CN103162594A - 磷酸盐激光玻璃元件平行斜面间距离的测量装置 - Google Patents

Abstract

一种磷酸盐激光玻璃元件平行斜面间距离的测量装置，特点在于其构成包括横长杆、两根竖短杆、螺丝钉、两个塑料保护帽、两个等长度的塑料支撑座和一个千分表。本发明用于磷酸盐激光玻璃元件两组平行斜面间的距离测量，具有准确、方便、易校准、不易划伤玻璃的特点。

Description

磷酸盐激光玻璃元件平行斜面间距离的测量装置

技术领域

本发明涉及玻璃元件外形尺寸的测量方法，特别是一种磷酸盐激光玻璃元件两组平行斜面间距离尺寸的测量装置，该装置用于磷酸盐激光玻璃元件两组平行斜面间的距离测量，具有准确、方便、易校准、不易划伤玻璃的特点。

背景技术

用于大型激光装置中的大尺寸磷酸盐激光玻璃元件具有严格的尺寸要求。在目前对神光三主机磷酸盐激光玻璃加工工艺中，进行包边工艺前激光玻璃外形尺寸中相距784.20mm和434.20mm（误差要求都为±0.02mm）两侧端面是已经完成抛光的两组倾角为2°的平行斜面。两组平行斜面之间尺寸的检测，最初采用游标卡尺。使用游标卡尺测量时有两种测试方法，方法一直接测量两平行斜面顶端上两点之间的距离；方法二直接测量两平行斜面之间的距离，然后利用测得尺寸除以cos（2°）得到要求测试距离实际尺寸。磷酸盐激光玻璃材质较软，在加工定型过程中要进行1mm倒角，所以方法一中测得的实际尺寸中包含了因倒角引入的误差。方法二中要保证两个游标卡尺外测量爪内侧端面与玻璃的两个斜面贴合，由于测试距离较长、两个斜面的倾角不完全相同，人为测量过程容易引入较大的随机误差。两种方法中引入的误差（都大于几十微米），以及测量中所用的大量程游标卡尺的精度为0.02mm，使得实际测试不容易满足测量要求。高碳钢材质的游标卡尺相比磷酸盐激光玻璃硬度较大，容易划伤玻璃，在已经抛光玻璃斜面上容易留下划痕，严重影响玻璃表面质量。测试相距784.20mm的两个平行斜面的距离时，游标卡尺的总长度接近2m，较长的空间要求，非常不利于测量磷酸盐激光玻璃元件两组平行斜面间距离。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了提供一种磷酸盐激光玻璃元件平行斜面间距离的测量装置，该测量装置对测量的磷酸盐激光玻璃元件外形尺寸具有准确、方便、易校准、不易划伤玻璃的良好作用。

本发明技术解决方案如下：

一种磷酸盐激光玻璃元件平行斜面间距离的测量装置，特点在于其构成包括横长杆、两根竖短杆、螺丝钉、两个塑料保护帽、两个等长度的塑料支撑座和一个千分表，在所述的横长杆两端垂直于该横长杆各固定连结一根竖短杆的一端，构成一个π形结构，两根竖短杆的另一端从外向内侧相对地分别安装一个螺丝钉和一个千分表，所述的螺丝钉通过紧固螺丝和垫圈从外向内水平地安装在一根竖短杆上，该螺丝钉的内端套有塑料保护帽，所述的千分表的测杆与所述的螺丝钉同一水平地安装在另一根竖短杆上，该千分表的测杆的内端套有塑料保护帽，所述的两个等长度的塑料支撑座与所述的两根竖短杆平行地安装在所述的横长杆上两根竖短杆之间。

所述的螺丝钉的塑料保护帽顶点和千分表的塑料保护帽的顶点处于同一水平位置并低于所述的塑料支撑座的底部，

所述的横长杆、竖短杆采用高碳钢材料制成，由于在室温环境下很小热膨胀系数和高的强度和刚度，能够保证测试过程中变形量很小。

所述的塑料保护帽和塑料支撑座采用硬质塑料制成，硬度小于磷酸盐激光玻璃。

本发明的有益效果：

1、测量准确。大尺寸磷酸盐激光玻璃元件两组平行斜面在完成抛光工艺后，斜面间距离尺寸与要求尺寸间的差量处在千分表量程范围中。测量装置的测试结果，是在一个固定尺寸（长度）数值的基础上，加上千分表上的数值。通过测量装置的塑料支撑座使装置平放在玻璃表面，测量同一水平面上两点的距离（两个塑料保护帽顶点的距离）。相比用游标卡尺直接测量两平行斜面顶端上两点之间的距离或者直接测量两平行斜面之间的距离，这种方法引起的误差明显偏小，测量结果更加准确。

2、测量方便。相对游标卡尺测量，本测量装置明显放宽对测量空间的要求，测量方法简单、操作方便，测量批量生产的大尺寸磷酸盐激光玻璃元件平行斜面间的距离时，能够大大提高工作效率，节省时间。

3、便于校准。所述的横长杆和竖短杆采用高碳钢材料，由于在室温环境下很小热膨胀系数以及高的强度和刚度，能够保证测试过程中变形量很小。用测量装置测试已知尺寸的微晶玻璃标准块（热膨胀系数为零），通过调节短支架的螺丝钉位置，可以及时方便地对测量装置进行校准操作。

4、不易划伤玻璃。测量时与磷酸盐激光玻璃接触的塑料保护帽和塑料支撑座的硬度相对玻璃硬度较小，能够防止在磷酸盐激光玻璃表面形成划痕，不影响玻璃表面质量。

5、总之，本发明用于磷酸盐激光玻璃元件两组平行斜面间的距离测量，具有准确、方便、易校准、不易划伤玻璃的特点。

附图说明

图1是本发明磷酸盐激光玻璃元件平行斜面间距离的测量装置的一个实施例的平面示意图

图2是本发明测试方法的误差分析

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明，但不应以此限制本发明的保护范围。

先请参阅图1所示，由图可见，本发明磷酸盐激光玻璃元件平行斜面间距离的测量装置，包括一根横长杆1、两根竖短杆2、螺丝钉3、两个塑料保护帽4、两个等长度的塑料支撑座5和一个千分表6，在所述的横长杆1两端垂直于该横长杆1各连结一根竖短杆2的一端，构成一个π形结构，两根竖短杆2的另一端从外向内侧分别安装一个螺丝钉3和一个千分表6，所述的螺丝钉3通过紧固螺丝7和垫圈8从外向内水平地安装在一根竖短杆2上，该螺丝钉3的内端套有一个塑料保护帽4，所述的千分表6的测杆与所述的螺丝钉3同一水平地安装在另一根竖短杆2上，该千分表6的的测杆内端套有一个塑料保护帽4，所述的两个等长度的塑料支撑座5与所述的两根竖短杆2平行地安装在两根竖短杆2之间的所述的横长杆1上。

对磷酸盐激光玻璃元件平行斜面间距离进行测量时，将所述的测量装置，通过塑料支撑座（5）平放在被测磷酸盐激光玻璃元件平面上，在放置过程中拉出千分表6测杆，使玻璃两个测试斜面处于螺丝钉3的内端的塑料保护帽4和千分表6的内端套塑料保护帽4之间，装置稳定后，松开千分表6的测杆，使测杆另一端塑料保护帽（4）顶点与玻璃斜面接触。在测量装置原有长度基础上加上千分表6表盘显示示数，可以得到磷酸盐激光玻璃元件两斜面之间的距离。

误差分析：

处于同一水平高度的两个塑料保护帽4顶点在测量磷酸盐激光玻璃元件9两个平行斜面之间的尺寸距离时，由于两个塑料保护帽4与激光玻璃元件9的接触点不在顶点上，如图2所示，存在Δ₁和Δ₂的误差。由于两个斜面的倾角和塑料保护帽4的曲率半径（2mm-3mm）相等，所以Δ₁和Δ₂相等。计算Δ₁=AB·sinα=OA·tanβ·sinα=OA·tanα·sinα，将2mm≤OA≤3mm,α=2°代入计算公式，得到0.0024mm≤Δ₁≤0.0037mm，所以0.0048mm≤Δ₁+Δ₂≤0.0074mm。相对磷酸盐激光玻璃元件尺寸误差要求±0.02mm，这种测试方法测试装置本身的设计误差可以忽略。

以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

另外，本发明满足其他大尺寸、批量化、防划伤材料斜面间距离的测量需要，也可用于其它平面、非平面元件两斜端面之间距离的测量。

Claims (4)

1.一种磷酸盐激光玻璃元件平行斜面间距离的测量装置，特征在于其构成包括横长杆（1）、两根竖短杆（2）、螺丝钉（3）、两个塑料保护帽（4）、两个等长度的塑料支撑座（5）和一个千分表（6），在所述的横长杆（1）两端垂直于该横长杆（1）各连结一根竖短杆（2）的一端，构成一个π形结构，两根竖短杆（2）的另一端从外向内侧分别安装一个螺丝钉（3）和一个千分表（6），所述的螺丝钉（3）通过紧固螺丝（7）和垫圈（8）从外向内水平地安装在一根竖短杆（2）上，该螺丝钉（3）的内端套有一个塑料保护帽（4），所述的千分表（6）的测杆与所述的螺丝钉（3）同一水平地安装在另一根竖短杆（2）上，该千分表（6）的测杆的内端套有一个塑料保护帽（4），所述的两个等长度的塑料支撑座（5）与所述的两根竖短杆（2）平行地安装在两根竖短杆（2）之间的所述的横长杆（1）上。 

2.根据权利要求1所述的磷酸盐激光玻璃元件平行斜面间距离的测量装置，其特征在于所述的螺丝钉（3）的塑料保护帽（4）顶点和千分表（6）的塑料保护帽（4）顶点处于同一水平位置并低于所述的塑料支撑座（5）的底部。

3.根据权利要求1所述的磷酸盐激光玻璃元件平行斜面间距离的测量装置，其特征在于所述的横长杆（1）、竖短杆（2）采用高碳钢材料制成，由于在室温环境下很小热膨胀系数和高的强度和刚度，能够保证测试过程中变形量很小。 

4.根据权利要求1至3任一项所述的磷酸盐激光玻璃元件平行斜面间距离的专用测量装置，其特征在于所述的塑料保护帽（4）和塑料支撑座（5）采用硬质塑料制成，硬度小于磷酸盐激光玻璃。 

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