[发明专利]一种基于衍射光栅的主轴径向回转误差测量装置与方法有效
| 申请号： | 201810027452.7 | 申请日： | 2018-01-11 |
| 公开（公告）号： | CN108168461B | 公开（公告）日： | 2019-10-25 |
| 发明（设计）人： | 林杰;金岸;陈嘉敏;杨文国;金鹏;王雷 | 申请（专利权）人： | 哈尔滨工业大学 |
| 主分类号： | G01B11/24 | 分类号： | G01B11/24 |
| 代理公司： | 哈尔滨市伟晨专利代理事务所(普通合伙) 23209 | 代理人： | 李晓敏 |
| 地址： | 150001 黑龙*** | 国省代码： | 黑龙江;23 |
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| 摘要： | 本发明一种基于衍射光栅的主轴径向回转误差测量装置与方法属于精密仪器制造及测量技术领域；该装置包括待测主轴，光栅，装夹装置，激光器，凸透镜，折光元件，光电转换器，信号处理电路和上位机；该方法首先确定等分角半径位置，再调整激光器、凸透镜与折光元件的位置，调整光电转换器与凸透镜之间距离，将获得的干涉信号转换为电学信息，对接收到的信号进行辨向计数及矢量合成并解调出光栅的位移信息，最后评定待测主轴的径向回转误差；本发明利用衍射光栅将主轴的径向回转误差转化为衍射干涉光斑的位移，利用光电转换器获取光斑的位移信息，从而规避了高采样频率的电容传感器难以获得的困境，实现了高速主轴径向回转误差的精密测量。 | ||
| 搜索关键词： | 凸透镜 径向回转误差 光电转换器 衍射光栅 光斑 光栅 测量装置 回转误差 位移信息 折光元件 主轴径向 激光器 测量技术领域 信号处理电路 电容传感器 高采样频率 半径位置 电学信息 干涉信号 高速主轴 精密测量 精密仪器 矢量合成 装夹装置 等分角 上位机 再调整 调出 衍射 评定 干涉 转换 转化 制造 | ||
【主权项】：
1.一种基于衍射光栅的主轴径向回转误差测量装置，其特征在于，包括：待测主轴(1)，光栅(2)，用于装夹光栅(2)的装夹装置(3)，激光器(4)，凸透镜(5)，折光元件(6)，光电转换器(7)，信号处理电路(8)和上位机(9)；其中，光栅(2)通过装夹装置(3)固定在待测主轴(1)的回转端面上，凸透镜(5)和折光元件(6)位于激光器(4)与光栅(2)之间，凸透镜(5)和折光元件(6)的光学轴线与激光器(4)产生的激光同轴；所述待测主轴(1)的回转端面，光栅(2)和装夹装置(3)的轴线重合；所述光栅(2)为具有环形结构的反射式衍射光栅；每个同轴设置的激光器(4)，凸透镜(5)和折光元件(6)为一组，所述组的数量为n，n满足：n≥2，组的安装位置位于光栅(2)的等分角半径，所述等分角半径为将180°圆心角等分为n份的半径；测量原理为，激光器(4)发出的激光依次经过凸透镜(5)和折光元件(6)后垂直入射到光栅(2)上，光栅(2)产生的正负级衍射光再依次经过折光元件(6)和凸透镜(5)后汇聚到光电转换器(7)的工作面上，形成拍频干涉信号，所述拍频干涉信号经过信号处理电路(8)的处理转变成待测主轴(1)的径向回转误差信息，所述径向回转误差信息通过上位机(9)输出。
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