[发明专利]一种基于激光衍射的拉丝模内孔参数测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种基于激光衍射的拉丝模内孔参数测量装置，其特征在于，包括旋转组件、激光器(2)、扩束镜(3)、CCD(5)和上位机(6)；所述的激光器(2)和扩束镜(3)设置在被测件(4)一侧，激光器(2)发射的激光通过扩束镜(3)入射到被测件(4)的拉丝模孔中；所述的CCD(5)设置在被测件(4)另一侧，透过拉丝模孔的激光束照射在CCD(5)上，CCD(5)采集衍射图样并发送到上位机(6)进行图像处理；旋转组件与被测件(4)连接以驱动被测件(4)转动。

2.根据权利要求1所述的基于激光衍射的拉丝模内孔参数测量装置，其特征在于，所述的旋转组件包括滚珠丝杠(7)、主控制器(8)和步进电机(9)，主控制器(8)电连接步进电机(9)，步进电机(9)与滚珠丝杠(7)连接，滚珠丝杠(7)与被测件(4)连接。

3.根据权利要求2所述的基于激光衍射的拉丝模内孔参数测量装置，其特征在于，所述的主控制器(8)与上位机(6)连接。

4.根据权利要求2所述的基于激光衍射的拉丝模内孔参数测量装置，其特征在于，所述的主控制器(8)还连接有用于显示拉丝模的内部曲线图和相关参数值的LCD(10)。

5.根据权利要求1所述的基于激光衍射的拉丝模内孔参数测量装置，其特征在于，所述的激光器(2)为He-Ne激光器。

6.采用权利要求1至5任意一项所述的基于激光衍射的拉丝模内孔参数测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)上位机(6)根据CCD(5)采集衍射图样，得到仿真衍射图样和能量分布图；则接收屏上P点衍射条纹的光强分布为：

J₁(x)为一阶贝塞尔函数，x用衍射角θ及圆孔半径a表示：

第一级暗环对应的衍射角为中央光斑的直径为D，P点的位置由衍射角θ来确定，若屏上P点离中心O的距离为r，即D＝2r＝2fsinθ，圆孔半径a，λ是激光波长，则中央光斑的直径D为：

由上式(3)得到D，再求得圆孔的半径a，进而计算出拉丝模定径区的直径L；

步骤2)旋转组件不断旋转拉丝模，使激光束倾斜入射到拉丝模的定径区，得到定径区的仿真衍射图样和能量分布图；能量分布图中的极值点的取值就是tanθ，根据即求出定径区的纵深N；

从而计算出模具孔型结构和各部参数。