[发明专利]基于同轴度转换的透镜组装校方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于同轴度转换的透镜组装校方法及装置，属于测试技术与应用领域。

背景技术

与本发明有关的现有技术领域中有一种三棱镜高度激光非接触检测方法及装置(申请号：200610016868.6)。见图1所示，该装置主要由扫描棱镜1，发射透镜2，接受透镜3，光电传感器4，平面反射镜5，激光器6组成。实际工作中，由激光器6发出准直激光光束经平面反射镜5，反射在扫描棱镜1的反射面上，扫描棱镜1将光转换成匀角速度扫描光，并反射在发射透镜2上形成匀线速度扫描光，匀线速度扫描光经过被测物体后通过接受透镜3将被工件信息反映在光电传感器4上，为保证对工件的检测精度与检测效率，上述装置要求发射透镜2和接受透镜3的光轴在同一条直线上。

与本发明相关的现有技术领域中有一种通过定位销定位透镜的方法见图2所示，该方法主要由发射端定位销1，接受端定位销2，发射透镜3，接受透镜4，透镜座5，镜组座6组成。该方法要求在工作台加工过程中使发射端定位销1和接受端定位销2在同一条直线上，发射透镜3和接受透镜4固定在透镜座上，透镜座5为圆筒形，透镜座与镜组座通过螺纹固定，这样通过定位销的定位即可完成对发射透镜3与接受透镜4的对轴。但是，该方法存在的技术难点是，定位销的位置误差及螺纹配合所带来的旋转误差对透镜组轴心在同一直线上具有较大影响。

发明内容

为解决上述技术难点之透镜组光轴要求在同一条直线上及定位销定位误差大，我们发明了一种基于同轴度转换的透镜组装校方法及装置。

本发明之基于同轴度转换的透镜组装校方法采用的技术方案是，见图2、图3所示，将对图2中透镜2、3的同轴度校正转换为对图3中高圆度柱体2轴线直线度的校正，通过对图3中高圆柱体2轴线的直线度的校正完成对透镜组的同轴度的调整。见图3所示，将高圆度柱体2的两端固定在透镜座1上，镜组座上的顶丝组3能对高圆度柱体2的俯仰角度及扭摆角度进行调整，使用过程中，用千分表6从高圆度柱体2的一端运动到另一端，并读出千分表6的读数，当读数大于一定值时，通过顶丝组3调整高圆度柱体2角度，最终使得高圆度柱体2的直线度在一定范围内。此时，由于柱体的高圆度性，透镜座的轴心在一条直线上，将高圆度柱体2从透镜座1上卸下，装上透镜组，则透镜组的轴心在一条直线上。其中，由高圆度柱体2与直线导轨5之间的不平行引起的误差由下式决定：

见图1所示，式中T为扫描时间，ω为扫描棱镜1角速度，θ为激光光束入射到为扫描棱镜上的夹角，为扫描棱镜1转过角度α为直线导轨与高圆度柱体之间夹角，l为发射透镜与接收透镜之间距离，R为扫描棱镜外接圆半径。

本发明之基于同轴度转换的透镜组装校装置采用了如下技术方案，图3所示，该装置主要由透镜座1，高圆度柱体2，顶丝组3，镜组座4，直线导轨5，千分表6，磁性千分表架7，滚珠滑台8组成。其特征在于，高圆度柱体2直径大小与待安装透镜组直径一致，两侧的镜组座4上开有四个呈90°角的螺纹孔，四个顶丝穿过螺纹孔形成顶丝组3，通过对顶丝组3的调节能完成对透镜座水平摇摆角度、垂直俯仰角度的调整。直线导轨5上带有滚珠滑台8，千分表6通过磁性千分表架7固定在滚珠滑台8上。实际工作时，将直线导轨5与高圆度柱体2平行放置，滚珠滑台8推至一侧镜组座，使千分表6探头跟高圆度柱体2保持弹性接触，再将滚珠滑台8缓慢推至另一镜组座一侧，千分表所显示的数即为在该方向上的同轴度。

本发明之基于同轴度转换的透镜组装校方法的技术效果在于，将复杂的透镜组同轴度校正技术通过高圆度柱体转化为较为简单的柱体轴线直线度校正，该方法具有原理简单，可操作性强，适用性广等特点。

本发明之基于同轴度转换的透镜组装校装置的技术效果在于，相对与复杂的透镜组轴心校正装置，该装置具备结构简单，成本低，可操作性强等特点。

附图说明

附图1是现有技术之三棱镜高度激光非接触检测方法及装置示意图。

附图2是现有技术之通过定位销定位透镜的方法示意图。

附图3是本发明之基于同轴度转换的透镜组装校方法及装置示意图。该图还作为摘要附图。

附图1中，1是扫描棱镜，2是发射透镜，3是接受透镜，4是光电传感器，5是平面反射镜，6是激光器。

附图2中，1是发射端定位销，2是接受端定位销，3是发射透镜，4是接受透镜，5是透镜座5，6是镜组座。

附图3中，1是透镜座，2是高圆度柱体，3是顶丝，4是镜组座，5是直线导轨，6是千分尺，7是磁性千分表架，8是滚珠滑台。