专利汇可以提供接触式非球面面形检验装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 接触 式非球面面形检验装置,该装置包括计算机和激光 跟踪 仪;计算机利用激光跟踪仪测量的待测非球面上特征点的 位置 坐标及CAD模型上对应的特征点的位置坐标,通过坐标变换将待测非球面此时的物理 坐标系 与CAD模型的坐标系统一到同一坐标系;然后利用激光跟踪仪测得的统一坐标系下待测非球面上多点的位置坐标进行插值计算得到待测非球面上各点的位置坐标;最后分析求解得到统一坐标系下待测非球面上各点的坐标值与CAD数模上对应的各点坐标值之间的偏差,并对偏差数据进行拟合,得到待测非球面面形分布。本发明 数据处理 和数学运算简单,实验操作简单易行,检测成本很低,测试时间短,适用于非球面加工整个过程的面形检测。,下面是接触式非球面面形检验装置专利的具体信息内容。
1.一种接触式非球面面形检验装置,其特征在于包括计算机(1)和激光跟踪仪(2);所述计算机(1)包括存储待测非球面CAD模型的装置(11)、坐标变换装置(12)、求解位置坐标的装置(13和求解待测非球面面形分布的装置(14;激光跟踪仪(2)首先测量待测非球面上特征点的位置坐标并将其传输给坐标变换装置(12),由坐标变换装置(12利用测量的待测非球面上特征点的位置坐标及CAD模型上对应的特征点的位置坐标,通过坐标变换求解得到待测非球面、CAD模型两个坐标系之间的平移量和旋转量,将待测非球面此时的物理坐标系与CAD模型的坐标系统一到同一坐标系;激光跟踪仪(2)测量在统一坐标系下待测非球面上多点的位置坐标并将其传输给求解位置坐标的装置(13),由求解位置坐标的装置(13)利用测得的统一坐标系下待测非球面上多点的位置坐标进行插值计算得到待测非球面上各点的位置坐标;求解待测非球面面形分布的装置(14)分析求解得到统一坐标系下待测非球面上各点的坐标值与CAD数模上对应的各点坐标值之间的偏差,并对偏差数据进行拟合,得到待测非球面面形分布。
2.根据权利要求1所述的接触式非球面面形检验装置,其特征在于所述坐标变换装置(12)查找待测非球面的CAD模型,提取与激光跟踪仪(2)测量的特征点p1(x1,y1,z1),p2(x2,y2,z2)和p3(x3,y3,z3)相对应的CAD模型上的特征点的位置坐标P1(X1,Y1,Z1),P2(X2,Y2,Z2)和P3(X3,Y3,Z3);通过迭代法求解公式(1)和公式(5)联立的非线性方程组,得到待测非球面的物理坐标系相对CAD模型的坐标系在x方向、y方向、z方向上的平移量dx、dy和dz以及待测非球面的物理坐标系相对CAD模型的坐标系绕x轴、y轴、z轴的转动角度量α、β和γ,进而将两个坐标系统一到同一坐标系;
其中(x1,y1,z1,1)为p1(x1,y1,z1)点在待测非球面的物理坐标系中的坐标行矩阵,(X1,Y1,Z1,1)为与p1(x1,y1,z1)点相对应的P1(X1,Y1,Z1)点在CAD模型坐标系中的坐标行矩阵;
(x2,y2,z2,1)为p2(x2,y2,z2)点在待测非球面的物理坐标系中的坐标行矩阵,(X2,Y2,Z2,
1)为与p2(x2,y2,z2)点相对应的P2(X2,Y2,Z2)点在CAD模型坐标系中的坐标行矩阵;(x3,y3,z3,1)为p3(x3,y3,z3)点在待测非球面的物理坐标系中的坐标行矩阵,(X3,Y3,Z3,1)为与p3(x3,y3,z3)点相对应的P3(X3,Y3,Z3)点在CAD模型坐标系中的坐标行矩阵;dx、dy和dz分别为待测非球面的物理坐标系相对CAD模型坐标系在x方向、y方向、z方向上的平移量,α、β和γ分别为待测非球面的物理坐标系相对CAD模型坐标系绕x轴、y轴、z轴的转动角度量。
3.根据权利要求1所述的接触式非球面面形检验装置,其特征在于所述求解位置坐标的装置(13)利用测量得到的非球面上多点的位置坐标,通过三次样条插值或牛顿插值计算求解得到非球面上各点的位置坐标。
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