[发明专利]一种测量直径可调的球径仪及曲率半径和偏移量测量方法

说明书

本发明公开了一种测量直径可调的球径仪及曲率半径和偏移量测量方法，包括指示表以及用于安装指示表的固定底座，固定底座四周以通孔圆心为中心均设有至少三个竖直导轨，还包括能够相对竖直轨道上下滑动的升降台，固定底座四周以通孔圆心为中心均设有多个与竖直导轨间隔设置的底座滑槽，底座滑槽上设有能够在底座滑槽上滑动的滑块，通过升降台带动三个滑块进行靠近或远离圆心运动，实现对不同直径工件的测量，不用更换测环，整个装置占用空间小，简单方便。三个支脚同时沿着直径方向移动，可以进行定心功能，从而使得指示表的测头对准工件的球心位置，使得测量更准确。采用锁紧机构，可以在指定的位置随时进行锁紧，操作简单方便。

技术领域

本发明涉及球面、非球面光学元件的测量技术领域，特别是一种测量直径可调的球径仪及曲率半径和偏移量测量方法。

背景技术

球面、非球面镜在现代国防、商用领域有着极大的应用，其尺寸也从几十毫米到几千毫米不等，大型球面镜例如500mm以上的，由于自身尺寸太大，另有其它测量方法。对于中小型球面镜、非球面镜的测量，可以用球径仪直接进行在位测量，避免工件的装夹带来费时的缺点。球径仪是用来测量球面或非球面光学元件曲率半径的仪器，作为精密的元件，如果测量不准确，则会对焦点及后续的加工造成很大的误差。

现有的球径仪主要有三种：第一种是用于现场的粗略测量，通过转动卡盘改变半径，采用螺旋机构测量，但它有3个缺点：

1.卡盘转动时同步性能不好，导致无法准确的确定圆心。

2.该球径仪是手持式，由于工件重量的原因，只能针对小型工件测量。

3.采用螺旋测微进行测量会对测量的精度有所影响。

第二种是使用测环的球径仪，这种球径仪可以达到很高的精度，但是一种测环不能对不同直径工件进行测量，适用范围差，需要准备多个不同测量范围的测环，而且更换测环也比较麻烦。

第三种就是计算机控制的球径仪，它可以改变直径进行测量，但都是通过电机来控制，通过光栅尺测量矢高，再由计算机计算得到，但它具有几个缺点：

1.采用光栅尺测量再进行计算，理论误差会有所积累，并且安装比较繁琐。

2.该球径仪采用计算机、步进电机进行控制，因此造价昂贵，而且占用空间比较大，不简便易用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测量直径可调的球径仪及曲率半径和偏移量测量方法，以克服现有技术的不足，本装置能够对不同直径的工件进行测量，期间不用更换测环，定心功能更好，而且具有自锁功能，操作简便，方便易用，而且可以根据精度要求更换指示表，使得读数更准确。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种测量直径可调的球径仪，包括指示表以及用于安装指示表的固定底座，固定底座上设有通孔，指示表固定安装于固定底座的通孔内，固定底座四周以通孔圆心为中心均设有至少三个竖直导轨，还包括能够相对竖直轨道上下滑动的升降台，升降台上设有能够同时分别与多个竖直导轨同时啮合滑动的滑动耳，固定底座四周以通孔圆心为中心均设有多个与竖直导轨间隔设置的底座滑槽，底座滑槽上设有能够在底座滑槽上滑动的滑块，滑块与升降台通过连杆连接，底座滑槽中间设有滑槽通孔，滑块下端固定有支脚，底座滑槽上设有用于标注滑块与固定底座通孔中心距离的刻度。

关于竖直导轨，固定底座四周以通孔圆心为中心均设有三个竖直导轨。

进一步的，滑动耳上设有用于将升降台与竖直轨道锁紧固定锁紧装置。

对于锁紧装置，包括设置于滑动耳上设有用于套设于竖直轨道的通孔，滑动耳侧壁设有连通通孔的锁紧螺纹孔，锁紧螺纹孔内设有锁紧螺母。

关于连杆的连接，两端分别铰接在滑块与升降台上，升降台侧壁设有用于连接连杆的铰接耳。