專(zhuān)利名稱(chēng)：基于垂直位移掃描的接觸式表面形貌測(cè)量方法及測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于垂直位移掃描的接觸式表面形貌測(cè)量方法及測(cè)量?jī)x，屬于測(cè)量裝置
背景技術(shù)：
目前使用的接觸式表面形貌測(cè)量?jī)x種類(lèi)較多，例如英國(guó)Rank Taylor Hobson公司研制并生產(chǎn)的Form Talysurf系列產(chǎn)品，但是對(duì)于現(xiàn)有的接觸式表面形貌測(cè)量?jī)x，它們存在一些共同的問(wèn)題(1)由于測(cè)量過(guò)程中只是觸針在作繞杠桿支點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以存在傳統(tǒng)觸針式測(cè)量方法的原理誤差；(2)當(dāng)電感工作在非線(xiàn)性區(qū)時(shí)有非線(xiàn)性誤差；(3)不能進(jìn)行大量程測(cè)量，如曲面、溝槽和小圓弧測(cè)量等；(4)量程越大，測(cè)量的原理誤差、非線(xiàn)性誤差和測(cè)量力就越大。
上述問(wèn)題反映了這些儀器的缺陷，使其在進(jìn)行大量程測(cè)量時(shí)受到了限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種功能強(qiáng)，高性?xún)r(jià)比的基于垂直位移掃描的接觸式表面形貌測(cè)量方法及測(cè)量?jī)x，實(shí)現(xiàn)高分辨率、大量程和高精度的測(cè)量。
本發(fā)明的基于垂直位移掃描的接觸式表面形貌測(cè)量方法是這樣實(shí)現(xiàn)的，將工件放在可移動(dòng)的三維垂直位移掃描工作臺(tái)上，用接觸式電感位移傳感器測(cè)量工件的表面，計(jì)算機(jī)根據(jù)傳感器的零位偏移信號(hào)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)垂直運(yùn)動(dòng)，使接觸式電感位移傳感器的零位偏移信號(hào)近似為零，即測(cè)量杠桿總是在平衡位置，衍射光柵位移傳感器掃描和采集工作臺(tái)垂直移動(dòng)的距離作為測(cè)量數(shù)據(jù)，輸入計(jì)算機(jī)中作為工作臺(tái)在該X-Y-Z坐標(biāo)上采集到的Z坐標(biāo)，通過(guò)移動(dòng)工作臺(tái)，重復(fù)采集多個(gè)坐標(biāo)的測(cè)量數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后即可得到測(cè)量的工件表面形貌。
上述的基于垂直位移掃描的接觸式表面形貌測(cè)量方法，在工作臺(tái)上固定反射光柵，利用激光入射到反射光柵，經(jīng)反射光柵一次衍射后形成+1級(jí)和-1級(jí)兩束衍射光，通過(guò)置于兩側(cè)的直角棱鏡將+1級(jí)和-1級(jí)衍射光反射回光柵并匯聚于光柵上另一點(diǎn)，經(jīng)過(guò)二次衍射后，將在垂直于Y軸放置的光電探測(cè)器上形成干涉條紋；當(dāng)工作臺(tái)垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)，將引起干涉條紋的相移，通過(guò)探測(cè)條紋的變化即可得到工件的位移數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的測(cè)量?jī)x，它包括電感位移傳感器、三維垂直位移掃描工作臺(tái)和數(shù)字伺服運(yùn)動(dòng)裝置，用于探測(cè)電感零位偏移信號(hào)的接觸式電感位移傳感器安裝在垂直位移掃描工作臺(tái)的上方，電感位移傳感器的零位偏移信號(hào)輸入數(shù)字伺服運(yùn)動(dòng)裝置，數(shù)字伺服運(yùn)動(dòng)裝置輸出控制信號(hào)至三維垂直位移掃描工作臺(tái)的壓電陶瓷和三個(gè)方向的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在三維垂直位移掃描工作臺(tái)上設(shè)有用于對(duì)工作臺(tái)的垂直位移進(jìn)行掃描和采集的衍射光柵位移傳感器，衍射光柵位移傳感器的信號(hào)輸入數(shù)字伺服運(yùn)動(dòng)裝置中的計(jì)算機(jī)。
上述的測(cè)量?jī)x，電感位移傳感器由磁芯(1)、電感線(xiàn)圈(2)、支點(diǎn)(3)、杠桿(4)和觸針(5)組成，支點(diǎn)(3)上的杠桿(4)兩端分別設(shè)有觸針(5)和磁芯(1)，磁芯(1)插入電感線(xiàn)圈(2)內(nèi)，電感線(xiàn)圈(2)的信號(hào)輸入數(shù)字伺服運(yùn)動(dòng)裝置。
上述的測(cè)量?jī)x，三維垂直位移掃描工作臺(tái)由垂直位移掃描工作臺(tái)、X-Y工作臺(tái)(11)和衍射光柵位移傳感器(8)組成；可垂直移動(dòng)的垂直位移掃描工作臺(tái)安裝在X-Y工作臺(tái)(11)上，垂直位移掃描工作臺(tái)上設(shè)有衍射光柵位移傳感器(8)。
上述的測(cè)量?jī)x，垂直位移掃描工作臺(tái)由斜面機(jī)構(gòu)(10)、壓電陶瓷(9)和工作臺(tái)(7)組成；帶電機(jī)的斜面機(jī)構(gòu)(10)安裝在X-Y工作臺(tái)(11)上，斜面機(jī)構(gòu)(10)上方設(shè)有壓電陶瓷(9)，壓電陶瓷(9)上方為放置工件(6)的工作臺(tái)(7)。
上述的測(cè)量?jī)x，數(shù)字伺服運(yùn)動(dòng)裝置由計(jì)算機(jī)(12)、X-Y方向電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(13)、斜面機(jī)構(gòu)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(14)、電感位移傳感器信號(hào)處理電路(15)、衍射光柵位移傳感器信號(hào)處理電路(16)和壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電路(17)組成；計(jì)算機(jī)(12)的輸入端連接電感位移傳感器信號(hào)處理電路(15)、衍射光柵位移傳感器信號(hào)處理電路(16)的輸出端，計(jì)算機(jī)(12)的輸出端連接壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電路(17)、斜面機(jī)構(gòu)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(14)和X-Y方向電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(13)；計(jì)算機(jī)(12)處理來(lái)自電感線(xiàn)圈(2)和衍射光柵位移傳感器(8)的信號(hào)，控制和驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷(12)、斜面機(jī)構(gòu)(13)和X-Y工作臺(tái)(11)的電機(jī)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字伺服運(yùn)動(dòng)。
上述的測(cè)量?jī)x，衍射光柵位移傳感器(11)由反射光柵(18)、直角棱鏡(19)、光電接收器(20)和He-Ne激光器(21)組成，反射光柵(18)安裝在垂直位移掃描工作臺(tái)上，He-Ne激光器(21)安裝在反射光柵(18)前方，二個(gè)直角棱鏡(19)分別設(shè)在反射光柵(18)兩側(cè)45度位置，反射光柵(18)前方還設(shè)有光電接收器(19)。
本發(fā)明的測(cè)量裝置由接觸式電感位移傳感器、三維垂直位移掃描工作臺(tái)和數(shù)字伺服運(yùn)動(dòng)裝置組成，并與其他組件共同構(gòu)建了整個(gè)閉環(huán)控制的接觸式表面形貌測(cè)量裝置。本方法不同于傳統(tǒng)的測(cè)量裝置只轉(zhuǎn)動(dòng)杠桿的測(cè)量方式，計(jì)算機(jī)根據(jù)接觸式電感位移傳感器的零位偏移信號(hào)控制壓電陶瓷及電機(jī)去驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)以實(shí)現(xiàn)垂直位移掃描的伺服運(yùn)動(dòng)，使接觸式電感位移傳感器的零位偏移信號(hào)為零，即測(cè)量杠桿總是在平衡位置，避免了現(xiàn)有接觸式表面形貌測(cè)量裝置的問(wèn)題，提高了測(cè)量的精度。同時(shí)采用光柵衍射得到的干涉條紋測(cè)量工作臺(tái)的移動(dòng)距離，通過(guò)測(cè)量干涉條紋的相移變化得到工作臺(tái)垂直方向位移的測(cè)量數(shù)據(jù)，大大提高了測(cè)量精度。如果本發(fā)明選擇的光柵常數(shù)為1/1200mm，其干涉條紋變化一個(gè)周期時(shí)，光柵移動(dòng)量為1/4800mm，即為200nm，經(jīng)兩次衍射，以及對(duì)信號(hào)20細(xì)分，最終測(cè)量數(shù)據(jù)可達(dá)5nm的分辨率。因此本發(fā)明真正實(shí)現(xiàn)了高精度、大量程的測(cè)量，并且具有速度快、性?xún)r(jià)比高的特點(diǎn)。本發(fā)明可對(duì)不同材料構(gòu)件的輪廓尺寸、形狀、波度及表面粗糙度的二、三維接觸式綜合測(cè)量，包括任意曲面形貌測(cè)量、球面和非球面輪廓測(cè)量等，也可對(duì)MEMS的幾何尺寸、形狀、振動(dòng)等進(jìn)行非接觸測(cè)量。


附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本發(fā)明的測(cè)量流程示意圖；附圖3為衍射光柵位移傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)施例。如附圖1所示，本發(fā)明的測(cè)量?jī)x主要包括電感位移傳感器、三維垂直位移掃描工作臺(tái)和數(shù)字伺服運(yùn)動(dòng)裝置三大部分，接觸式電感位移傳感器用于探測(cè)在測(cè)量過(guò)程中由工件表面形貌所引起的電感零位偏移信號(hào)，安裝在垂直位移掃描工作臺(tái)的上方，電感位移傳感器的零位偏移信號(hào)輸入數(shù)字伺服運(yùn)動(dòng)裝置，三維垂直位移掃描工作臺(tái)上面放置需測(cè)量的工件；數(shù)字伺服運(yùn)動(dòng)裝置用于記錄、處理各個(gè)數(shù)據(jù)，并根據(jù)得到的數(shù)據(jù)輸出控制信號(hào)至三維垂直位移掃描工作臺(tái)的壓電陶瓷和三個(gè)方向的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)三維垂直位移掃描工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)從而使電感位移傳感器的零位偏移信號(hào)近似為零，在三維垂直位移掃描工作臺(tái)上安裝衍射光柵位移傳感器，衍射光柵位移傳感器用于對(duì)工作臺(tái)的垂直位移進(jìn)行掃描和采集，衍射光柵位移傳感器的掃描信號(hào)輸入數(shù)字伺服運(yùn)動(dòng)裝置中的計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理后作為測(cè)量結(jié)果。
本實(shí)施例的電感位移傳感器由磁芯(1)、電感線(xiàn)圈(2)、支點(diǎn)(3)、杠桿(4)和觸針(5)組成，支點(diǎn)(3)上的杠桿(4)兩端分別安裝有觸針(5)和磁芯(1)，磁芯(1)插入電感線(xiàn)圈(2)內(nèi)，電感線(xiàn)圈(2)的信號(hào)輸入數(shù)字伺服運(yùn)動(dòng)裝置，通過(guò)杠桿(4)的作用，將觸針(5)的位移信號(hào)轉(zhuǎn)換為電感線(xiàn)圈(2)的電感信號(hào)。
三維垂直位移掃描工作臺(tái)由垂直位移掃描工作臺(tái)、X-Y工作臺(tái)(11)和衍射光柵位移傳感器(8)組成；可垂直移動(dòng)的垂直位移掃描工作臺(tái)安裝在X-Y工作臺(tái)(11)上，垂直位移掃描工作臺(tái)上安裝衍射光柵位移傳感器(8)；其中，垂直位移掃描工作臺(tái)由斜面機(jī)構(gòu)(10)、壓電陶瓷(9)和工作臺(tái)(7)組成；它分粗、精兩級(jí)驅(qū)動(dòng)，粗驅(qū)動(dòng)由斜面機(jī)構(gòu)(10)及其伺服電機(jī)完成，斜面機(jī)構(gòu)(10)的斜面斜度為1∶10，絲桿螺距為1mm，伺服電機(jī)輸出10000脈沖/轉(zhuǎn)，則每步垂直位移量為10nm，行程設(shè)計(jì)為10mm。斜面機(jī)構(gòu)(10)安裝在X-Y工作臺(tái)(11)上，精驅(qū)動(dòng)由壓電陶瓷(9)完成，其設(shè)計(jì)行程為30μm；斜面機(jī)構(gòu)(10)上方為壓電陶瓷(9)，壓電陶瓷(9)上方為放置工件(6)的工作臺(tái)(7)。
數(shù)字伺服運(yùn)動(dòng)裝置由計(jì)算機(jī)(12)、X-Y方向電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(13)、斜面機(jī)構(gòu)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(14)、電感位移傳感器信號(hào)處理電路(15)、衍射光柵位移傳感器信號(hào)處理電路(16)和壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電路(17)組成；計(jì)算機(jī)(12)的輸入端連接電感位移傳感器信號(hào)處理電路(15)、衍射光柵位移傳感器信號(hào)處理電路(16)的輸出端，計(jì)算機(jī)(12)的輸出端連接壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電路(17)、斜面機(jī)構(gòu)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(14)和X-Y方向電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(13)；計(jì)算機(jī)(12)處理來(lái)自電感線(xiàn)圈(2)和衍射光柵位移傳感器(8)的信號(hào)，控制和驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷(12)、斜面機(jī)構(gòu)(13)和X-Y工作臺(tái)(11)的電機(jī)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字伺服運(yùn)動(dòng)。
衍射光柵位移傳感器(11)由反射光柵(18)、直角棱鏡(19)、光電接收器(20)和He-Ne激光器(21)組成，反射光柵(18)安裝在垂直位移掃描工作臺(tái)上，He-Ne激光器(21)安裝在反射光柵(18)前方，二個(gè)直角棱鏡(19)分別安裝在反射光柵(18)兩側(cè)45度位置，反射光柵(18)前方還安裝了一個(gè)光電接收器(19)，光電接收器(19)的信號(hào)輸入衍射光柵位移傳感器信號(hào)處理電路(16)。
工作時(shí)，將工件(6)放在工作臺(tái)(7)上，在X向電機(jī)驅(qū)動(dòng)下沿X軸方向移動(dòng)，得到一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的X坐標(biāo)，杠桿(4)一側(cè)的觸針(5)始終接觸被測(cè)工件(6)的表面，并因表面輪廓的起伏而上下移動(dòng)，帶動(dòng)杠桿(4)繞支點(diǎn)(3)旋轉(zhuǎn)，從而引起磁芯(1)在電感線(xiàn)圈(2)中的位移，電感信號(hào)偏移其零位，該信號(hào)經(jīng)放大，A/D轉(zhuǎn)換處理送與計(jì)算機(jī)(12)，由計(jì)算機(jī)(12)控制Z向(即垂直方向)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)斜面機(jī)構(gòu)(10)垂直移動(dòng)，并經(jīng)過(guò)壓電陶瓷(9)微調(diào)，帶動(dòng)工件(6)隨之垂直移動(dòng)，最終使得杠桿(4)回到平衡位置，杠桿(4)是否回到平衡位置由電感線(xiàn)圈(2)的信號(hào)是否處于零位來(lái)判斷。這時(shí)工件(6)垂直移動(dòng)的距離由衍射光柵位移傳感器(8)掃描并采集到，這個(gè)距離即為工件(6)表面輪廓在該測(cè)量點(diǎn)垂直方向上的變動(dòng)，該信號(hào)經(jīng)光電信號(hào)處理電路(前置放大，細(xì)分，辨向，計(jì)數(shù))送到計(jì)算機(jī)，即為一個(gè)采集到的Z向坐標(biāo)，如此重復(fù)該過(guò)程，可得到一系列數(shù)據(jù)，送到計(jì)算機(jī)經(jīng)表面輪廓評(píng)定軟件處理即可得到測(cè)量結(jié)果。
為了精確計(jì)量工作臺(tái)(7)的移動(dòng)距離，在三維垂直位移掃描工作臺(tái)上安裝反射光柵，激光入射到反射光柵，經(jīng)反射光柵一次衍射后形成+1級(jí)和-1級(jí)兩束衍射光，通過(guò)置于兩側(cè)的直角棱鏡將+1級(jí)和-1級(jí)衍射光反射回光柵并匯聚于光柵上另一點(diǎn)，經(jīng)過(guò)二次衍射后，將在垂直于Y軸放置的光電探測(cè)器上形成干涉條紋；當(dāng)工作臺(tái)(7)垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)，將引起干涉條紋的相移，通過(guò)探測(cè)條紋的變化即可得到工件(6)的位移數(shù)據(jù)。光柵移動(dòng)d/4距離時(shí)，條紋相移為2π，即變化一個(gè)周期。本系統(tǒng)采用的光柵，其光柵常數(shù)為1/1200mm，因此干涉條紋變化一個(gè)周期時(shí)，光柵移動(dòng)量為1/4800mm，即為200nm，經(jīng)兩次衍射，以及對(duì)信號(hào)20細(xì)分，可達(dá)5nm的分辨率。
權(quán)利要求
1.一種基于垂直位移掃描的接觸式表面形貌測(cè)量方法，其特征在于將工件放在可移動(dòng)的三維垂直位移掃描工作臺(tái)上，用接觸式電感位移傳感器測(cè)量工件的表面，計(jì)算機(jī)根據(jù)傳感器的零位偏移信號(hào)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)垂直運(yùn)動(dòng)，使接觸式電感位移傳感器的零位偏移信號(hào)近似為零，即測(cè)量杠桿總是在平衡位置，衍射光柵位移傳感器掃描和采集工作臺(tái)垂直移動(dòng)的距離作為測(cè)量數(shù)據(jù)，輸入計(jì)算機(jī)中作為工作臺(tái)在該X-Y-Z坐標(biāo)上采集到的Z坐標(biāo)，通過(guò)移動(dòng)工作臺(tái)，重復(fù)采集多個(gè)坐標(biāo)的測(cè)量數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后即可得到測(cè)量的工件表面形貌。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于垂直位移掃描的接觸式表面形貌測(cè)量方法，其特征在于在工作臺(tái)上固定反射光柵，利用激光入射到反射光柵，經(jīng)反射光柵一次衍射后形成+1級(jí)和-1級(jí)兩束衍射光，通過(guò)置于兩側(cè)的直角棱鏡將+1級(jí)和-1級(jí)衍射光反射回光柵并匯聚于光柵上另一點(diǎn)，經(jīng)過(guò)二次衍射后，將在垂直于Y軸放置的光電探測(cè)器上形成干涉條紋；當(dāng)工作臺(tái)垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)，將引起干涉條紋的相移，通過(guò)探測(cè)條紋的變化即可得到工件的位移數(shù)據(jù)。
3.一種如權(quán)利要求1或2所述的測(cè)量?jī)x，它包括電感位移傳感器、三維垂直位移掃描工作臺(tái)和數(shù)字伺服運(yùn)動(dòng)裝置，其特征在于用于探測(cè)電感零位偏移信號(hào)的接觸式電感位移傳感器安裝在垂直位移掃描工作臺(tái)的上方，電感位移傳感器的零位偏移信號(hào)輸入數(shù)字伺服運(yùn)動(dòng)裝置，數(shù)字伺服運(yùn)動(dòng)裝置輸出控制信號(hào)至三維垂直位移掃描工作臺(tái)的壓電陶瓷和三個(gè)方向的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在三維垂直位移掃描工作臺(tái)上設(shè)有用于對(duì)工作臺(tái)的垂直位移進(jìn)行掃描和采集的衍射光柵位移傳感器，衍射光柵位移傳感器的信號(hào)輸入數(shù)字伺服運(yùn)動(dòng)裝置中的計(jì)算機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)量?jī)x，其特征在于電感位移傳感器由磁芯(1)、電感線(xiàn)圈(2)、支點(diǎn)(3)、杠桿(4)和觸針(5)組成，支點(diǎn)(3)上的杠桿(4)兩端分別設(shè)有觸針(5)和磁芯(1)，磁芯(1)插入電感線(xiàn)圈(2)內(nèi)，電感線(xiàn)圈(2)的信號(hào)輸入數(shù)字伺服運(yùn)動(dòng)裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)量?jī)x，其特征在于三維垂直位移掃描工作臺(tái)由垂直位移掃描工作臺(tái)、X-Y工作臺(tái)(11)和衍射光柵位移傳感器(8)組成；可垂直移動(dòng)的垂直位移掃描工作臺(tái)安裝在X-Y工作臺(tái)(11)上，垂直位移掃描工作臺(tái)上設(shè)有衍射光柵位移傳感器(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)量?jī)x，其特征在于垂直位移掃描工作臺(tái)由斜面機(jī)構(gòu)(10)、壓電陶瓷(9)和工作臺(tái)(7)組成；帶電機(jī)的斜面機(jī)構(gòu)(10)安裝在X-Y工作臺(tái)(11)上，斜面機(jī)構(gòu)(10)上方設(shè)有壓電陶瓷(9)，壓電陶瓷(9)上方為放置工件(6)的工作臺(tái)(7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)量?jī)x，其特征在于數(shù)字伺服運(yùn)動(dòng)裝置由計(jì)算機(jī)(12)、X-Y方向電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(13)、斜面機(jī)構(gòu)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(14)、電感位移傳感器信號(hào)處理電路(15)、衍射光柵位移傳感器信號(hào)處理電路(16)和壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電路(17)組成；計(jì)算機(jī)(12)的輸入端連接電感位移傳感器信號(hào)處理電路(15)、衍射光柵位移傳感器信號(hào)處理電路(16)的輸出端，計(jì)算機(jī)(12)的輸出端連接壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電路(17)、斜面機(jī)構(gòu)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(14)和X-Y方向電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(13)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)量?jī)x，其特征在于衍射光柵位移傳感器(11)由反射光柵(18)、直角棱鏡(19)、光電接收器(20)和He-Ne激光器(21)組成，反射光柵(18)安裝在垂直位移掃描工作臺(tái)上，He-Ne激光器(21)安裝在反射光柵(18)前方，二個(gè)直角棱鏡(19)分別設(shè)在反射光柵(18)兩側(cè)45度位置，反射光柵(18)前方還設(shè)有光電接收器(19)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于垂直位移掃描的接觸式表面形貌測(cè)量方法及其裝置，它采用計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)垂直位移來(lái)進(jìn)行測(cè)量，并掃描和采集工作臺(tái)垂直移動(dòng)的距離作為測(cè)量數(shù)據(jù)，輸入計(jì)算機(jī)中作為該X－Y－Z坐標(biāo)上采集到的Z坐標(biāo)，通過(guò)移動(dòng)工作臺(tái)，重復(fù)采集多個(gè)坐標(biāo)的測(cè)量數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后即可得到測(cè)量的工件表面形貌。本發(fā)明將聚焦物鏡位置固定，通過(guò)移動(dòng)工作臺(tái)來(lái)測(cè)量數(shù)據(jù)，大大提高了測(cè)量的精度。從而真正實(shí)現(xiàn)了高精度、大量程的非接觸測(cè)量，并且具有速度快、性?xún)r(jià)比高的特點(diǎn)。本發(fā)明可對(duì)不同材料構(gòu)件的輪廓尺寸、形狀、波度及表面粗糙度的二、三維非接觸式綜合測(cè)量。
文檔編號(hào)G01B21/30GK1831473SQ200610200069
公開(kāi)日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2006年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月27日
發(fā)明者楊旭東, 陳育榮, 謝鐵邦, 李家春 申請(qǐng)人:貴州大學(xué)