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专利名称：基于角锥棱镜轴系径向跳动的测量装置的制作方法
技术领域：
本发明属于几何量精密检测，特别涉及一种轴系径向跳动的检测装置。
背景技术：
轴系径向跳动是轴系的重要指标。常用的测量方法是在轴系加芯轴，用高精度高 分辨力位移传感器进行测试。若轴系无中心定位孔或轴系比较小巧，出现了芯轴安置困难， 使轴系径向跳动测量比较困难。

发明内容
本发明目的是克服现有技术的不足，提供一种基于角锥棱镜轴系径向跳动的测量
直ο为了实现本发明的目的，本发明基于角锥棱镜轴系径向跳动的测量装置解决技 术问题所采用的技术方案是由激光器、分光镜、角锥棱镜、轴系、计算机、数据采集单元及 PSD位置传感器组成；其中在激光器输出的激光光束线上设置分光镜，分光镜出射面出射 的激光光束线分别垂直于角锥棱镜的接收面和PSD位置传感器的接收面，角锥棱镜安装在 轴系的旋转体上，角锥棱镜的顶点端与轴系的转轴重合；数据采集单元的输入端与PSD位 置传感器的输出端连接，计算机的数据端与数据采集单元的输出端连接；激光器的激光光 束通过分光镜到达角锥棱镜，激光光束经角锥棱镜反射回后，再由分光镜反射到达PSD位 置传感器的接收面；当角锥棱镜随轴系旋转时，角锥棱镜出射到PSD位置传感器上的光斑 随着轴系的径向跳动而在PSD位置传感器的靶面上以2倍关系运动；数据采集单元的输入 端接收PSD位置传感器的输出端PSD位置传感器上的光斑随着轴系的径向跳动，通过计算 机对光斑采集分析得出轴系的径向跳动。本发明与现有技术相比所具有的优点基于角锥棱镜两个光学特征角锥棱镜的 入射光与出射光始终平行；角锥棱镜的入射光与出射光对于顶点对称；本发明通过角锥棱 镜作为轴系径向跳动的传感器，小巧且能将轴系径向跳动放大2倍，及用PSD位置传感器作 为探测器，便于数据采集和处理，克服了现有方法中芯轴的安装困难的问题。本发明的检测 装置可检测不同形式的轴系径向跳动进行检测，且方便，精度高。


图1基于角锥棱镜轴系径向跳动的测量装置示意图。图中元件说明1为激光器，2为分光镜，3为角锥棱镜，4轴系，5为数据采集单元，6为数据分析处理单元，7为PSD位置传感器。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照 附图，对本发明进一步详细说明。如图1示出本发明基于角锥棱镜轴系径向跳动的测量装置，所述的装置由激光器 1、分光镜2、角锥棱镜3、轴系4、计算机5、数据采集单元6及PSD位置传感器7组成；其中 在激光器1输出的激光光束线上设置分光镜2，分光镜2出射面出射的激光光束线分别垂 直于角锥棱镜3的接收面和PSD位置传感器7的接收面，角锥棱镜3安装在轴系4的旋转 体上，角锥棱镜3的顶点端与轴系4的转轴重合；数据采集单元6的输入端与PSD位置传感 器7的输出端连接，计算机5的数据端与数据采集单元6的输出端连接；激光器1的激光光 束通过分光镜2到达角锥棱镜3，激光光束经角锥棱镜3反射回后，再由分光镜2反射到达 PSD位置传感器7的接收面；当角锥棱镜3随轴系4旋转时，角锥棱镜3出射到PSD位置传 感器7上的光斑随着轴系4的径向跳动而在PSD位置传感器7的靶面上以2倍关系运动； 数据采集单元6的输入端接收PSD位置传感器7的输出端PSD位置传感器7上的光斑随着 轴系4的径向跳动，通过计算机5对光斑采集分析得出轴系4的径向跳动。本实施例介绍基于角锥棱镜轴系径向跳动的测量装置具体实施方法。基于角锥棱镜轴系径向跳动的测量装置由激光器1(型号RB635_30G3)、分光镜 2 (自制)、角锥棱镜3 (角锥棱镜带有外套、二维平移台及磁力座)、轴系4、计算机5、数据 采集单元 6(ZTIC，USB7333, USB 接口的)及 PSD 位置传感器 7 (Pacific Silicon Sensor, DL100-7PCBA3)组成。角锥棱镜3用磁力座吸附在轴系4的旋转体上，调节角锥棱镜3 二维 移动台，使角锥棱镜3的顶点与轴系的转轴重合。激光光束通过分光镜2到达角锥棱镜3， 光束经角锥棱镜3反射回后，由分光镜2反射到达PSD位置传感器7。当角锥棱镜3随轴系 4旋转时，出射到PSD位置传感器7上的光斑随着轴系4的径向跳动而在PSD位置传感器7 的靶面上以2倍关系运动。通过计算机5对光斑采集分析得出轴系4的径向跳动。在检测试验时，角锥棱镜3的顶点端与轴系4的中心重合，测量出轴系4旋转时各 点径向晃动数据，运用谐波分析方法，分离出角锥棱镜3的顶点端与轴系4转轴微量的不重 合量，进而得到轴系的径向跳动。以上所述，仅为本发明中的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任 何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在 本发明的权利要求书的保护范围之内。
权利要求
1.基于角锥棱镜轴系径向跳动的测量装置，其特征在于由激光器(1)、分光镜O)、角 锥棱镜(3)、轴系G)、计算机(5)、数据采集单元(6)及PSD位置传感器(7)组成；其中在 激光器(1)输出的激光光束线上设置分光镜0)，分光镜O)出射面出射的激光光束线分 别垂直于角锥棱镜(3)的接收面和PSD位置传感器(7)的接收面，角锥棱镜C3)安装在轴 系(4)的旋转体上，角锥棱镜( 的顶点端与轴系(4)的转轴重合；数据采集单元(6)的输 入端与PSD位置传感器(7)的输出端连接，计算机(5)的数据端与数据采集单元(6)的输 出端连接；激光器(1)的激光光束通过分光镜( 到达角锥棱镜(3)，激光光束经角锥棱镜 (3)反射回后，再由分光镜( 反射到达PSD位置传感器(7)的接收面；当角锥棱镜(3)随 轴系(4)旋转时，角锥棱镜(3)出射到PSD位置传感器(7)上的光斑随着轴系的径向 跳动而在PSD位置传感器(7)的靶面上以2倍关系运动；数据采集单元(6)的输入端接收 PSD位置传感器(7)的输出端PSD位置传感器(7)上的光斑随着轴系(4)的径向跳动，通过 计算机(5)对光斑采集分析得出轴系⑷的径向跳动。
全文摘要
本发明涉及一种基于角锥棱镜轴系径向跳动的测量装置，由激光器、分光镜、角锥棱镜、轴系、计算机、数据采集单元及PSD位置传感器组成；角锥棱镜安装在轴系的旋转体上，角锥棱镜的顶点与轴系的转轴重合。激光光束通过分光镜到达角锥棱镜，光束经角锥棱镜反射回后分光镜反射到达PSD。当角锥棱镜随轴系旋转时，出射到PSD上的光斑随着轴系的径向跳动而在PSD靶面上以2倍关系运动。通过计算机对光斑采集分析得出轴系的径向跳动。此检测装置可检测不同形式的轴系径向跳动进行检测，且方便，精度高。
文档编号G01B11/02GK102062581SQ20101057379
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者景洪伟, 曹学东, 杨文志, 许玮琦 申请人:中国科学院光电技术研究所