CN207472216U - 一种金工件平行度光学法测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种金工件平行度光学法测试系统，包括底座，底座上设有工作光学台板，底座侧边与垂直支架底端固定连接，垂直支架与水平支架通过调平支撑块连接，水平支架上固定连接有物镜镜筒，物镜镜筒上端与光学镜筒固定连接且内部相互连通，光学镜筒上端与成像镜筒连接且内部相互连通；物镜镜筒下端设有与镜筒同轴的消色差准直物镜；光学镜筒内部安装有分光片，分光片与镜筒轴向成45度夹角，光学镜筒侧壁上嵌有光源模块，光源模块的出射光方向与所述光学镜筒轴向垂直；成像镜筒和光学镜筒的连接处设有十字标尺，成像镜筒内部设有成像物镜，成像镜筒顶端设有CCD成像装置；光学镜筒侧壁上还设有与光源模块相对应的照明棱镜。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种金工件平行度光学法测试系统，属于光学仪器技术领域。
背景技术
传统的金工件平面度测试方法由来已久，使用的方法已非常成熟。
其中，打表法的方法是将工件基准面放在平板上，用千分表测被测表面，读出最大与最小数值之差即为平行度误差，应将所测数据换算到工件实际长度上；将工件放到平板上，将基准面找平，分别测出基准面与被测面的直线度后获得平行度误差。打表法的精度受限于千分表本身的精度及设备搭建过程中设备的精度，比如平板的平面度，基准面平面度等，系统误差较高。优点是整个面进行计算，找到偏差最大的点即是所需测试所需的平行度。
另外，三坐标法的测试同样也受限于仪器的精度，但是能自动生成报告，且测量时间较短，有很多优点。但是三坐标法的测试缺点就是在测试过程中是取三点而不是整个面进行计算，有很大的随机误差。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是提供一种金工件平行度光学法测试系统，该测试系统排除了金工件表面因为粗糙度引起的测试误差，提高了测试效率。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：
一种金工件平行度光学法测试系统，包括底座，所述底座上设有工作光学台板，所述底座侧边与垂直支架底端固定连接，所述垂直支架与水平支架通过调平支撑块连接，所述水平支架上固定连接有物镜镜筒，所述物镜镜筒上端与光学镜筒固定连接且内部相互连通，所述光学镜筒上端与成像镜筒连接且内部相互连通；所述物镜镜筒下端设有与镜筒同轴的消色差准直物镜；所述光学镜筒内部安装有分光片，所述分光片与镜筒轴向成45度夹角，所述光学镜筒侧壁上嵌有光源模块，所述光源模块的出射光方向与所述光学镜筒轴向垂直；所述成像镜筒和所述光学镜筒的连接处设有十字标尺，所述成像镜筒内部设有成像物镜，所述成像镜筒顶端设有CCD成像装置；所述光学镜筒侧壁上还设有与光源模块相对应的照明棱镜。
进一步的，所述光源模块包括LED光源和十字分划板，所述LED光源发出的光通过所述十字分划板后所呈的像经过所述分光片反射后穿过所述消色差准直物镜，之后再由工作光学台板上的被测件上的光学平板反射后再次穿过所述消色差准直物镜，穿过所述分光片后照射到所述十字标尺上，最终所述十字分划板所呈的像同所述十字标尺所呈的像一同经过成像物镜成像在CCD成像装置上。
进一步的，所述十字标尺位于所述消色差准直物镜的焦点位置，所述十字分划板与所述十字标尺相对于所述消色差准直物镜共焦。
进一步的，所述分光片为50/50分光片。
进一步的，所述垂直支架侧边固定有水平轴，所述水平轴伸入所述调平支撑块与所述调平支撑块转动连接。
进一步的，所述水平支架通过转轴与所述调平支撑块铰链，所述转轴两侧分别对称设有调节螺钉，所述调节螺钉分别穿过所述水平支架并伸入所述调平支撑块中。
相比于现有技术，本实用新型技术方案具有的有益效果为：
本实用新型金工件平行度光学法测试系统排除了金工件表面因为粗糙度引起的随机误差，提高了测试效率，在测试过程中金工件不需要移动，且在整个测试过程中测试的是一个面的结果，而不是某些点的平行度，相比于传统打表的测试方法效率大大提高。
附图说明
图1为本实用新型金工件平行度光学法测试系统的结构示意图；
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明。
如图1所示，本实用新型金工件平行度光学法测试系统，该系统包括底座1，底座1上设有工作光学台板2；底座1侧边与垂直支架3底端固定连接，垂直支架3与水平支架5通过调平支撑块4连接，水平支架4另一端与物镜镜筒6固定连接，物镜镜筒6上端与光学镜筒7固定连接且内部相互连通，光学镜筒7上端与成像镜筒8连接且内部相互连通；物镜镜筒6下端设有与镜筒同轴的消色差准直物镜9；光学镜筒7内部安装有分光片10，分光片10与光学镜筒7轴向成45度夹角；光学镜筒7侧壁上嵌有光源模块11，光源模块11的出射光方向与光学镜筒7轴向垂直；成像镜筒8和光学镜筒7的连接处设有十字标尺12，成像镜筒8内部设有成像镜13，成像镜筒8顶端设有CCD成像装置14。
其中，光源模块11包括LED光源15和十字分划板16。系统工作时，被测件放置于工作光学台板2上，同时被测件上表面放置有一片光学平板。
LED光源15发出的光通过十字分划板16后所呈的像经过分光片10反射后穿过消色差准直物镜9，之后再由工作光学台板2上的被测件上的光学平板反射后再次穿过消色差准直物镜9，穿过分光片10后照射到十字标尺12上，最终十字分划板16所呈的像同十字标尺12所呈的像一同经过成像物镜8成像在CCD成像装置14上。通过比较CCD成像装置14所呈的十字标尺12的像和十字分划板16的像之间的偏差即可间接测量出被测工件整个平面的平行度。
其中，十字标尺12位于消色差准直物镜9的焦点位置，十字分划板16与十字标尺12相对于消色差准直物镜9共焦。分光片10为50/50分光片，实现一半光被反射，一半光透射。
另外，垂直支架3侧边固定有水平轴18，水平轴18伸入调平支撑块4中，这样调平支撑块4可沿水平轴18做轴向运动，从而带动物镜镜筒6转动，实现物镜镜筒6相对于工作光学台板2垂直度的调节。
另一方面，水平支架5通过转轴19与调平支撑块4铰链，同时转轴19两侧分别对称设有调节螺钉20，调节螺钉20分别穿过水平支架5并伸入调平支撑块4中。通过调节两个调节螺钉20，可以调整水平支架5以转轴19为轴心相对调平支撑块4进行细微转动，从而调节物镜镜筒6相对于工作光学台板2的垂直度。
光学镜筒7侧壁与光源模块11相对的位置上还设有照明棱镜17，在光源模块11发光强度不能满足要求的情况下，外部可以通过照明棱镜17补充光照，从而提高系统的背景光，满足测试要求。
Claims (6)
1.一种金工件平行度光学法测试系统，其特征在于：包括底座，所述底座上设有工作光学台板，所述底座侧边与垂直支架底端固定连接，所述垂直支架与水平支架通过调平支撑块连接，所述水平支架上固定连接有物镜镜筒，所述物镜镜筒上端与光学镜筒固定连接且内部相互连通，所述光学镜筒上端与成像镜筒连接且内部相互连通；所述物镜镜筒下端设有与镜筒同轴的消色差准直物镜；所述光学镜筒内部安装有分光片，所述分光片与镜筒轴向成45度夹角，所述光学镜筒侧壁上嵌有光源模块，所述光源模块的出射光方向与所述光学镜筒轴向垂直；所述成像镜筒和所述光学镜筒的连接处设有十字标尺，所述成像镜筒内部设有成像物镜，所述成像镜筒顶端设有CCD成像装置；所述光学镜筒侧壁上还设有与光源模块相对应的照明棱镜。
2.根据权利要求1所述的金工件平行度光学法测试系统，其特征在于：所述光源模块包括LED光源和十字分划板，所述LED光源发出的光通过所述十字分划板后所呈的像经过所述分光片反射后穿过消色差准直物镜，再由工作光学台板上被测件上的光学平板反射后再次穿过所述消色差准直物镜，穿过分光片后照射到十字标尺上，最终十字分划板所呈的像同十字标尺所呈的像一同经过成像物镜成像在CCD成像装置上。
3.根据权利要求1所述的金工件平行度光学法测试系统，其特征在于：所述十字标尺位于所述消色差准直物镜的焦点位置，所述十字分划板与所述十字标尺相对于所述消色差准直物镜共焦。
4.根据权利要求1所述的金工件平行度光学法测试系统，其特征在于：所述分光片为50/50分光片。
5.根据权利要求1所述的金工件平行度光学法测试系统，其特征在于：所述垂直支架侧边固定有水平轴，所述水平轴伸入所述调平支撑块与所述调平支撑块转动连接。
6.根据权利要求1所述的金工件平行度光学法测试系统，其特征在于：所述水平支架通过转轴与所述调平支撑块铰链，所述转轴两侧分别对称设有调节螺钉，所述调节螺钉分别穿过所述水平支架并伸入所述调平支撑块中。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109387162A (zh) * | 2018-12-08 | 2019-02-26 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种平面平行度批量测量方法 |
| CN111958120A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-11-20 | 华清创智光电科技(清远)有限公司 | 平面校准装置及其激光打标机 |
| CN112781841A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-11 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 基于显微测量的成像传感器像面平行度调试系统及方法 |
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2017
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