[发明专利]一种激光干涉仪自动对光的测量方法

摘要

本发明涉及机械工程领域，并涉及机械加工后的检测，具体涉及一种激光干涉仪自动对光的测量方法，本发明包括干涉仪，所述干涉仪包括干涉镜、反射镜、激光发生器以及连接激光发生器和反射镜的光纤，本发明中当镜组的测量角度发生改变时，只需通过伺服电机控制干涉镜和反射镜旋转相同的角度即可完成重新对光，而不用人为重新对光，实现了测量过程中激光干涉仪的自动瞄准；本发明在xy平面和yz平面均能进行对准，保证了该测量系统能够在整个空间内对机床进行测量。

主权项

1.一种激光干涉仪自动对光的测量方法，包括干涉仪，所述干涉仪包括干涉镜(3)、第一反射镜(5)、激光发生器(6)以及连接激光发生器(6)和干涉镜(3)的光纤(7)，其特征在于步骤如下：①基于激光干涉仪搭建光路测量系统并建立测量坐标；所述光路测量系统还包括机床主轴(1)、工作台(2)、角锥反射镜(3‑1)、分光镜(3‑2)和工控系统(4)，所述第一反射镜(5)设置在机床主轴(1)上，所述干涉镜(3)设置在工作台(2)上，所述角锥反射镜(3‑1)设置在分光镜(3‑2)上，并形成固定长度参考光束(D)，第一反射镜(5)相对于分光镜(3‑2)移动，形成测量光束(E)，从激光发生器射出的输入光束(C)到达干涉镜后，被分为参考光束(D)和测量光束(E)，所述参考光束(D)和测量光束(E)分别被传送到角锥反射镜(3‑1)和第一反射镜(5)中，然后反射回分光镜(3‑2)中，形成叠加光束(F)；以工作台(2)为基准建立干涉仪‑工作台‑机床主轴测量坐标o‑x‑y‑z，并在机床的x、y、z轴上分别设置位置检测编码器；②在xy坐标平面内，对激光干涉仪的干涉镜(3)和第一反射镜(5)实时连续对准；201选定xy平面，第一反射镜(5)的位置坐标为(x_B,y_B)，当第一反射镜(5)运动时，其在x、y方向产生位移增量分别为Δx和Δy，干涉镜(3)绕z转动角度为反射镜转动的角度为202重复步骤201，利用工控系统将式(1)确定的角度旋转控制量传输给干涉镜(3)和第一反射镜(5)绕z轴的伺服电动机，使干涉镜(3)与第一反射镜(5)转过相同的角度完成干涉镜(3)和第一反射镜(5)在xy平面内的实时连续对准；③在yz坐标平面内，对激光干涉仪的干涉镜(3)和第一反射镜(5)实时连续对准；301选定yz平面，第一反射镜(5)的位置坐标为(y_B,z_B)，当第一反射镜(5)运动时，其在y、z方向产生位移增量分别为Δy和Δz，干涉镜(3)和第一反射镜(5)绕x转动角度θ_A与θ_B关系为θ_A＝θ_B＝arctan[(z_B+△z)/(y_B+△y)]‑arctan(z_B/y_B) (3)302在式(1)、式(2)和式(3)中，x_B、y_B、z_B为测量初始位置的名义坐标，坐标的变化量Δx、Δy、Δz的大小由工控系统(4)实时监测位置检测编码器反馈的信息确定；④基于步骤②和③对机床的空间定位误差进行测量。