[发明专利]一种消除重力影响的薄基片变形测量方法

摘要

本发明公开了一种消除重力影响的薄基片变形测量方法，所述薄基片由三个支撑球支撑，包括以下步骤：通过测量确定三个支撑球的位置；将待测的薄基片放置于三个支撑球上，确定薄基片的厚度和位置；将测得的三个支撑球的位置信息和薄基片的厚度、轮廓与位置信息输入至有限元分析软件中，进行重力附加变形仿真，计算重力附加变形；扫描测得薄基片的总变形，总变形减去计算的重力附加变形，得出薄基片真实变形。本发明无离子污染，不使用液体，不产生表面张力附加变形；对支撑球的位置没有要求，不要求支撑机构的装配精度；不需要额外定心机构来保证薄基片中心处于正反测量翻转轴上。

主权项

1.一种消除重力影响的薄基片变形测量方法，所述薄基片由三个支撑球支撑，其特征在于：包括以下步骤：①通过测量确定三个支撑球的位置；②将待测的薄基片放置于三个支撑球上，确定薄基片的厚度、位置和轮廓信息；③将步骤①和步骤②测得的三个支撑球的位置信息和薄基片的厚度、位置和轮廓信息输入至有限元分析软件中，进行重力附加变形仿真，计算重力附加变形；④扫描测得薄基片的总变形，总变形减去步骤③计算的重力附加变形，得出薄基片真实变形；步骤①使用光学位移传感器进行测量，将光学位移传感器固定一轴坐标，沿另一轴扫描测量支撑球轮廓，对轮廓数据进行最小二乘圆拟合，圆中心坐标即为支撑球在该移动轴方向上的中心坐标，用同样的方法测得该支撑球另一轴方向的中心坐标；用同样的方法测得另外两个支撑球的位置坐标；步骤②中薄基片的位置使用光学位移传感器进行测量，将光学位移传感器固定一轴坐标，沿另一轴扫描薄基片，从薄基片内部直至外部无读数，对测量数据进行边缘曲线和表面直线的最小二乘拟合，表面直线与边缘曲线的交点为薄基片的边缘点，对边缘点进行最小二乘拟合，得出薄基片的位置与轮廓；步骤②中薄基片的厚度使用光学位移传感器进行测量，首先测得支撑球的顶点坐标，再测量支撑球处放置薄基片后高度，放置薄基片后的高度与支撑球顶点的高度差为薄基片的厚度；在放置薄基片前，光学位移传感器固定一轴坐标，沿另一轴扫描测量支撑球轮廓，对轮廓数据进行最小二乘圆拟合，圆中心坐标为支撑球在该移动轴方向上的中心坐标，将光学位移传感器的一轴固定在中心坐标上，沿另一轴扫描测量支撑球轮廓，最小二乘圆拟合扫描轮廓，最高点为支撑球顶点；或者扫描测量两条以上的支撑球轮廓，对测量数据进行最小二乘球拟合，得到支撑球顶点坐标；然后测量支撑球处放置薄基片后高度；所述光学位移传感器为激光三角传感器、激光共聚焦传感器或白光共聚焦传感器。