[发明专利]龙门式测量装置及龙门式测量方法

权利要求书

1.一种龙门式测量装置，其特征在于，包括：

承载模块，包括沿Y向对称设置的两个侧壁及连接两个所述侧壁的横梁，所述横梁上设置有第一导轨，两个所述侧壁的顶端均设置有第二导轨，所述第一导轨与所述第二导轨在同一水平面内；

运动模块，包括一第一滑块和两个第二滑块，所述第一滑块设置于所述第一导轨上并能够沿着所述第一导轨在X向上移动，两个所述第二滑块分别设置于两个所述第二导轨上并能够沿着所述第二导轨在Y向上移动，所述第一滑块和所述第二滑块在同一X轴上，使得所述第一滑块具有X向和Y向的自由度；

运动位置测量模块，用于获取所述第一滑块和两个所述第二滑块的位置信息，所述第一滑块的位置信息为X向的位置信息；

参考探测模块，用于获取所述第一滑块的移动而导致的所述第一导轨的X向的变形量；

校正模块，利用所述第一导轨的X向的变形量校正所述第一滑块的X向的位置信息。

2.如权利要求1所述的龙门式测量装置，其特征在于，所述参考探测模块包括比较单元及两组参考干涉仪测量单元，两组所述参考干涉仪测量单元设置于所述第一导轨的一端以发射参考测量光束至所述第一导轨的另一端，并获取所述第一导轨另一端沿X向的位置信息，所述比较单元通过比较两组所述参考干涉仪测量单元获取的X向的位置信息以得到所述第一导轨的变形量。

3.如权利要求2所述的龙门式测量装置，其特征在于，两组所述参考干涉仪测量单元在Z向的位置不同，在X向及Y向的位置相同，其中，Z向与X向及Y向均垂直。

4.如权利要求2或3所述的龙门式测量装置，其特征在于，所述运动位置测量模块包括两组X向干涉仪测量单元，两组所述X向干涉仪测量单元设置于所述第一导轨的一端以发射X向测量光束至所述第一滑块上，并获取所述第一滑块沿X向的位置信息，一组X向干涉仪测量单元与一组参考干涉仪测量单元在Z向的位置对应。

5.如权利要求4所述的龙门式测量装置，其特征在于，每组X向干涉仪测量单元包括若干X向干涉仪，若干X向干涉仪在X向及Z向的位置相同，在Y向的位置不同。

6.如权利要求4所述的龙门式测量装置，其特征在于，所述参考探测模块和/或两组所述X向干涉仪测量单元均设置于任一个所述第二滑块上。

7.如权利要求4所述的龙门式测量装置，其特征在于，所述运动位置测量模块还包括两组Y向干涉仪测量单元，两组所述Y向干涉仪测量单元分别沿着两个所述第二滑块的移动方向设置，以获取两个所述第二滑块的位置信息。

8.如权利要求7所述的龙门式测量装置，其特征在于，每组所述Y向干涉仪测量单元包括至少两个Y向干涉仪，且至少两个所述Y向干涉仪在X向及Y向的位置相同，在Z向的位置不同。

9.一种使用如权利要求1-8中任一项所述的龙门式测量装置的龙门式测量方法，其特征在于，包括：

运动位置测量模块获取所述第一滑块当前的X向的位置信息；

参考探测模块获取所述第一导轨的X向的变形量；

校正模块利用所述第一导轨的X向的变形量校正所述第一滑块的X向的位置信息。

10.如权利要求9所述的龙门式测量方法，其特征在于，所述参考探测模块包括设置于所述第一导轨的一端并发射参考测量光束至所述第一导轨的另一端的两组参考干涉仪测量单元，所述运动位置测量模块包括设置于所述第一导轨的一端并发射X向测量光束至所述第一滑块上的两组X向干涉仪测量单元，一组X向干涉仪测量单元与一组参考干涉仪测量单元在Z向的位置对应，获取所述第一导轨的变形量的步骤包括：

分别将每组相对应的X向干涉仪测量单元与参考干涉仪测量单元的测量结果作差以得到第一差值和第二差值；

将所述第一滑块移动至所述第一导轨沿X向的中央，分别将每组相对应的X向干涉仪测量单元与参考干涉仪测量单元的测量结果作差以得到第三差值和第四差值；

根据所述第一差值、第二差值、第三差值和第四差值获取所述第一导轨的变形量。

11.如权利要求10所述的龙门式测量方法，其特征在于，根据如下公式获取所述第一导轨的变形量ΔP_XG1-XG2：

ΔP_XG1-XFC2＝P1_XG1-XFC2-P3_XG1-XFC2；

ΔP_XG2-XFC1＝P2_XG2-XFC1-P4_XG2-XFC1；

ΔP_XG1-XG2＝(ΔP_XG1-XFC2+ΔP_XG2-XFC1)/2；

其中，P1_XG1-XFC2、P2_XG2-XFC1分别为将每组相对应的X向干涉仪测量单元与参考干涉仪测量单元的测量结果作差得到的第一差值和第二差值；P3_XG1-XFC2、P4_XG2-XFC1分别为将所述第一滑块移动至所述第一导轨沿X向的中央后，将每组相对应的X向干涉仪测量单元与参考干涉仪测量单元的测量结果作差得到的第三差值和第四差值。