[发明专利]光学球罩同心度检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学元件检测，尤其是光学球罩的检测，属于光学元件检测技术领域。

背景技术

目前,光学球罩主要作为卫星整流罩、炮弹制导整流罩等，在航天和军事领域得到广泛应用。球罩的上下表面是两个同心的球面透镜，相当于一个平行弯曲的窗口片。

球罩内外表面的同心度是其重要的技术参数之一，其精度要求非常高，通常要求其同心度达到微米级，而且由于其形状复杂，在检测过程中的装夹也是其中的难点。

现有的同心度测量大多采用工件固定方法，首先将被测元件内外表面的球面半径加工到允许误差范围之内，以元件的一个表面和端面为基准表面进行定位，检测出另一表面在距离端面相等距离的位置的各表面离散点的高度数据,以此判断其同心度。此种方法的优点在于原理简单，容易实现，缺点是检测精度低，对被测球罩的表面半径加工精度要求高，影响加工效率，而且表面半径误差影响同心度检测结果的判断。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种球罩同心度检测装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：光学球罩同心度检测装置，包括底板、工件架、定位块、上千分表、下千分表和立柱，工件架上通过定位轴和锁紧螺母连接有定位块，定位块上设有弧形定位面，定位块经压紧螺栓连接有压紧块，工件架经下表架与下千分表连接，立柱经上表架与上千分表连接。

本发明的有益效果是，实现球冠、半球以及超半球光学球罩的同心度检测，检测精度高，制造成本低，被测工件的定位误差和检测装置的加工误差对检测结果的影响小。

附图说明

图1是本发明总体结构示意图；

图2是本发明装夹工件状态主视图；

图3是本发明装夹工件状态局部剖视图；

图中零部件及编号：

1—底板，2—工件架，3—定位块，4—压紧块，5—压紧螺栓，6—定位面，

7—锁紧螺母，8—定位轴，9—下表架，10—上千分表，11—下千分表，

12—上表架，13—立柱，14—工件，15—轴套。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

参见图1—3，光学球罩同心度检测装置，包括底板1、工件架2、定位块3、上千分表10、下千分表11和立柱13，工件架2上通过定位轴8和锁紧螺母7连接有定位块3，定位块3上设有弧形定位面6，定位块3经压紧螺栓5连接有压紧块4，工件架2经下表架9与下千分表11连接，立柱13经上表架12与上千分表10连接。

定位轴8上设有轴套15。

本装置是将被测元件在可调范围内旋转，在元件旋转过程中，利用上、下两个千分表检测其不同位置点的厚度差来实现同心度的检测。

定位块3通过定位轴8和锁紧螺母7与工件架2连接，定位轴8和定位块3之间装有轴套15，轴套15固定在定位块3上，并沿着定位轴8旋转；轴套15的侧面高于定位块3的侧面，并与工件架2的侧面接触，使定位块3和工件架2具有间隙，调节锁紧螺母7可以改变轴套15与工件架2之间的压力，从而改变轴套15旋转时与工件架2之间的摩擦力，同时保证定位块3在没有驱动时位置稳定。

定位块3上的定位面6为圆弧面，圆弧面的半径与工件14的内表面半径相等，装夹时将工件14放置在定位面6上，旋转压紧螺栓5以驱动压紧块4压紧元件14。

手动驱动定位块3沿着定位轴8旋转，定位轴8的中心轴线与弧形定位面6的球面中轴半径重合。即与工件14安装好后水平方向上的直径重合。

立柱13上装有上表架12，上表架12上装有上千分表10，工件架2上装有下表架9，下表架9上装有下千分表11，上千分表10和下千分表11的伸缩表杆中心与工件14竖直方向上的直径重合。

具体实施时，以图3中所示位置为起点，上千分表10和下千分表11数据归零，手动旋转定位块3带动工件14沿着定位轴8旋转，旋转到不同位置停止，待上千分表10、下千分表11显示数据稳定后，记录该点表显数据，上千分表10与下千分表11之间的数据差值即为该点与起点相比工件14的厚度差。继续旋转定位块3，测得起点到工件14边缘处所在剖面弧线的各离散点厚度差数据。重新装夹工件14以改变其与定位面6的相对位置，可以获得工件14不同剖面弧线上的离散点的厚度差数据。由于球罩的内外表面同心，理论厚度为各点等厚，通过测得各离散点的厚度差值数据可以得到其同心度结果。

实际操作时，下千分表11被元件罩住，经过抛光的透明工件可以观察到其表显数据，未经过抛光的工件可以使用数据线将下千分表11的数据导出到计算机中进行处理并实时显示。