[发明专利]高精度六自由度光学组件性能测试方法

说明书

本发明涉及一种高精度六自由度光学组件性能测试方法，包括：安装性能测试软件，并进行调试，以确保性能测试软件正常工作；使用安装的所述性能测试软件，进行高精度六自由度光学组件的行程测试；使用安装的所述性能测试软件，进行高精度六自由度光学组件的分辨率测试；使用安装的所述性能测试软件，进行高精度六自由度光学组件的稳定性测试。本发明能够在光学组件已经装配入复杂系统内部的情况下进行有效的性能测试。

技术领域

本发明涉及一种高精度六自由度光学组件性能测试方法。

背景技术

在光学精密装调技术领域中，对于多光学组件构成的复杂光机电系统而言，光学组件装配精度要求极高；与此同时，由于整套光机电系统极其复杂，难以利用机械方式实现自动装配，因此，通常装调方法为借助辅助工装的人工装配。但由于人工装配及机械辅助工装精度有限，难以达到极高的装配精度要求水平，因此，设计时，光学组件通常具有高精度的六自由度调整能力，在人工装配完成后，利用自身的精密调整能力进一步装调，以达到最终的装配精度。

因此，装配完成前与装配完成后，通常均需要对可调整的光学组件进行必要的性能测试工作，以验证整体设计是否满足预期的指标要求，并确保在将光机组件装配入系统后，最终能够实现极高精度的装调需求。当前的性能测试方法，多为利用高精密光学测量仪器，在光学组件未装配入系统前，对系统的性能进行测试，但装配完成后，系统内部结构复杂，常用的测量仪器难以满足性能测试需求。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种高精度六自由度光学组件性能测试方法，其能够在光学组件已经装配入复杂系统内部的情况下进行有效的性能测试。

本发明提供一种高精度六自由度光学组件性能测试方法，该方法包括如下步骤：安装性能测试软件，并进行调试，以确保性能测试软件正常工作；使用安装的所述性能测试软件，进行高精度六自由度光学组件的行程测试；使用安装的所述性能测试软件，进行高精度六自由度光学组件的分辨率测试；使用安装的所述性能测试软件，进行高精度六自由度光学组件的稳定性测试。

优选地，所述的安装性能测试软件具体包括：

将高精度位置传感器的接线端接入信号处理模块；

使用RS-232总线，将信号处理模块接入计算机；

高精度位置传感器安装完成后，使用传感器配套软件的数据读取功能，确保其能与计算机端通信，并获取高精度位置传感器采集数据；

根据所采集的高精度位置传感器数据，手动微调所述传感器在高精度六自由度光学组件上的安装位置，确保其读数位于工作范围内；

高精度位置传感器的位置确定后，固定所述传感器，并记录当前状态下的传感器采集数据。

优选地，其特征在于，所述的调试性能测试软件具体包括：

预设坐标系建立：根据所述高精度六自由度光学组件的实际情况，建立预设坐标系；

六自由度解算：根据建立的所述预设坐标系，以及高精度六自由度光学组件设计过程中的关键数据，进行六自由度解算，以达到将所述高精度位置传感器采集的位置数据，转换为基于预设坐标系的光学元件六自由度位置数据的目的。

优选地，其特征在于，所述步骤使用安装的所述性能测试软件，进行高精度六自由度光学组件的行程测试，包括：

步骤S211，选定需要测试的自由度，并设定单位调整距离，根据单位调整距离，调整高精度六自由度光学组件，分别向正向、反向进行调整，获取对应自由度的位置值数据及图像，从而判断线性区间上限值及下限值；

步骤S212，判断线性区间后，根据最大行程指标要求，从线性区间内截取长度与最大行程相同的区间，将高精度六自由度光学组件调整到线性区间中点，并获取对应的传感器位置值数据；