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专利名称：激光准直系统中光束漂移补偿装置的制作方法
技术领域：
本发明与激光准直系统中补偿光束漂移的方法有关。尤其与机械行业的直线度测量方法有关。
背景技术：
准直技术是机械行业中测量导轨直线度的重要方法。由于激光具有指向性好，能量集中等优点，通常作为准直系统光源，但是激光器在工作过程中由于管壁蠕动会造成输出光束漂移，这种漂移破坏了准直系统的基准，是提高准直测量技术精度的瓶颈。激光束的漂移可以表现为角飘和平飘，图I为角飘的情况，激光器I输出光束2与激光器毛细管轴线的夹角e (t)是随机变化的；图2为平飘的情况，激光器I输出光束3平行于激光器毛细管轴线，但是光束的位置是不断平移的，如图中的S (t)。在准直系统中这种光束漂移破坏了基准唯一性，使系统的测量精度难以提高。

发明内容
本发明的目的是提供一种直线度测量精度高的激光准直系统中光束漂移补偿装置。本发明是这样实现的
本发明激光准直系统中光束漂移补偿装置，激光器I发出的激光经第一析光镜4分为二束，透射部分射向第一光电探测器6，第一光电探测器6为一个组合件B，由第一析光镜4反射的光在第二析光镜5再次分束,分别射向第二和第三光电探测器7和8,激光器I、第一析光镜4、第二析光镜5、第二和第三光电探测器7和8构成一个组合件A,第一、二、三光电探测器6、7、8与计算机10相连，LO为激光器输出端到第一析光镜4的距离，LI为第一析光镜4与第二析光镜5之间的距离，L2为第二析光镜5与第二光电探测器7之间的距离，L3为第二析光镜5到第三光电探测器8的距离,L4为第一析光镜4与第一光电探测器6之间的距离，L4是一个变量，是测量时组合件B的移动距离，
测量时将组合件A固定，组合件B置于被测物上，当被测物沿Z方向移动时，第一光电探测器6得到其接收的激光束在X和Y方向的位移，此位移量与下述的补偿量在计算机10中相减即被测物在X和Y方向的直线度，
激光束的补偿量是由第二、三光电探测器7和8的接收信号计算得到的
令AY (t)和AX (t)是t时刻激光束沿Y和X轴在第一光电探测器6处的漂移量，此量即为该时刻激光束在Y和X方向漂移的补偿值，A Y7 (t)、AY8 (t)和AX7 (t)、AX8(t)为光电探测器7和8接收的激光束在Y和X方向的漂移量，0 (y、t)、S (y、t)和0(x、t)、6 (x、t)分别为激光束在该时刻沿Y和X方向的角飘和平飘，计算得
权利要求
1.激光准直系统中光束漂移补偿装置，其特征在于激光器(I)发出的激光经第一析光镜(4)分为二束，透射部分射向第一光电探测器(6)，第一光电探测器(6)为一个组合件(B),由第一析光镜(4)反射的光在第二析光镜(5)再次分束,分别射向第二和第三光电探测器(7)和(8)，激光器(I)、第一析光镜(4)、第二析光镜(5)、第二和第三光电探测器(7)和(8)构成一个组合件(A)，第一、二、三光电探测器(6)、(7)、(8)与计算机(10)相连，LO为激光器输出端到第一析光镜(4)的距离，LI为第一析光镜4与第二析光镜(5)之间的距离，L2为第二析光镜(5)与第二光电探测器(7)之间的距离，L3为第二析光镜(5)到第三光电探测器(8)的距离，L4为第一析光镜(4)与第一光电探测器(6)之间的距离，L4是一个变量，是测量时组合件(B)的移动距离， 测量时将组合件(A)固定，组合件(B)置于被测物上，当被测物沿Z方向移动时，第一光电探测器(6)得到其接收的激光束在X和Y方向的位移，此位移量与下述的补偿量在计算机(10)中相减即被测物在X和Y方向的直线度， 激光束的补偿量是由第二、三光电探测器(7)和(8)的接收信号计算得到的 令AY (t)和AX (t)是t时刻激光束沿Y和X轴在第一光电探测器(6)处的漂移量，此量即为该时刻激光束在Y和X方向漂移的补偿值，A Y7 (t)、AY8 (t)和AX7 (t)、AX8(t)为光电探测器(7)和(8)接收的激光束在Y和X方向的漂移量，0 (y、t)、S (y、t)和0 (x、t)、S (x、t)分别为激光束在该时刻沿Y和X方向的角飘和平飘，计算得
2.激光准直系统中光束漂移补偿装置，其特征在于激光器(I)发出的激光经析光镜(4)分为二束,反射部分投向第二光电探测器(7),透射部分射向第二析光镜(5),激光束在第二析光镜(5)又分为二束,一束反射到第一光电探测器(6),另一束投射到第三光电探测器(8)，组合件(C)包括激光器(I)、第一析光镜(4)和第二光电探测器(7)，组合件(E)包括第三光电探测器(8),第二析光镜(5)和第一光电探测器(6)构成组合件(D), L5为激光器输出端到第一析光镜(4)的距离，L8为第一析光镜(4)与第三光电探测器(8)之间的距离，L6为第一析光镜(4)到第二光电探测器(7)的距离,L7为第一析光镜(4)与第二析光镜(5)之间的距离，是测量时组合件(D)的移动距离， 测量时组合件(C)和(E)安装于固定位置，组合件(D)置于被测物上，当被测物沿Z方向移动时，第一光电探测器(6)得到其相对于激光束在X和Y方向的位移,此位移量与下述的补偿量在计算机(10)中相减即被测物在X和Y方向的直线度， 激光束的补偿量是由第二、三光电探测器(7)和(8)的接收信号计算得到的 令AY (t)和AX (t)是激光束在t时刻沿Y和X轴第一光电探测器(6)处的漂移量，此量即为该时刻激光束在Y和X方向漂移的补偿值，AY7 (t)、AY8 (t)和AX7 (t)、AX8(t)为第二、三光电探测器(7)和(8)接收的激光束在Y和X方向的漂移量，0 (y、t)、S(y、t)和0 (x、t)、S (x、t)分别为激光束在该时刻沿Y和X方向的角飘和平飘，计算得在计算机10中，将第一光电探测器(6)实际测量值与AY (t)和AX (t)相减，得到消除了漂移的直线度。
3.根据权利要求I或2所述的激光准直系统中光束漂移补偿装置，其特征在于激光器(I)为He — Ne激光器或半导体激光器。
全文摘要
本发明为激光准直系统中光束漂移补偿装置，解决已有准直系统中测量精度不高的问题。激光器(1)发出的激光经析光镜(4)分为二束，透射部分射向光电探测器(6)，由析光镜(4)反射的激光在析光镜(5)再次分束，分别射向光电探测器(7)和(8)，光电探测器(6)、(7)和(8)与计算机(10)相连。测量时将组合件(A)固定，组合件(B)置于被测物上(如机床工作台)，当被测物沿Z方向移动时，光电探测器(6)得到其相对于激光束在X和Y方向的位移量，此位移量减去该时刻在该点的漂移量即被测物在X和Y方向的直线度。漂移量由光电探测器(7)和(8)的接收信号经计算机(10)计算得到。
文档编号G01B11/27GK102798360SQ201210259888
公开日2012年11月28日 申请日期2012年7月26日 优先权日2012年7月26日
发明者蒋丽雁, 李立群, 舒阳, 邓上, 羡一民 申请人:成都工具研究所有限公司