摘要 ：根 据笔直扫描 白光干 涉仪 的结构参数 ，设 计 了其 体系 中微位移定位组织 的柔性铰链 ，并使用 Ａ ｎ ｓ ｙ ｓ 对其性 能进行有 限元剖析 。剖析成果显 示，该 柔性铰链 的功能可以很好的满意笔直扫描 白光干 涉仪的作业要求 。

  中图 分 类 号 ：Ｔ Ｈ １ ２ ２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ８— ８ ０ ７ ５（ ２ ０ １ ３ ）０ ３— ０ ０ ７ １ — ０ ３

  笔直 扫描 白光 干与 仪 因为其 非接 触 、高精 度 、高速 度 、高稳 定性 丈量 等优 点 ，被广泛 地用 于表 面

  作者简介 ：徐丽平 （ １ ９ ８ １一） ，女 ，讲师 ，硕 士 ，主要从 事机械制造及其 自动化 的研 究。

  基金项 目：国家自然科学基金 项 目 （ ５ １ ０ ７ ５ １ ６ ０ ）

  笔直扫描白光干与仪元配件 的结构参数和方位移动精度 ，规划了用于干与仪微定位体系的柔性铰链 ， 并对 其进 行有 限元 的分 析 。

  图 ｌ为 圆形切 口柔 性 铰链结 构 。其 中 ：６为柔 性 铰 链 的 宽度 ；￡ 为 最 小厚 度 ；Ｒ为 切 口半径 ：高 度为 ｈ 。

  因而 ，微 位移 定位 体系 的设 计必 不 可 少 【 ３ Ｊ 。压 电陶 瓷 驱动 的微 位 移 定位 体系 由压 电陶 瓷 和柔 性 铰链

  组成 ，具 有无 冲突 、刚度好 、分 辨 率高 ，性 能安稳 等 长处 。在微 位移 定位 体系 中 ，柔 性铰 链是 传递 压 电陶瓷 给进位 移 的要害 部件 ，对 柔 性 铰 链 的设 计 和性 能 分 析 显 得 至关 重 要］ 。基 于此 ，根 据 实 验 室

  垂 直 扫 描 白光 干 涉 仪 用 柔 性 铰 链 的 设 计 及 应 用

  （ １ ．华侨大学 机 电及 自动化 学院，福建 ２ ．黎 明工作 大学 厦门 ３ ６ １ ０ ２ １ ； ３ ６ ２ ０ ０ ０ ） 机 电工程 与 自动化 学院 ，福 建 泉州

  黎 明 职 业 大 学 学 报 Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｌｉ ｍｉ ｎ ｇ Ｖｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ

  粗糙度丈量 、光学体系点评 、纳米丈量等光学查验的领域中。笔直扫描白光干与三维描摹丈量仪是利 用光 学 干与原 理研 制开 发 的超精 密 外表轮 廓测 量仪 器 ，可用 于 金刚石 砂轮 外表形 貌测 量 。 白光 的相 干

  长度 很短 ，只要光 程差 很小 （ 约３ Ｉ ｘ ｍ）时 ，两 束 白光 才 能发 生 干与 ¨ 。压 电 陶瓷驱 动器 用 以实 现 机 构 的微位 移垂 直 扫描控 制 。经过 笔直 扫描 位 置与 干与条 纹 的强度 的变 化关 系求得 零 光程差 的位 置 ，以 确认 被测 物体 表 面 的相 对 高度 ，进 而 恢 复 其形 貌 ，其 分辩 率 可 达 纳 米 级 Ｊ 。在 垂 直 扫 描 白光 干 涉 仪 体系 中 ，需求 用微 定位 系 统沿着 光轴 方移 动样 品 台或参阅 镜 以完成 表 面描摹 的扫 描丈量 ，微 位移 定 位 体系 的扫描 范 围 、定 位精 度 、位 移分辩 率 等目标 与系 统 的测 量 范 围 、精度 、垂 直 分 辨 率密 切 相关 ，