CN118089562A - 非接触测厚仪及其测厚方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非接触测厚仪及其测厚方法，非接触测厚仪包括减震底座和控制单元，减震底座的上端设置有龙门式支撑架，减震底座上固定连接有二维水平运动台，二维水平运动台用于调整待测工件的水平位置，龙门式支撑架上固定连接有竖向运动轴，竖向运动轴的输出端固定连接有光谱共焦传感器单元和视觉检测引导单元，控制单元电连接有二维水平运动台、竖向运动轴、光谱共焦传感器单元、视觉检测引导单元和数据处理终端。本发明中，二维水平运动台和竖向运动轴的定位精度均为亚微米级，使得待测工件、视觉检测引导单元和光谱共焦传感器单元的移动精度均提高，以有利于提高厚度测量精度；光谱共焦传感器单元是非接触测量，有利于避免划伤工件表面。

Description

非接触测厚仪及其测厚方法

技术领域

本发明属于厚度精密测量技术领域，尤其涉及非接触测厚仪及其测厚方法。

背景技术

工件的厚度是生产加工的重要参数，厚度的测量准确性直接影响工件的装配特性及超精密配制件的加工参数。传统的厚度测量方式分为接触测量和非接触测量。

接触测量常采用三坐标测量机、探针式测高仪或专用表架上的数显千分表等设备。其中，三坐标测量机和探针式测高仪在测量厚度时，其探针或探头会触碰工件表面，并在达到一定的测量力后完成测量，因此，其在测量软材料或有镀层的产品时，会对工件表面产生压痕，使得工件的表观质量受影响，从而产生测量损伤；且三坐标测量机等设备并非专用的测厚仪器，其功能复杂，设计冗余多，其虽能够兼顾一定的厚度测量，但是精度难以达到亚微米级；另外，数显千分表配合专用表架测量厚度时，由于其属于手工测量，其受人工因素影响较大，且受千分表精度影响，总体精度只能达到微米级。

非接触测量常采用非接触三坐标测量机或影像仪等设备。其中，非接触三坐标测量机受三坐标测量机结构影响，其精度只能达到微米级；另外，影像仪主要在二维方向上进行测量，一些影像仪在Z向加装位移传感器，但这些影像仪受Z轴精度限制，其精度也只能达到微米级。

发明内容

本发明为克服现有技术缺陷，提供了一种非接触测厚仪及其测厚方法，能够提高测厚精度。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

第一方面，提供了一种非接触测厚仪，其包括：

减震底座，减震底座的上端设置有龙门式支撑架；

二维水平运动台，二维水平运动台的下端固定连接在减震底座上，二维水平运动台用于调整待测工件的水平位置，二维水平运动台的定位精度为±0.5um，二维水平运动台的运动平面重复性为0.3um；

竖向运动轴，竖向运动轴固定连接在龙门式支撑架上，竖向运动轴的定位精度为±0.2um；

光谱共焦传感器单元，光谱共焦传感器单元固定连接在竖向运动轴的输出端；

视觉检测引导单元，视觉检测引导单元固定连接在竖向运动轴的输出端；

控制单元，控制单元电连接有二维水平运动台、竖向运动轴、光谱共焦传感器单元、视觉检测引导单元和数据处理终端。

在一个实施方式中，减震底座包括底座，底座的下端设置有减震气垫，减震气垫的下端固定连接有地脚螺栓；

减震底座包括用于给减震气垫供气的供气管路，供气管路上设置有调压阀。

采用上述技术方案的有益效果为：底座可通过减震气垫放置在地面上，而地脚螺栓则可以将减震气垫与地面固定。

在一个实施方式中，二维水平运动台包括与控制单元电连接的纵向气浮导轨、第一直线电机、横向气浮导轨和第二直线电机，纵向气浮导轨包括第一导轨和第一溜板，横向气浮导轨包括第二导轨和第二溜板；第一导轨固定连接在减震底座上，第一直线电机的定子和动子分别固定连接在第一导轨和第一溜板上；第二导轨固定连接在第一溜板上，第二直线电机的定子和动子分别固定连接在第二导轨和第二溜板上，第二溜板上固定连接有用于放置待测工件的载物板。

采用上述技术方案的有益效果为：第一直线电机可驱使第一溜板在第一导轨上沿纵向滑动，第二直线电机可驱使第二溜板在第二导轨上沿横向滑动，且由于第二导轨固定连接在第一溜板上，用于放置待测工件的载物板固定连接在第二溜板上，所以控制单元可通过第一直线电机和第二直线电机来调整待测工件的水平位置；另外，纵向气浮导轨和横向气浮导轨均为气浮导轨，能够提高待测工件水平位置的调整精度，为提高厚度测量精度打下基础。

在一个实施方式中，第一导轨上沿纵向设置有第一光栅尺，第一溜板上固定连接有用于对第一光栅尺进行读数的第一读数头，第二导轨上沿横向设置有第二光栅尺，第二溜板上固定连接有用于对第二光栅尺进行读数的第二读数头，第一光栅尺、第一读数头、第二光栅尺和第二读数头均与控制单元电连接。

采用上述技术方案的有益效果为：第一光栅尺、第一读数头、第二光栅尺和第二读数头均为位置反馈元件，配合控制单元所控制的第一直线电机和第二直线电机实现闭环控制，即第一直线电机和第二直线电机的动子运动时，会分别同步带动第一读数头和第二读数头运动，第一读数头和第二读数头分别对第一光栅尺和第二光栅尺进行读数并将其反馈给控制单元，控制单元根据实时读数来分别实时判断第一直线电机和第二直线电机是否到位，并有利于依此分别生成第一直线电机和第二直线电机的下一步运行参数，如此循环，以完成闭环控制。

在一个实施方式中，第一导轨的两端均设置有用于对第一溜板进行纵向限位的第一限位块和第一限位开关，第二导轨的两端均设置有用于对第二溜板进行横向限位的第二限位块和第二限位开关，第一限位开关和第二限位开关均与控制单元电连接。

采用上述技术方案的有益效果为：第一限位开关和第二限位开关分别检测到第一溜板和第二溜板时，均可反馈信号给控制单元，以分别使第一直线电机和第二直线电机停止运行，从而避免第一溜板和第二溜板运动超限；同时，第一限位块和第二限位块可分别对第一溜板和第二溜板进行强制限位。

在一个实施方式中，竖向运动轴包括与控制单元电连接的竖向气浮导轨和第三直线电机，竖向气浮导轨包括第三导轨和第三溜板，第三导轨固定连接在龙门式支撑架上，第三直线电机的定子和动子分别固定连接在第三导轨和第三溜板上，第三溜板上固定连接光谱共焦传感器单元和视觉检测引导单元。

采用上述技术方案的有益效果为：第三直线电机可驱使第三溜板在第三导轨上沿竖向滑动，且由于光谱共焦传感器单元和视觉检测引导单元均固定连接在第三溜板上，所以控制单元可通过第三电机来调整光谱共焦传感器单元和视觉检测引导单元的竖向位置；另外，竖向气浮导轨为气浮导轨，能够提高光谱共焦传感器单元和视觉检测引导单元的竖向位置的调整精度，从而有利于提高厚度测量精度。

在一个实施方式中，第三导轨上沿竖向设置有第三光栅尺，第三溜板上固定连接有用于对第三光栅尺进行读数的第三读数头，第三导轨上设置有用于对第三溜板进行竖向限位的第三限位块和第三限位开关，第三读数头和第三限位开关均与控制单元电连接。

采用上述技术方案的有益效果为：第三光栅尺和第三读数头均为位置反馈元件，配合控制单元所控制的第三直线电机实现闭环控制，即第三直线电机的动子运动时，会同步带动第三读数头运动，第三读数头对第三光栅尺进行读数并将其反馈给控制单元，控制单元根据实时读数来实时判断第三直线电机是否到位，并有利于依此生成第三直线电机的下一步运行参数，如此循环，以完成闭环控制。

在一个实施方式中，竖向运动轴包括平衡气缸，平衡气缸连通有与控制单元电连接的气缸调节阀，平衡气缸的输出端与第三溜板固定连接，平衡气缸用于平衡第三溜板所受的重力。

采用上述技术方案的有益效果为：第三溜板会受到恒定向下的重力，控制单元通过气缸调节阀调节平衡气缸内的压力，从而调节平衡气缸提供给第三溜板的支撑力，以使该支撑力与第三溜板所受的重力相同，进而实现第三溜板上重力的平衡，以降低第三溜板上重力对第三直线电机驱动的影响，从而提高视觉检测引导单元和光谱共焦传感器单元的移动精度，进而有利于提高厚度测量精度。

在一个实施方式中，视觉检测引导单元包括沿竖直向下方向依次连接的工业相机、定焦镜头和同轴光源，工业相机、定焦镜头和同轴光源均与控制单元电连接；光谱共焦传感器单元包括与控制单元电连接的白光共焦传感器探头，白光共焦传感器探头竖直朝下设置。

采用上述技术方案的有益效果为：定焦镜头和同轴光源可分别调节距离和亮度，以有利于工业相机采集待测工件的图像；另外，白光共焦传感器可在待测工件到达测量位置时出现信号，以有利于通过数据处理终端来完成信号的采集、分析和计算，从而实现厚度测量。

第二方面，提供了一种非接触测厚仪的测厚方法，其包括以下步骤：

将一级标准平面平晶放置在二维水平运动台上，以将一级标准平面平晶作为测量基准，再将待测工件放置在一级标准平面平晶上；

二维水平运动台将待测工件置于视觉检测引导单元的视野中，视觉检测引导单元获取图像，并在数据处理终端中设置对焦模块参数，数据处理终端自动计算并通过竖向运动轴移动视觉检测引导单元和光谱共焦传感器单元，以实现视觉检测引导单元对待测工件的粗对焦并建立坐标系；

根据坐标系在视觉检测引导单元获取的图像中选择测量区域，建立测量基准面并得到若干测量点；

根据测量点所处的待测面，竖向运动轴移动光谱共焦传感器单元，直至光谱共焦传感器单元出现读数，采集到测量点的坐标数据；

根据测量基准面和若干测量点的坐标数据，计算出待测工件的厚度。

本发明的有益效果在于：

二维水平运动台和竖向运动轴的定位精度均为亚微米级，使得待测工件、视觉检测引导单元和光谱共焦传感器单元的移动精度均提高，从而有利于提高厚度测量精度；且光谱共焦传感器单元是基于白光共焦的光学探头来进行非接触测量，这有利于避免划伤工件表面；另外，测厚时以多个测量点的坐标数据来计算待测工件的厚度，这有利于进一步提高厚度测量精度。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1显示了本发明的结构示意图；

图2显示了本发明中二维水平运动台的结构示意图；

图3显示了本发明中竖向运动轴的结构示意图；

图4显示了本发明中光谱共焦传感器单元和视觉检测引导单元的安装示意图；

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

附图标记：

1-二维水平运动台，101-第一导轨，102-第一直线电机，103-第一限位块，104-第一读数头，105-第一光栅尺，106-第一溜板，107-第一限位开关，108-第二导轨，109-第二直线电机，110-第二溜板，111-载物板，112-第二限位块，2-光谱共焦传感器单元，201-白光共焦传感器探头，3-竖向运动轴，301-第三读数头，302-第三光栅尺，303-第三溜板，304-第三导轨，305-第三限位块，306-第三直线电机，307-转接板，308-平衡气缸，309-第三限位开关，310-气缸调节阀，4-视觉检测引导单元，401-工业相机，402-定焦镜头，403-同轴光源，5-龙门式支撑架，6-减震底座。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

本发明提供了一种非接触测厚仪，如图1所示，其包括：

减震底座6，减震底座6的上端设置有龙门式支撑架5；

二维水平运动台1，二维水平运动台1的下端固定连接在减震底座6上，二维水平运动台1用于调整待测工件的水平位置，二维水平运动台1的定位精度为±0.5um，二维水平运动台1的运动平面重复性为0.3um；

竖向运动轴3，竖向运动轴3固定连接在龙门式支撑架5上，竖向运动轴3的定位精度为±0.2um；

光谱共焦传感器单元2，光谱共焦传感器单元2固定连接在竖向运动轴3的输出端；

视觉检测引导单元4，视觉检测引导单元4固定连接在竖向运动轴3的输出端；

控制单元，控制单元电连接有二维水平运动台1、竖向运动轴3、光谱共焦传感器单元2、视觉检测引导单元4和数据处理终端。

可以理解的是，二维水平运动台1和竖向运动轴3的定位精度均为亚微米级，使得待测工件、视觉检测引导单元4和光谱共焦传感器单元2的移动精度均提高，从而有利于提高厚度测量精度；且光谱共焦传感器单元2是基于白光共焦的光学探头来进行非接触测量，这有利于避免划伤工件表面。

需要说明的是，控制单元可包括多个控制器，通过这多个控制器来分别控制二维水平运动台1、竖向运动轴3、光谱共焦传感器单元2和视觉检测引导单元4等器件；数据处理终端内安装具有系统参数设置、测量路径规划、数据分析计算、精度校验调试和数据显示等功能的软件；另外，视觉检测引导单元4和光谱共焦传感器单元2可通过转接板307来与竖向运动轴3耦合在一起，用于厚度测量的引导、驱动和数据采集。

在一个实施例中，减震底座6包括底座，底座的下端设置有减震气垫，减震气垫的下端固定连接有地脚螺栓；

减震底座6包括用于给减震气垫供气的供气管路，供气管路上设置有调压阀。

可以理解的是，底座可通过减震气垫放置在地面上，而地脚螺栓则可以将减震气垫与地面固定。

在一个实施例中，如图2所示，二维水平运动台1包括与控制单元电连接的纵向气浮导轨、第一直线电机102、横向气浮导轨和第二直线电机109，纵向气浮导轨包括第一导轨101和第一溜板106，横向气浮导轨包括第二导轨108和第二溜板110；第一导轨101固定连接在减震底座6上，第一直线电机102的定子和动子分别固定连接在第一导轨101和第一溜板106上；第二导轨108固定连接在第一溜板106上，第二直线电机109的定子和动子分别固定连接在第二导轨108和第二溜板110上，第二溜板110上固定连接有用于放置待测工件的载物板111。

可以理解的是，第一直线电机102可驱使第一溜板106在第一导轨101上沿纵向滑动，第二直线电机109可驱使第二溜板110在第二导轨108上沿横向滑动，且由于第二导轨108固定连接在第一溜板106上，用于放置待测工件的载物板111固定连接在第二溜板110上，所以控制单元可通过第一直线电机102和第二直线电机109来调整待测工件的水平位置；另外，纵向气浮导轨和横向气浮导轨均为气浮导轨，能够提高待测工件水平位置的调整精度，为提高厚度测量精度打下基础。

在一个实施例中，第一导轨101上沿纵向设置有第一光栅尺105，第一溜板106上固定连接有用于对第一光栅尺105进行读数的第一读数头104，第二导轨108上沿横向设置有第二光栅尺，第二溜板110上固定连接有用于对第二光栅尺进行读数的第二读数头，第一光栅尺105、第一读数头104、第二光栅尺和第二读数头均与控制单元电连接。

可以理解的是，第一光栅尺105、第一读数头104、第二光栅尺和第二读数头均为位置反馈元件，配合控制单元所控制的第一直线电机102和第二直线电机109实现闭环控制，即第一直线电机102和第二直线电机109的动子运动时，会分别同步带动第一读数头104和第二读数头运动，第一读数头104和第二读数头分别对第一光栅尺105和第二光栅尺进行读数并将其反馈给控制单元，控制单元根据实时读数来分别实时判断第一直线电机102和第二直线电机109是否到位，并有利于依此分别生成第一直线电机102和第二直线电机109的下一步运行参数，如此循环，以完成闭环控制。

在一个实施例中，第一导轨101的两端均设置有用于对第一溜板106进行纵向限位的第一限位块103和第一限位开关107，第二导轨108的两端均设置有用于对第二溜板110进行横向限位的第二限位块112和第二限位开关，第一限位开关107和第二限位开关均与控制单元电连接。

可以理解的是，第一限位开关107和第二限位开关分别检测到第一溜板106和第二溜板110时，均可反馈信号给控制单元，以分别使第一直线电机102和第二直线电机109停止运行，从而避免第一溜板106和第二溜板110运动超限；同时，第一限位块103和第二限位块112可分别对第一溜板106和第二溜板110进行强制限位。

在一个实施例中，如图3所示，竖向运动轴3包括与控制单元电连接的竖向气浮导轨和第三直线电机306，竖向气浮导轨包括第三导轨304和第三溜板303，第三导轨304固定连接在龙门式支撑架5上，第三直线电机306的定子和动子分别固定连接在第三导轨304和第三溜板303上，第三溜板303上固定连接光谱共焦传感器单元2和视觉检测引导单元4。

可以理解的是，第三直线电机306可驱使第三溜板303在第三导轨304上沿竖向滑动，且由于光谱共焦传感器单元2和视觉检测引导单元4均固定连接在第三溜板303上，所以控制单元可通过第三电机来调整光谱共焦传感器单元2和视觉检测引导单元4的竖向位置；另外，竖向气浮导轨为气浮导轨，能够提高光谱共焦传感器单元2和视觉检测引导单元4的竖向位置的调整精度，从而有利于提高厚度测量精度。

在一个实施例中，第三导轨304上沿竖向设置有第三光栅尺302，第三溜板303上固定连接有用于对第三光栅尺302进行读数的第三读数头301，第三导轨304上设置有用于对第三溜板303进行竖向限位的第三限位块305和第三限位开关309，第三读数头301和第三限位开关309均与控制单元电连接。

可以理解的是，第三光栅尺302和第三读数头301均为位置反馈元件，配合控制单元所控制的第三直线电机306实现闭环控制，即第三直线电机306的动子运动时，会同步带动第三读数头301运动，第三读数头301对第三光栅尺302进行读数并将其反馈给控制单元，控制单元根据实时读数来实时判断第三直线电机306是否到位，并有利于依此生成第三直线电机306的下一步运行参数，如此循环，以完成闭环控制。

在一个实施例中，竖向运动轴3包括平衡气缸308，平衡气缸308连通有与控制单元电连接的气缸调节阀310，平衡气缸308的输出端与第三溜板303固定连接，平衡气缸308用于平衡第三溜板303所受的重力。

可以理解的是，第三溜板303会受到恒定向下的重力，控制单元通过气缸调节阀310调节平衡气缸308内的压力，从而调节平衡气缸308提供给第三溜板303的支撑力，以使该支撑力与第三溜板303所受的重力相同，进而实现第三溜板303上重力的平衡，以降低第三溜板303上重力对第三直线电机306驱动的影响，从而提高视觉检测引导单元4和光谱共焦传感器单元2的移动精度，进而有利于提高厚度测量精度。

在一个实施例中，如图4所示，视觉检测引导单元4包括沿竖直向下方向依次连接的工业相机401、定焦镜头402和同轴光源403，工业相机401、定焦镜头402和同轴光源403均与控制单元电连接；光谱共焦传感器单元2包括与控制单元电连接的白光共焦传感器探头201，白光共焦传感器探头201竖直朝下设置。

可以理解的是，定焦镜头402和同轴光源403可分别调节距离和亮度，以有利于工业相机401采集待测工件的图像；另外，白光共焦传感器可在待测工件到达测量位置时出现信号，以有利于通过数据处理终端中的软件来完成信号的采集、分析和计算，从而实现厚度测量。

需要说明的是，工业相机401采集了待测工件的图像后，数据处理终端可通过其内的软件来对待测工件进行选择，从而在统一坐标系后完成工件的定位，并引导后续的测量。

本发明还提供了一种非接触测厚仪的测厚方法，其包括以下步骤：

步骤S1：将一级标准平面平晶放置在二维水平运动台1上，以将一级标准平面平晶作为测量基准，再将待测工件放置在一级标准平面平晶上；其中，可根据待测工件的质量和尺寸来对待测工件进行装夹固定；

步骤S2：二维水平运动台1将待测工件置于视觉检测引导单元4的视野中，视觉检测引导单元4获取图像，并在数据处理终端中设置对焦模块参数，数据处理终端自动计算并通过竖向运动轴3移动视觉检测引导单元4和光谱共焦传感器单元2，以实现视觉检测引导单元4对待测工件的粗对焦并建立坐标系；

步骤S3：根据坐标系在视觉检测引导单元4获取的图像中选择测量区域，建立测量基准面并得到若干测量点；

步骤S4：根据测量点所处的待测面，竖向运动轴3移动光谱共焦传感器单元2，直至光谱共焦传感器单元2出现读数，实现白光共焦传感器的粗对焦，并采集测量点的坐标数据；

步骤S5：根据测量基准面和若干测量点的坐标数据，计算出待测工件的厚度。

需要说明的是，步骤S2中，对焦模块的工作原理是在已知定焦镜头402焦距的情况下，调整工业相机401的竖向位置后固定，以使竖向移动至下限位时，定焦镜头402的焦点位于载物板111上；测量时，设置的对焦模块参数为待测工件的厚度值，也就是从下限位竖直向上移动的距离值；其中，待测工件的大体厚度，可用精度为0.01mm的游标卡尺测量获得；

另外，由于使用的定焦镜头402，所以对焦后的图像经过图像标定后在二维方向的尺寸是可知的；根据测量需求可选择点、线和图等要素可建立测量坐标系，实现工件在X、Y、Z和R_Z方向的定位；同时，又因为Z轴与二水平运动台在设计时垂直度要求控制在6arcsec以内，所以在R_X和R_Y方向的定位也是已知的。

步骤S3中，建立测量基准面和得到若干测量点分别为测量路径规划的第一步和第二步；建立测量基准面时，以待测平面在竖直方向为投影，向外延伸合适的距离，多点采集，通过最小二乘法拟合得到测量基准面；得到若干测量点，可通过在图像中直接选择的方式，或者根据建立的坐标系通过导入外部数据的方法生成。

步骤S5中，待测工件的厚度计算时，将测量点的坐标数据(x_i，y_i，z_i)带入测量基准面方程ax+by+cz+d＝0中，计算每个测量点至测量基准面的距离d_i，再求平均值d＝(Σd_i)/n，即求得待测工件的厚度。

为验证本发明的功能，仪器集成后进行了验证试验。将一组三等量块研合至一级标准平面平晶上，对其进行测量，验证测量仪的示值误差、示值重复性。具体试验内容如下表所示。

由上表可知，该发明在测量厚度时，其最大偏差为0.31um，示值误差E≤0.31um。

平面度测量结果如下表所示。

由上表可知，本发明在测量平面度时，重复性为0.06um。

综上所述，本发明在厚度测量和平面度测量时，其测量精度均能达到亚微米级。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种非接触测厚仪，其特征在于，包括：

减震底座(6)，所述减震底座(6)的上端设置有龙门式支撑架(5)；

二维水平运动台(1)，所述二维水平运动台(1)的下端固定连接在所述减震底座(6)上，所述二维水平运动台(1)用于调整待测工件的水平位置，所述二维水平运动台(1)的定位精度为±0.5um，所述二维水平运动台(1)的运动平面重复性为0.3um；

竖向运动轴(3)，所述竖向运动轴(3)固定连接在所述龙门式支撑架(5)上，所述竖向运动轴(3)的定位精度为±0.2um；

光谱共焦传感器单元(2)，所述光谱共焦传感器单元(2)固定连接在所述竖向运动轴(3)的输出端；

视觉检测引导单元(4)，所述视觉检测引导单元(4)固定连接在所述竖向运动轴(3)的输出端；

控制单元，所述控制单元电连接有所述二维水平运动台(1)、所述竖向运动轴(3)、所述光谱共焦传感器单元(2)、所述视觉检测引导单元(4)和数据处理终端。

2.根据权利要求1所述的非接触测厚仪，其特征在于，所述减震底座(6)包括底座，所述底座的下端设置有减震气垫，所述减震气垫的下端固定连接有地脚螺栓；

所述减震底座(6)包括用于给所述减震气垫供气的供气管路，所述供气管路上设置有调压阀。

3.根据权利要求1所述的非接触测厚仪，其特征在于，所述二维水平运动台(1)包括与所述控制单元电连接的纵向气浮导轨、第一直线电机(102)、横向气浮导轨和第二直线电机(109)，所述纵向气浮导轨包括第一导轨(101)和第一溜板(106)，所述横向气浮导轨包括第二导轨(108)和第二溜板(110)；所述第一导轨(101)固定连接在所述减震底座(6)上，所述第一直线电机(102)的定子和动子分别固定连接在所述第一导轨(101)和所述第一溜板(106)上；所述第二导轨(108)固定连接在所述第一溜板(106)上，所述第二直线电机(109)的定子和动子分别固定连接在所述第二导轨(108)和所述第二溜板(110)上，所述第二溜板(110)上固定连接有用于放置待测工件的载物板(111)。

4.根据权利要求3所述的非接触测厚仪，其特征在于，所述第一导轨(101)上沿纵向设置有第一光栅尺(105)，所述第一溜板(106)上固定连接有用于对所述第一光栅尺(105)进行读数的第一读数头(104)，所述第二导轨(108)上沿横向设置有第二光栅尺，所述第二溜板(110)上固定连接有用于对所述第二光栅尺进行读数的第二读数头，所述第一光栅尺(105)、第一读数头(104)、第二光栅尺和所述第二读数头均与所述控制单元电连接。

5.根据权利要求3所述的非接触测厚仪，其特征在于，所述第一导轨(101)的两端均设置有用于对所述第一溜板(106)进行纵向限位的第一限位块(103)和第一限位开关(107)，所述第二导轨(108)的两端均设置有用于对所述第二溜板(110)进行横向限位的第二限位块(112)和第二限位开关，所述第一限位开关(107)和所述第二限位开关均与所述控制单元电连接。

6.根据权利要求1所述的非接触测厚仪，其特征在于，所述竖向运动轴(3)包括与所述控制单元电连接的竖向气浮导轨和第三直线电机(306)，所述竖向气浮导轨包括第三导轨(304)和第三溜板(303)，所述第三导轨(304)固定连接在所述龙门式支撑架(5)上，所述第三直线电机(306)的定子和动子分别固定连接在所述第三导轨(304)和所述第三溜板(303)上，所述第三溜板(303)上固定连接所述光谱共焦传感器单元(2)和所述视觉检测引导单元(4)。

7.根据权利要求6所述的非接触测厚仪，其特征在于，所述第三导轨(304)上沿竖向设置有第三光栅尺(302)，所述第三溜板(303)上固定连接有用于对所述第三光栅尺(302)进行读数的第三读数头(301)，所述第三导轨(304)上设置有用于对所述第三溜板(303)进行竖向限位的第三限位块(305)和第三限位开关(309)，所述第三读数头(301)和所述第三限位开关(309)均与所述控制单元电连接。

8.根据权利要求6所述的非接触测厚仪，其特征在于，所述竖向运动轴(3)包括平衡气缸(308)，所述平衡气缸(308)连通有与所述控制单元电连接的气缸调节阀(310)，所述平衡气缸(308)的输出端与所述第三溜板(303)固定连接，所述平衡气缸(308)用于平衡所述第三溜板(303)所受的重力。

9.根据权利要求1所述的非接触测厚仪，其特征在于，所述视觉检测引导单元(4)包括沿竖直向下方向依次连接的工业相机(401)、定焦镜头(402)和同轴光源(403)，所述工业相机(401)、所述定焦镜头(402)和所述同轴光源(403)均与所述控制单元电连接；所述光谱共焦传感器单元(2)包括与所述控制单元电连接的白光共焦传感器探头(201)，所述白光共焦传感器探头(201)竖直朝下设置。

10.一种权利要求1-9任一项所述的非接触测厚仪的测厚方法，其特征在于，包括以下步骤：

将一级标准平面平晶放置在二维水平运动台(1)上，以将一级标准平面平晶作为测量基准，再将待测工件放置在一级标准平面平晶上；

二维水平运动台(1)将待测工件置于视觉检测引导单元(4)的视野中，视觉检测引导单元(4)获取图像，并在数据处理终端中设置对焦模块参数，数据处理终端自动计算并通过竖向运动轴(3)移动视觉检测引导单元(4)和光谱共焦传感器单元(2)，以实现视觉检测引导单元(4)对待测工件的粗对焦并建立坐标系；

根据坐标系在视觉检测引导单元(4)获取的图像中选择测量区域，建立测量基准面并得到若干测量点；

根据测量点所处的待测面，竖向运动轴(3)移动光谱共焦传感器单元(2)，直至光谱共焦传感器单元(2)出现读数，采集到测量点的坐标数据；

根据测量基准面和若干测量点的坐标数据，计算出待测工件的厚度。