62上升，限位条62带动提升板61上升，提升板61带动所有的安放板63上升时，弧形齿条65在直齿条66上啮合转动，带动最顶部的安放板63偏转；步骤三：底部的安放板63到达直齿条66处后，停止丝杠升降机构工作，完成对下一个安放板63上的镜片的位置调整。
37.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。