[发明专利]一种测量转轴六自由度几何误差的光学测量装置

权利要求书

1.一种测量转轴六自由度几何误差的光学测量装置，包括六自由度误差敏感单元和六自由度误差测量单元，所述六自由度误差测量单元向所述六自由度误差敏感单元出射光，并根据出射光和六自由度误差测量单元接收的从所述六自由度误差敏感单元的反射光生成测量信号；其特征在于：

所述六自由度误差敏感单元包括与转轴同轴设置的正多面棱体，正多面棱体的底面固定于转轴外端，多面棱体的顶面中心区域设有反射镜；

所述六自由度误差测量单元包括角度误差测量单元和直线度误差测量单元；

所述角度误差测量单元包括第一自准直仪和第二自准直仪，第一自准直仪沿空间坐标系的X轴向正多面棱体的一个侧面a出射光，第一自准直仪的出射光和所述侧面a的反射光生成的测量信号用于测量转轴的绕Y轴旋转的角度误差和绕Z轴旋转的角度定位误差，第二自准直仪沿空间坐标系的Y轴向正多面棱体的另一个侧面b出射光，第二自准直仪的出射光和侧面b的反射光生成的测量信号用于测量转轴的绕X轴旋转的角度误差；

所述直线度误差测量单元包括第一激光位移传感器、第二激光位移传感器和第三激光位移传感器，第一激光位移传感器沿空间坐标系的X轴向正多面棱体侧面a相对的侧面c出射光，第一激光位移传感器和侧面c的反射光生成的测量信号用于测量转轴沿X方向的直线度误差，第二激光位移传感器沿空间坐标系的Y轴向正多面棱体侧面b相对的侧面d出射光，第二激光位移传感器的出射光和侧面d的反射光生成的测量信号用于测量转轴沿Y方向的直线度误差，第三激光位移传感器沿空间坐标系的Z轴向反射镜出射光；第三激光位移传感器的出射光和反射镜的反射光生成的测量信号用于测量转轴沿Z方向的直线度误差；

所述第一自准直仪安装在第一二维调节装置上，通过第一二维调节装置调节第一自准直仪的出射光线平行于坐标系的X轴并且光线的延长线通过转轴轴线；

所述第二自准直仪安装在第二二维调节装置上，通过第二二维调节装置调节第二自准直仪的出射光线平行于坐标系的Y轴并且光线的延长线通过转轴轴线；

所述第一激光位移传感器安装在第一三维调节装置上，通过第一三维调节装置调节第一激光位移传感器的出射光平行于X轴并且光线的延长线通过转轴轴线，以及第一激光位移传感器到正多面棱体的距离；

所述第二激光位移传感器安装在第二三维调节装置上，通过第二三维调节装置调节第二激光位移传感器的出射光平行于Y轴并且光线的延长线通过转轴轴线，以及第二激光位移传感器到正多面棱体的距离；

所述第三激光位移传感器安装在第三三维调节装置上，通过第三三维调节装置调节第三激光位移传感器的出射光平行于Z轴并且光线的延长线与转轴轴线重合。

2.如权利要求1所述的一种测量转轴六自由度几何误差的光学测量装置，其特征在于：所述第一自准直仪、第二自准直仪、第一激光位移传感器、第二激光位移传感器均位于同一平面且出射光线通过正多面棱体的轴线。