[发明专利]一种非接触式坐标测量机

权利要求书

1.一种非接触式坐标测量机，包括机架、光学探头、三维运动机构、显示系统和控制系统，所述光学探头设于所述三维运动机构上，所述三维运动机构设于所述机架上，所述机架与所述控制系统相连，所述控制系统与所述显示系统相连接，其中所述的三维运动机构由三个相互垂直平移机构组成，其中一个平移机构竖直方向设置，记为Z轴平移机构；三维运动机构上设置有位置计量装置，用于记录位置变化量；

其特征在于：所述的光学探头由干涉光路组成，所述干涉光路包括光源、准直透镜、分束器、成像透镜、聚焦透镜、平面反射镜、球壳透镜、CCD图像传感器；以光源所在一侧为物方，所述光源发出的光被准直透镜准直后入射到分束器上，经分束器反射的光作为参考光束，参考光被垂直放置的平面反射镜反射后原路返回，再次通过分束器被成像透镜聚焦于CCD图像传感器上；其中CCD图像传感器与显示系统连接，实时将干涉图像传输至显示系统；

透射过分束器的光作为测量光束，测量光束经过聚焦透镜后聚焦于聚焦透镜的像方焦点处；所述的球壳透镜内表面设置有半透半反膜，且球壳透镜放置在聚焦透镜与聚焦透镜的像方焦点之间，球壳透镜的球心与聚焦透镜的像方焦点重合；

测量时，通过干涉条纹判断聚焦位置与被测点的相对位置，将Z轴平移机构的平动轴向上或向下移动，直至干涉条纹为理想的零级条纹，由位置计量装置记录此测量点的位置信息；调整三维运动机构依次在被测面上进行面形扫描，然后进行面形拟合，通过拟合后的面形与工件面形的比较，分析确定其面形误差。

2.根据权利要求1所述的一种非接触式坐标测量机，其特征在于：所述的球壳透镜与聚焦透镜之间还设置有小孔光阑。

3.根据权利要求1所述的一种非接触式坐标测量机，其特征在于：测量光束与参考光束等光程。

4.根据权利要求1-3之一所述的一种非接触式坐标测量机，其特征在于：所述的三维运动机构上设置的位置计量装置为光栅尺。

5.根据权利要求1-3之一所述的一种非接触式坐标测量机，其特征在于：所述的三维运动机构上设置的位置计量装置为锆钛酸铅压电陶瓷位移位置计量装置。

6.根据权利要求1-3之一所述的一种非接触式坐标测量机，其特征在于：所述的平面反射镜与分束器之间还设置有减光板。