本文關(guān)鍵詞：光學(xué)零件邊厚差檢測技術(shù)研究

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【摘要】：光學(xué)零件是組成光學(xué)系統(tǒng)的重要部分,邊厚差是光學(xué)零件的重要技術(shù)指標(biāo)之一。目前,商用的適應(yīng)大范圍焦距光學(xué)零件的邊厚差檢測儀器成本高,操作復(fù)雜。本文基于位置靈敏探測器(PSD)技術(shù),對(duì)比透射法、反射法、干涉法測量中心偏的優(yōu)缺點(diǎn),設(shè)計(jì)并研制了一臺(tái)透射式、前置調(diào)焦的光學(xué)零件邊厚差檢測儀。完成了儀器的光學(xué)系統(tǒng)和光機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、零部件加工、裝配和調(diào)試。獲得的主要結(jié)果如下：分析透鏡中心偏的測量方法原理,推導(dǎo)了邊厚差的檢測算法和公式；設(shè)計(jì)了調(diào)焦光學(xué)系統(tǒng),滿足PSD探測光斑直徑小于3mm的要求。完成了儀器的光機(jī)部分設(shè)計(jì)和加工,主要包括光調(diào)焦部分、旋轉(zhuǎn)臺(tái)部分、光斑探測部分、支撐架部分及箱體蓋部分等五部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。經(jīng)過試驗(yàn)表明該儀器適用于多種光學(xué)零件的邊厚差檢測。該儀器可以測量焦距在正負(fù)5mm到無窮遠(yuǎn)的光學(xué)透鏡,邊厚差測量精度優(yōu)于3μm,重復(fù)性小于1μm。檢測儀器運(yùn)行可靠,可方便用于工廠生產(chǎn)線上的檢測。
【關(guān)鍵詞】：光學(xué)零件 邊厚差 中心偏 前置調(diào)焦 PSD
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH74
【目錄】：

• 摘要3-4
• abstract4-7
• 1 緒論7-12
• 1.1 研究背景及意義7-8
• 1.2 國內(nèi)外對(duì)中心偏測量儀的研究狀況8-10
• 1.2.1 國外研究狀況8-10
• 1.2.2 國內(nèi)研究狀況10
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容10-11
• 1.4 本章小結(jié)11-12
• 2 邊厚差檢測原理及方案設(shè)計(jì)12-19
• 2.1 邊厚差的相關(guān)概念12-14
• 2.2 邊厚差檢測原理14-16
• 2.2.1 邊厚差的形成原理14-15
• 2.2.2 邊厚差的檢測原理15-16
• 2.3 方案的設(shè)計(jì)16-18
• 2.3.1 邊厚差檢測方案的對(duì)比16-17
• 2.3.2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)17-18
• 2.4 本章小結(jié)18-19
• 3 邊厚差檢測儀的光機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)19-33
• 3.1 聚焦系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計(jì)19-20
• 3.2 調(diào)焦系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計(jì)20-23
• 3.2.1 正透鏡檢測方法21-22
• 3.2.2 負(fù)透鏡檢測方法22-23
• 3.2.3 平面透鏡檢測方法23
• 3.3 旋轉(zhuǎn)臺(tái)的工作原理23-25
• 3.3.1 步進(jìn)電機(jī)的選擇23-24
• 3.3.2 步進(jìn)電機(jī)的工作原理24-25
• 3.4 光斑探測的設(shè)計(jì)原理25-29
• 3.4.1 探測器的選擇25-26
• 3.4.2 PSD位置探測器的工作原理26-29
• 3.5 軟件界面的功能29
• 3.6 光學(xué)系統(tǒng)相關(guān)元件的選擇29-31
• 3.6.1 光源的選擇29-31
• 3.6.2 光闌的選擇31
• 3.7 本章小結(jié)31-33
• 4 光學(xué)系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與裝調(diào)33-46
• 4.1 光學(xué)系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)33-34
• 4.2 光調(diào)焦部分的設(shè)計(jì)34-36
• 4.3 檢測轉(zhuǎn)臺(tái)部分的設(shè)計(jì)36-40
• 4.4 光斑探測部分的設(shè)計(jì)40-41
• 4.5 支撐架部分的設(shè)計(jì)41-43
• 4.6 箱體蓋部分的設(shè)計(jì)43-45
• 4.7 本章小結(jié)45-46
• 5 實(shí)驗(yàn)與分析46-54
• 5.1 儀器參數(shù)的分析46-47
• 5.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證47-50
• 5.2.1 系統(tǒng)穩(wěn)定性測試47-49
• 5.2.2 工作距離對(duì)測試結(jié)果的影響49-50
• 5.2.3 系統(tǒng)檢測邊厚差結(jié)果的驗(yàn)證50
• 5.3 誤差分析50-53
• 5.3.1 工作距離誤差50-53
• 5.3.2 步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生的誤差53
• 5.4 本章小結(jié)53-54
• 6 結(jié)論54-55
• 參考文獻(xiàn)55-58
• 致謝58-60

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