一种平行平面间距测量装置及测量方法.pdf

本发明提出一种平行平面间距测量装置，其特征在于：包括底板、旋转台、定位支架和间距测量仪，所述定位支架上安装双向调节测量装置，所述旋转台可相对底板运动，带动所述双向调节测量装置旋转，通过所述间距测量仪测量所述双向调节测量装置探头间距离。本发明还公开了一种平行平面间距测量方法。本发明通过采用双向调节转台式平面测量装置提高了接触式测量精度并减少了测量耗时。测量探头连线与测量平面的夹角可以通过测量装置保证，测量接触力可以通过在线调节保证并一致性较好，可以应用到所有针对狭小空间的高精度接触式平行平面测量。

1.  一种平行平面间距测量装置，其特征在于：包括底板、旋转台、定位支架和间距测量仪，所述定位支架上安装双向调节测量装置，所述旋转台可相对底板运动，带动所述双向调节测量装置旋转，通过所述间距测量仪测量所述双向调节测量装置探头间距离。

2.   如权利要求1所述的平行平面间距测量装置，其特征在于：所述双向调节测量装置包括两个一维微分头调节平移台和两个测量仪，所述测量仪通过支撑杆固定在所述一维微分头调节平移台上。

3.   如权利要求2所述的平行平面间距测量装置，其特征在于：所述测量仪为千分表。

4.   如权利要求2所述的平行平面间距测量装置，其特征在于：所述测量仪探头与被测量平面为点接触。

5.   如权利要求2所述的平行平面间距测量装置，其特征在于：所述测量仪探头与被测量平面为柔性接触。

6.   如权利要求1所述的平行平面间距测量装置，其特征在于：所述双向调节测量装置为多组。

7.   如权利要求1所述的平行平面间距测量装置，其特征在于：所述旋转台的调节范围为360°。

8.   一种平行平面间距测量方法，包括以下步骤：
a)固定双向调节测量装置和间距测量仪的位置，使双向调节测量装置的探头分别位于上、下测量平面之间；
b)调节两个一维微分头调节平移台，使双向调节测量装置的探头分别与上测量平面的下表面和下测量平面的上表面接触并记录双向调节测量装置的读数；
c)旋转旋转台，使双向调节测量装置的上探头与间距测量仪的上量块下表面接触，记录双向调节测量装置的读数；
d)调节双向调节测量装置的下探头与间距测量仪的下量块的上表面接触，记录双向调节测量装置的读数；
e)读取间距测量仪下量块的上表面与上量块的下表面间距数据。

一种平行平面间距测量装置及测量方法
技术领域
本发明涉及平行平面间距测量装置及测量方法，特别是涉及一种应用于狭小空间的平行平面间距测量装置及测量方法。 
背景技术
在光刻机整机测调过程中，有很多平行平面在测量间距时，因为空间狭小目前只能采用接杆式千分尺等量具，以手工操作方式进行测量。由于接杆式千分尺的系统误差都在±0.01mm以上，另外人员手工操作时，接杆式千分尺与测量平面的夹角不垂直、接杆式千分尺的测头与测量平面间的接触力过大造成测量平面变形、操作人员读数时的读取误差等，都会带来测量误差，从而导致目前的整机测调工作测量误差大，无法进行精确测量。 
发明内容
本发明的目的在于提出一种在狭小空间内测量精度高，并减少测量耗时的平行平面间距测量装置及测量方法。 
本发明提出一种平行平面间距测量装置，其特征在于：包括底板、旋转台、定位支架和间距测量仪，所述定位支架上安装双向调节测量装置，所述旋转台可相对底板运动，带动所述双向调节测量装置旋转，通过所述间距测量仪测量所述双向调节测量装置探头间距离。 
较优地，所述双向调节测量装置包括两个一维微分头调节平移台和两个测量仪，所述测量仪通过支撑杆固定在所述一维微分头调节平移台上。所述测量仪为千分表。所述测量仪探头与被测量平面为点接触。所述测量仪探头与被测量平面为柔性接触。 
较优地，所述双向调节测量装置为多组。 
较优地，所述旋转台的调节范围为360°。 
本发明还公开了一种平行平面间距测量方法，包括以下步骤： 
a)固定双向调节测量装置和间距测量仪的位置，使双向调节测量装置的探头分别位于上、下测量平面之间；
b)调节两个一维微分头调节平移台，使双向调节测量装置的探头分别与上测量平面的下表面和下测量平面的上表面接触并记录双向调节测量装置的读数；
c)旋转旋转台，使双向调节测量装置的上探头与间距测量仪的上量块下表面接触，记录双向调节测量装置的读数；
d)调节双向调节测量装置的下探头与间距测量仪的下量块的上表面接触，记录双向调节测量装置的读数；
e)读取间距测量仪下量块的上表面与上量块的下表面间距数据。
本发明通过采用双向调节转台式平面测量装置提高了接触式测量精度并减少了测量耗时。测量探头连线与测量平面的夹角可以通过测量装置保证，测量接触力可以通过在线调节保证一致性较好，可以应用到所有针对狭小空间的高精度接触式平行平面测量。 
附图说明
关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。
图1是本发明单组式双向调节转台式平面测量装置的结构示意图； 
图2是本发明单组式双向调节转台式平面测量装置测量示意图；
图3是本发明三组式双向调节转台式平面测量装置的结构示意图；
图4是本发明三组式双向调节转台式平面测量装置测量示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。 
实施例1
本发明的第一个实施例如图1和2所示，是本发明单组式双向调节转台式平面间距测量装置14的示意图。本发明单组式双向调节转台式平面测量装置14包括底板1、旋转台2和定位支架3。旋转台2调节范围为360°、轴向承载25KG；可以承载定位支架3及其上的所有零部件作旋转运动。定位支架3包括两台12.5mm行程重载一维微分头调节平移台4、两只固定底座5、两只支撑杆6、两只杆端夹头7和两只杠杆式精密千分表8。调节平移台4的行程为12.5mm 、承载10KG。两台12.5mm行程重载一维微分头调节平移台4可以通过变换不同安装位置和调节二者间距，使其上安装的两只杠杆式精密千分表8的间距可以在一定范围内调整。上测量平面9、下测量平面10置于底板11上，单组式双向调节转台式平面测量装置14和高度规13置于移动底座12上。
本发明利用一台单组式双向调节转台式平面测量装置14和高度规13进行平面间距测量的方法，其包括以下步骤： 
a)固定双向调节测量装置和间距测量仪的位置，使双向调节测量装置的探头分别位于上、下测量平面之间；
b)调节两个一维微分头调节平移台，使双向调节测量装置的探头分别与上测量平面的下表面和下测量平面的上表面接触并记录双向调节测量装置的读数；
c)旋转旋转台，使双向调节测量装置的上探头与间距测量仪的上量块下表面接触，记录双向调节测量装置的读数；
d)调节双向调节测量装置的下探头与间距测量仪的下量块的上表面接触，记录双向调节测量装置的读数；
e)读取间距测量仪下量块的上表面与上量块的下表面间距数据；
f)调整双向调节测量装置和间距测量仪的位置，依如上方法再次进行平面间距测量。
具体内容可进一步参照如下描述： 
1.首先将移动底座12放置在底板11上，然后将单组式双向调节转台式平面测量装置14和高度规13置于移动底座12上，将两只杠杆式精密千分表8的探头旋转至上测量平面9、下测量平面10之间的合适位置；
2.调节两只一维微分头调节平移台4，使两只杠杆式精密千分表8的探头分别与上测量平面9的下表面和下测量平面10的上表面接触并记住读数；
3. 旋转旋转台2，调节单组式双向调节转台式平面测量装置14使上杠杆式精密千分表8的探头与高度规13的上量块下表面接触，并记录杠杆式精密千分表8的读数；
4.调节单组式双向调节转台式平面测量装置14使下杠杆式精密千分表8的探头与高度规13的下量块的上表面接触，并记录杠杆式精密千分表8的读数；
5.读取高度规13下量块的上表面与上量块的下表面间距数据；
6.沿底板11表面推动移动底座12，将单组式双向调节转台式平面测量装置14和高度规13移至另一合适位置依如上方法再次进行平面间距测量；
至少依如上测量方法测得三组数据并分析。
实施例2
在本发明的另一个实施例中，使用三组式双向调节转台式平面测量装置15，如图3和4所示。本发明三组式双向调节转台式平面测量装置15包括底板1、旋转台2和三组定位支架3。旋转台2调节范围为360°、轴向承载25KG；可以承载定位支架3及其上的所有零部件作旋转运动。每组定位支架3包括两台12.5mm行程重载一维微分头调节平移台4、两只固定底座5、两只支撑杆6、两只杆端夹头7和两只杠杆式精密千分表8。12.5mm行程重载一维微分头调节平移台4行程12.5mm 、承载10KG；两台12.5mm行程重载一维微分头调节平移台4可以通过变换不同安装位置和调节二者间距使其上安装的两只杠杆式精密千分表8的间距可以在一定范围内调整。上测量平面9、下测量平面10置于底板11上，三组式双向调节转台式平面测量装置15和高度规13置于移动底座12上。
本发明提供利用一台三组式双向调节转台式平面测量装置15和高度规13进行平面间距测量的方法，针对大的平行平面采用三组式双向调节转台式平面测量装置15可以同时测量三组数据，可以测量平行平面间距、每个平面的平面度同时也提高了测量效率；其包括以下步骤： 
1.首先将移动底座12放置在底板11上，然后将三组式双向调节转台式平面测量装置15和高度规13置于移动底座12上，先将三组的各两只杠杆式精密千分表8的探头旋转至上测量平面9、下测量平面10之间的合适位置；
2.调节两只一维微分头调节平移台4，使三组的各两只杠杆式精密千分表8的探头分别与上测量平面9的下表面和下测量平面10的上表面接触并分别记住读数；
3. 旋转旋转台2，调节三组式双向调节转台式平面测量装置15使第一组的上杠杆式精密千分表8的探头与高度规13的上量块下表面接触，并记录杠杆式精密千分表8的读数；
4.调节三组式双向调节转台式平面测量装置15使第一组的下杠杆式精密千分表8的探头与高度规13的下量块的上表面接触，并记录杠杆式精密千分表8的读数；
5.读取高度规13下量块的上表面与上量块的下表面间距数据；
6. 旋转旋转台2，调节三组式双向调节转台式平面测量装置15使第二组的上杠杆式精密千分表8的探头与高度规13的上量块下表面接触，记录杠杆式精密千分表8的读数并记录与第一组对应千分表的读数差值；
7.调节三组式双向调节转台式平面测量装置15使第二组的下杠杆式精密千分表8的探头与高度规13的下量块的上表面接触，记录杠杆式精密千分表8的读数并记录与第一组对应千分表的读数差值；
8. 旋转旋转台2，调节三组式双向调节转台式平面测量装置15使第三组的上杠杆式精密千分表8的探头与高度规13的上量块下表面接触，记录杠杆式精密千分表8的读数并纪录与第一组对应千分表的读数差值；
9.调节三组式双向调节转台式平面测量装置15使第三组的下杠杆式精密千分表8的探头与高度规13的下量块的上表面接触，记录杠杆式精密千分表8的读数并记录与第一组对应千分表的读数差值；
10.沿底板11表面推动移动底座12，将三组式双向调节转台式平面测量装置15和高度规13移至另一合适位置依如上方法再次进行平面间距测量；
11.至少依如上测量方法测得三组数据并分别分析。
本发明通过采用双向调节转台式平面测量装置提高了接触式测量精度并减少了测量耗时。测量探头连线与测量平面的夹角可以通过测量装置保证，测量接触力可以通过在线调节保证并一致性较好，可以应用到所有针对狭小空间的高精度接触式平行平面测量。 
本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的范围之内。