[发明专利]一种测量同轴度的装置及方法

摘要

本发明公开了一种测量同轴度的装置及方法，该装置包括光源，及置于光源出射面上的分光棱镜一，在分光棱镜一下方依次设置有透镜一、透镜二、分光棱镜二，分光棱镜二下方设置有一被检测轴一，分光棱镜二左侧设置有一45°角放置的平面反射镜，平面反射镜下方设置有一被检测轴二；在分光棱镜一上方设置有CCD探测器，所述CCD探测器与处理器电连接，处理器电连接计算机。其方法包括1）搭建光路；2）标定CCD探测器；3）调整光路；4）被检测轴一、轴二的反射光轨迹成像于CCD探测器上经处理器输出到计算机；5）计算机进行轨迹拟合，计算得到同轴度数值。其原理简单，可实施性强、稳定度好，具备自动化和智能化的优点，可实现对同轴度的在线测量。

主权项

一种测量同轴度的方法，其特征在于，采用的测量同轴度的装置包括光源（1），及置于光源（1）出射面上的分光棱镜一（2），在分光棱镜一（2）下方依次设置有透镜一（3）、透镜二（4）、分光棱镜二(5)，分光棱镜二(5)下方设置有一被检测轴一(6)，分光棱镜二（5）左侧设置有一45°角放置的平面反射镜(7)，平面反射镜(7)下方设置有一被检测轴二(8)；在分光棱镜一(2)上方设置有CCD探测器(9)，所述CCD探测器与处理器(10) 电连接，处理器电连接计算机（11）；该方法包括下述步骤：1）搭建光路，将光源设置于透镜一的焦点处，使光源发出的光束通过分光棱镜一与透镜一后形成平行光束；透镜一与透镜二设置时焦点位置重合；平行光束通过透镜二后汇聚，再通过分光棱镜二透射到达被检测轴一，被检测轴一设置于透镜二的焦平面处；平行光束通过透镜二后汇聚，再通过分光棱镜二反射到达被检测轴二；到达被检测轴一、被检测轴二的光束经反射沿原光路到达CCD探测器上，CCD探测器与处理器电连接，处理器与计算机电连接；2）应用搭建好的光路，用标准量块对CCD探测器进行标定，计算CCD每像元对应的实物实际尺寸；3）被检测轴一，被检测轴二置于搭建好的光路中，采用自准直法，使被检测轴一处于透镜二的焦面位置，通过被检测轴一、被检测轴二自身的电机或者手动使被检测轴一、被检测轴二匀速转动一周；4）经被检测轴一反射的光束通过分光棱镜二、透镜二、透镜一、分光棱镜一成像于CCD探测器上o点处，经处理器输出到计算机中；5）经被检测轴二反射的光束通过平面反射镜、分光棱镜二、透镜二、透镜一、分光棱镜一成像于CCD探测器上，经处理器输出到计算机中；6）计算机将被检测轴一、被检测轴二旋转一周后，处理器输出值进行轨迹圆拟合，得到两个曲线圆，通过对两个曲线圆的轴向、径向不重合度计算，根据步骤2）中标定的像元尺寸，以及光学系统放大倍率，得到同轴度数值。