本发明专利技术为一种激光平面度检测仪由激光器、五棱镜、转台、激光器、四维工作台、PSD位置传感器、计算机数据采集单元、数据处理单元、基座及平面反射镜组成。激光器发出的光经转台中心经五棱镜反射后水平射出。五棱镜随转台转动，经五棱镜水平射出的激光也随之水平转动，此水平的激光光束转动形成了基准平面。在被测平面上放置PSD位置传感器便可测量出被测点相对于激光光束基准平面的高度差，经数据处理后便可得出被检面平面度误差。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种平面度测检测仪，特别涉及一种对大型非连续平面平面度的检 测。
技术介绍
大型零件平面度检测方法有电子水平仪-跨桥法、三点支承法(主要用于圆环形 平面)和三坐标测量法。前两种方法均只能检测连续平面，不能用于非连续平面(带孔、有 槽、中间有凸台、中间间断、异形平面)检测。三坐标测量法是非连续平面平面度测量的最 佳方法，而在目前的大型设备中，其大型工件尺寸远远超出了三坐标的测量范围。因此开展 了大平面、圆环和非连续平面的平面度测量方法研究，并研制了一种新型的测量装置即激 光平面度仪。该仪器可解决大平面、圆环和非连续平面平面度测量难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有对大型设备的研制过程中，对大型工件平面度检测，提 供一种适宜于工业生产的用于对非连续平面(带孔、有槽、中间有凸台、中间间断、异形平 面)及大型工件平面度检测的检测仪。为了达成所述目的，本专利技术提供的激光平面度检测仪的解决技术问题所采用的技 术方案是由五棱镜、转台、激光器、四维工作台、PSD位置传感器、数据采集单元、数据处理单 元、基座及平面反射镜组成；在基座底部的中间位置放置平面反射镜，在基座底部和侧部的 位置放置四维工作台，激光器固定在四维工作台上，转台具有一中心孔，五棱镜放置在转台 中心孔位置处的工作面上，五棱镜出射光随转台旋转成的基准平面始终与五棱镜的入射光 垂直；激光器发出的激光光束垂直向上穿过转台，经五棱镜后水平射出；激光器的激光光 束与转台的转轴重合；水平出射的激光光束随转台的转动形成水平基准平面与转台的转轴 垂直；基座放置在被测工件的中央，将PSD位置传感器放置在被测工件的被测点处，将激光 光束旋转到PSD位置传感器的靶面上；PSD位置传感器测量出被测件被测点处与五棱镜旋 转成的基准平面的高度差，经数据采集单元、数据处理单元对高度差进行数据处理得出被 测工件的平面度。本专利技术与现有技术相比有如下优点本专利技术对大型工件平面度检测，其检测的平面不一定是连续平面。本专利技术的激光 平面度检测仪特点是检测工件的尺寸大，可检测非连续平面。在保证测量精度的前提下，有 效提高检测范围及检测速度。1.本专利技术的检测仪，其检测工件的范围比较大；2.本专利技术的检测仪，能检测非连续平面的平面度。附图说明图1为激光平面度检测仪结构示意图2为PSD位置传感器的位置测量原理图。图中示出部件及标记号1为被测工件， 2为五棱镜，3为转台，4为激光器，5为四维调整台，6为PSD位置传感器，7为数据采集单元，8为数据处理单元，9为基座，10为平面反射镜。具体实施例方式为使本专利技术的目的、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，对本专利技术进一步详细说明。如图1所示，激光平面度检测仪的具体实施方式为由五棱镜2、转台3、激光器4、四维工作台5、PSD位置传感器6、数据采集单元7、数 据处理单元8、基座9及平面反射镜10组成；在基座9底部的中间位置放置平面反射镜10， 在基座9底部和侧部的位置放置四维工作台5，激光器4固定在四维工作台5上，转台3具 有一中心孔，五棱镜2放置在转台3中心孔位置处的工作面上，五棱镜2出射光随转台3旋 转成的基准平面始终与五棱镜2的入射光垂直；激光器4发出的激光光束垂直向上穿过转 台3，经五棱镜2后水平射出；激光器4的激光光束与转台3的转轴重合；水平出射的激光 光束随转台3的转动形成水平基准平面与转台3的转轴垂直；基座9放置在被测工件1的 中央，将PSD位置传感器6放置在被测工件1的被测点处，将激光光束旋转到PSD位置传感 器6的靶面上；PSD位置传感器6测量出被测件1被测点处与五棱镜2旋转成的基准平面 的高度差，经数据采集单元7、数据处理单元8对高度差进行数据处理得出被测工件1的平 面度。本专利技术的原理是将五棱镜2固定在中心有孔的转台3的工作面上，运用四维工作 台5将激光光束调整到与转台3的转轴重合，即经五棱镜2出的激光与转台3的转轴垂直。 依据五棱镜2的入射光线与出射光线垂直原理，五棱镜2的出射光随转台3旋转形成的基 准平面与转台3的转轴垂直。测量时，先将激光平面度检测仪放置在被被测工件1的中央，调整激光平面检测 仪，使其基准平面与被检平面平行。运用PSD位置传感器检测被测工件1的被测各点与基 准平面的高度差，经数据处理后便可得出被被测工件1的平面度。五棱镜2可以选用T80型光电自准直仪配带的五棱镜，五棱镜外套有安装孔，五棱 镜2工作口径只要大于Φ20πιπι的都可以；激光器4可以选用RB635-30G3激光器，激光器4 只要输出能量为5mW 20mW，稳定性小于3%的都可以。平面反射镜10可以选用45°平面 反射镜，平面反射镜10只要反射口径为Φ15πιπι Φ30πιπι的都可以。运用一个GCM-2501010 20四维调整台5固定RB635-30G3激光器4，激光器4发出 的激光水平射出，经45°平面反射镜10将激光垂直向上射出，调整四维调整台5，使激光与 转台3的转轴重合，在转台3的工作台上固定一个五棱镜2，垂直向上的激光经五棱镜2后 水平射出，所述五棱镜2为T80型光电自准直仪配带的五棱镜，五棱镜外套有安装孔；根据在五棱镜2的垂直平面内，五棱镜2的入射光与出射光始终垂直这一原理，在4检测工作时，入射到五棱镜2的激光是固定不动的，五棱镜2的出射光随转台3的旋转而绕 转台3的转轴在水平面内形面一个基准平面，这个基准平面与转台3的转轴垂直；检测时， 将激光平面度检测仪放置在被测工件1的平面中央，用PSD位置传感器6 (Pacific Silicon Sensor,DL100-7PCBA3)探测被测工件1的平面与激光形成的基准平面的高度差，便可检测 出被测工件1的平面的平面度；数据采集单元7(为ZTIC，USB7333, USB接口的数据采集单元)用USB接口与数 据处理单元8 (计算机)相联，再用并口数据线与PSD位置传感器6相联；PSD位置传感器6 探测的高度差信息传送到数据处理单元8，当检测完后，数据处理单元8运用谐波分析数据 处理方法分析和处理，将得到被测工件1平面的平面度。如图2所示为PSD位置传感器6的位置测量原理权利要求1.激光平面度检测仪，其特征在于由五棱镜O)、转台(3)、激光器0)、四维工作台 (5)、位置传感器PSD(6)、数据采集单元(7)、数据处理单元(8)、基座(9)及平面反射镜 (10)组成；在基座(9)底部的中间位置放置平面反射镜(10)，在基座(9)底部和侧部的位 置放置四维工作台(5)，激光器固定在四维工作台(5)上，转台(3)具有一中心孔，五 棱镜( 放置在转台( 中心孔位置处的工作面上，五棱镜O)出射光随转台( 旋转成 的基准平面始终与五棱镜O)的入射光垂直；激光器(4)发出的激光光束垂直向上穿过转 台(3)，经五棱镜( 后水平射出；激光器的激光光束与转台( 的转轴重合；水平出 射的激光光束随转台( 的转动形成水平基准平面与转台( 的转轴垂直；基座(9)放置 在被测工件(1)的中央，将PSD位置传感器(6)放置在被测工件(1)的被测点处，将激光光 束旋转到PSD位置传感器(6)的靶面上；PSD位置传感器(6)测量出被测件(1)被测点处 与五棱镜( 旋转成的基准平面的高度本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．激光平面度检测仪，其特征在于：由五棱镜（２）、转台（３）、激光器（４）、四维工作台（５）、位置传感器ＰＳＤ（６）、数据采集单元（７）、数据处理单元（８）、基座（９）及平面反射镜（１０）组成；在基座（９）底部的中间位置放置平面反射镜（１０），在基座（９）底部和侧部的位置放置四维工作台（５），激光器（４）固定在四维工作台（５）上，转台（３）具有一中心孔，五棱镜（２）放置在转台（３）中心孔位置处的工作面上，五棱镜（２）出射光随转台（３）旋转成的基准平面始终与五棱镜（２）的入射光垂直；激光器（４）发出的激光光束垂直向上穿过转台（３），经五棱镜（２）后水平射出；激光器（４）的激光光束与转台（３）的转轴重合；水平出射的激光光束随转台（３）的转动形成水平基准平面与转台（３）的转轴垂直；基座（９）放置在被测工件（１）的中央，将ＰＳＤ位置传感器（６）放置在被测工件（１）的被测点处，将激光光束旋转到ＰＳＤ位置传感器（６）的靶面上；ＰＳＤ位置传感器（６）测量出被测件（１）被测点处与五棱镜（２）旋转成的基准平面的高度差，经数据采集单元（７）、数据处理单元（８）对高度差进行数据处理得出被测工件（１）的平面度。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曹学东，杨文志，景洪伟，许玮琦，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：90
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