[发明专利]一种基于电容式位移传感器的摆臂轮廓仪及其装调方法

摘要

一种基于电容式位移传感器的摆臂轮廓仪及其装调方法属于光学元件面形检测领域，目的在于解决现有技术存在的摆臂轮廓仪不能满足更高精度的检测需求的问题。本发明的测量臂与气浮转台固定连接，测量臂一端通过测头装卡装置安装有电容式位移传感器的测头，另一端设置有配重块；信号采集卡对气浮转台角度信号进行采集，控制单元控制电容式位移传感器和信号采集卡采集同一时刻信号。本发明采用高精度的电容式位移传感器，作用距离为零，实现高精度的摆臂轮廓检测，相比传统摆臂轮廓仪，测量精度更高，稳定性更好。本发明提出的一种基于电容式位移传感器的摆臂轮廓仪的装调方法，有效地解决了摆臂轮廓仪装调和测量时与元件磕碰的风险问题。

主权项

1.一种基于电容式位移传感器的摆臂轮廓仪的装调方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将所述摆臂轮廓仪安装在机床轴(7)上；步骤二：调节待测导电光学元件(6)在水平方向的位置，使待测导电光学元件(6)中心与机床转台(8)中心对齐；步骤三：将激光测距式位移传感器测头通过测头装卡装置(5)安装在测量臂(9)端部，控制机床轴(7)运动，并调整机床轴(7)倾斜角度，使测量臂(9)摆一圈时，激光测距式位移传感器测头读数变化在0.8*S0以内，记录此时机床轴的位置参数(x,y,z,A)；其中S0为电容式位移传感器(1)的量程，(x,y,z)为机床轴的位置参数，A为机床轴的倾斜角度值；步骤四：在待测导电光学元件表面上找到机床中心位置，贴上靶标，并使靶标中心与机床中心重合；步骤五：将激光测距式位移传感器测头换下，安装上电容式位移传感器(1)测头，并将机床轴调整到步骤三记录参数(x,y,z,A)的位置；步骤六：调整电容式位移传感器(1)测头位置，使电容式位移传感器(1)测头的测量中心对准靶标中心，且测量方向垂直于待测导电光学元件表面中心，以及在该位置时测头读数为0.5*S0，完成电容式位移传感器(1)测头的装调；步骤七：将信号采集卡(3)连接上气浮转台(4)，将控制单元(2)与信号采集卡(3)和电容位移传感器(1)建立连接，完成基于电容式位移传感器的摆臂轮廓仪的装调；一种基于电容式位移传感器的摆臂轮廓仪，包括测量臂(9)、测头装卡装置(5)和控制单元(2)，其特征在于，还包括气浮转台(4)、电容式位移传感器(1)和信号采集卡(3)；所述测量臂(9)与所述气浮转台(4)固定连接，所述测量臂(9)一端通过测头装卡装置(5)安装有电容式位移传感器(1)的测头，另一端设置有配重件；所述信号采集卡(3)对气浮转台(4)旋转角度的信号进行采集，所述控制单元(2)控制电容式位移传感器(1)和信号采集卡(3)记录同一时刻信号；检测时测量臂(9)与气浮转台(4)固定在一起，携带电容式位移传感器(1)测头绕气浮转台(4)旋转轴旋转，测头在镜面扫过一条弧线，测得轨迹位置处非球面与其最接近球面的偏离量，电容式位移传感器(1)测完一条弧线，机床转台转轴旋转一定角度，电容式位移传感器(1)继续测下一条弧线。