[发明专利]可变光程激光测长机

说明书

技术领域：本发明涉及长度计量仪器，特别是一种可变光程激光测长机。

背景技术：激光测长机用于测量大型机械零件和量具的长度尺寸。由于采用光干涉原理和以激光波长作为测量基准以及设计符合阿贝测量原则，因此具有分辨率高、测量精度高、测量范围长的特点，在大型机械制造业和国家质检部门中被广泛采用。

传统激光测长机由于激光的测量光束被布置在被测长度尺寸的延长线上，因此符合阿贝测量原则。为了获得尽可能长的测量范围，激光头和干涉镜被固定在底座的最远端，以便测量头架能在尾架和干涉镜之间具有最大运动空间。激光束从干涉镜到达测量镜的几何路程与空气折射率的乘积被称为：测量光程。由于激光束在空气介质中传播，空气折射率会受温度、气压、湿度和RQ扰动气流等环境因素影响，在测量过程中，如果这些环境因素发生变化，将会带来测量误差和测量结果不稳定，测量光程越长，影响越严重。因此，被测件越短，测量光程就越长，受环境因素变化影响就越大；而被测件越长，测量光程就越短，受环境因素变化影响就越小。根据ISO尺寸公差标准，同一精度等级的对象，尺寸越小，公差就越严格；尺寸越大，公差就越宽松，而传统激光测长机的误差规律与尺寸公差要求正好相反。为了保证所有被测件的测量精度，测量者不得不对测量环境提出更加苛刻的要求，无形中加大了测量成本。

发明内容：本发明的目的在于提供一种可变光程激光测长机，利用该测长机可在最大程度上减小测量过程中环境变化带来的测量误差和测量结果的不稳定，使激光测长机的测量精度大幅度提高。

本发明的构成：包括底座、尾架、工作台、头架和滑车，激光测量系统的干涉镜和激光头固定在滑车上、激光测量光束与头、尾架两触测端构成的测量轴线同轴；测量镜固定在头架的测量轴线上，测量前先根据被测尺寸的名义长度设定头架的粗略位置，再移动滑车至距离头架最近的位置并固定，然后进行测量。

与现有技术比较，本发明将干涉镜和激光头固定在一个可以沿底座导轨运动的滑车上。测量前，先根据被测尺寸的名义长度设定头架的粗略位置，再移动滑车至距离头架最近的位置并固定，然后进行测量。这样，无论测量长、短零件都能使测量光程最短。从而可在最大程度上减小测量过程中环境变化带来测量误差和测量结果的不稳定，使激光测长机的测量精度大幅度提高。

安装被测件前，先移动头架，使头、尾架两触测端相接触，建立起测点，此时激光束从干涉镜到测量镜的几何路程与空气折射率的乘积被称为：初始光程，该光程同样受温度、气压、湿度和干扰气流等因素影响。但由于被测件越短，初始光程就越短，受环境因素变化影响就越小；而被测件越长，初始光程就越长，受环境因素变化影响就越大，这一规律与ISO尺寸公差标准要求正好相匹配。

附图说明：附图是本发明结构示意图。

图中1.尾架，2.触测端，3.被测件，4.工作台，5.测量镜，6.头架，7.测量光程，8.干涉镜，9.激光头，10.底座，11.滑车，RQ扰动气流。

具体实施方式：1)根据尾架1、头架6、滑车11的占位长度和测长机要达到的最大测量范围，设计底座10的长度。尾架1被设计在底座一端固定。

2)设计头架6、工作台4和滑车11，三者应具有运动导向和驱动机构，能沿底座导轨做高精度直线运动。

3)激光测量系统的干涉镜8和激光头9固定在滑车11上，激光束与头、尾架两触测端2构成的测量轴线同轴；测量镜5固定在头架6的测量轴线上。

4)测量前先根据被测量尺寸的名义长度设定头架6的粗略位置，再移动滑车11至距离头架最近的位置并固定，然后进行测量。