[发明专利]基于双测头扫描数据拼接的工件转台误差分离的测量装置及方法

权利要求书

1.一种基于双测头扫描数据拼接的工件转台误差分离的测量装置，其特征在于：在由测头系统(1)、横臂(2)、立柱(3)、配重(4)、标准平晶(5)、工件转台(6)和横臂转台(7)组成的摆臂式轮廓仪上采用两套测头系统(1、1′)同时进行扫描测量；两套测头系统扫描一次后得到两根扫描轨迹M1，以一定角度β旋转工作转台再进行一次扫描，得到另外两根扫描轨迹M2；对测量数据进行旋转和平移，实现数据拼接并有效分离去除工件转台(6)的运动误差对测量结果的影响。

2.根据权利要求1所述的一种基于双测头扫描数据拼接的工件转台误差分离的测量装置，其特征在于：所述的测头系统(1)为高精度接触式测头，测头分辨力为25nm，测量精度为50nm。

3.根据权利要求1所述的一种基于双测头扫描数据拼接的工件转台误差分离的测量装置，其特征在于：所述的横臂(2)和立柱(3)用于连接横臂转台(7)和测头系统(1)，并完成测头的旋转运动。

4.根据权利要求1所述的一种基于双测头扫描数据拼接的工件转台误差分离的测量装置，其特征在于：所述的配重(4)用于平衡测头系统(1)和横臂(2)以保证横臂(2)转台保持平稳的旋转。

5.根据权利要求1所述的一种基于双测头扫描数据拼接的工件转台误差分离的测量装置，其特征在于：所述的标准平晶(5)为口径数百毫米、面形误差λ/10的高精度的标准器。

6.根据权利要求1所述的一种基于双测头扫描数据拼接的工件转台误差分离的测量装置，其特征在于：所述的工件转台(6)为低精度转台，用于完成标准平晶(5)的旋转运动。

7.根据权利要求1所述的一种基于双测头扫描数据拼接的工件转台误差分离的测量装置，其特征在于：所述的横臂(2)转台为高精度气浮转台，转台的端面跳动为25nm，转台的角晃动为0.02″，用于完成两套测头系统(1)的旋转运动。

8.一种基于双测头扫描数据拼接的工件转台误差分离方法，其特征在于：采用权利要求1所述的基于双测头扫描数据拼接的工件转台误差分离的测量装置的两套测头系统(1)同时扫描测量；两套测头系统(1)扫描一次后得到两根扫描轨迹M1，以一定角度旋转β工作转台再进行一次扫描，得到另外两根扫描轨迹M2；对测量数据进行旋转和平移，实现数据拼接并有效分离去除工件转台(6)的运动误差对测量结果的影响。