基于共路光线漂移补偿的直线度测量

针对影响激光测量直线度误差的主要因素之一激光光线漂移,提出了一种基于共路光线漂移补偿的直线度误差测量方法,给出了具体的测量原理和系统构成。从产生激光光线漂移的几个因素出发,理论分析了所产生的光线漂移对直线度误差测量的影响,建立了相对应的光线漂移补偿模型。结果表明,进行补偿后激光器出射光线引起的光线漂移在X方向的最大漂移量由28.4μm减少为5.6μm,Y方向的最大漂移量由21.6μm减少到5μm;由温度梯度引起的光线漂移经补偿后最大漂移量由65.7μm减少为8.9μm。实验结果与理论分析均表明,该方法能有效减少各种因素引起的光线漂移对直线度测量结果的影响,提高测量直线度误差的准确性。     

解析机床定位误差测量及补偿

美国光动公司在CIMT2007推出了新型的用于机床定位误差测量及补偿的迷你激光测量系统,并举办了以“三维体积定位误差的测量及补偿”为主题的技术讲座,美国光动公司总裁王正平博士与到会观众就光动公司的最新产品以及机床定位误差测量技术上的问题进行了深入交流。王正平博士介绍道,20年以前,机床的最大定位误差为丝杆的螺距误差及丝杆的热膨胀误差,而今机床的主要误差已转变成了垂直度误差和直线度误差。为了达到高的机床三维空间定位精度,机床上所有误差(包括3个位移误差、6个直线度误差和3个垂直度误差)都必须得测量与补偿,而采用传统的激光干涉仪测量直线度和垂直度误差比较困难且费时费钱,通常需要停机数日和有经验的行家进行测量。美国光动公司已开发的新型革命性激光矢量测量技术(美国专利6,519,043,2/Il/2003)专门用于机床三维体积定位误差测量。这种测量方法仅需数小时就可以完成传统激光干涉仪几天的工作,并可达到更高的精度和更小的公差。为了深入地说明问题,王正平博士以意大利JOBS S.P.A公司为例说明了光动公司干涉仪的优势。该公司自上世纪80年代以来一直在制造三轴和五轴高速线性马达驱动的标准机床,两年前JOBS开始采用光...     

长距离无衍射光莫尔条纹直线度测量系统的工作原理

在无衍射光测量直线度系统中 ,常常采用锥透镜作为产生无衍射光的元件。要实现长距离的直线度测量 ,则必须采用大口径锥透镜 ,制造成本较高 ,整个系统体积比较大。提出一种用偏转抛物镜系统来替代锥透镜产生无衍射光束 ,可以实现大口径无衍射光束。具有成本低 ,精度较高 ,实现方法简单等优点。     

线结构光视觉技术与最小二乘法中孔直线度检测

设计了由激光发射器、CCD摄像机、计算机等组成的线结构光视觉测量系统,用于测量喷油器体中孔空间测点坐标。基于最小二乘原理,建立了中孔直线度的数学模型,推导出中孔直线度的计算公式。利用线结构光视觉技术和最小二乘法,计算出中孔直线度误差值。实验结果表明该方法得到的直线度误差精度较高,符合中孔直线度最低标准要求,具有较高的应用价值。     

评定直线度误差的最小区域法

直线度误差是一种常见的形状误差。它分为给定平面内、给定方向上和任意方向上的直线度误差三种。 直线度误差常用水平仪或自准直仪进行检测。将水平仪或自准直仪的平面反射镜放在根据被测长度选     

便携式激光准直仪及直线度误差测评软件的开发

开发了便携式激光准直仪及直线度误差测量、评定软件。该软件集成了基于PC的数据采集功能和步进电机控制功能 ,综合应用了直线度误差的两类测量方法和两种评定方法 ,可在多种直线度误差测量仪器上实现直线度误差的快速测量和误差评定     

使用短基准的超精密长导轨直线度误差测量方法

在超精密加工与检测技术中,高精度长导轨直线度误差的测量与补偿技术一直是一个研究重点。在系统研究现有各种导轨直线度误差测量方法的基础上,提出一种使用短基准的导轨直线度误差测量方法,将长导轨直线度误差的测量问题分解为具有一定重叠区域的数段较短导轨直线度误差的测量问题。直接利用超精密直线度物理基准测量各段导轨直线度误差,通过将各段导轨直线度误差拼接起来,重构出长导轨的直线度误差。利用空间坐标变换关系建立基于最小二乘法的直线度误差测量算法,以及相对机械运动误差对测量结果影响的数学模型,分析研究重叠区域二次采样点的匹配误差,以及测量误差、采样频率等因素对重叠区域长度选择的影响规律。对长550 mm的气浮导轨进行实际测量试验,仿真与测量试验表明上述方法简单实用,可操作性强。     

一种导轨直线度与平行度测量系统的研究与应用

导轨直线度与平行度的测量通常采用接触式扫描法和光学测量法,这些方法通常需要高精度的直线度物理基准和激光干涉仪等昂贵仪器使得测量成本大大提高。为克服上述缺点,提出了一套基于四象限光电探测器(简称四象限)结合双轴水平仪实现导轨直线度与平行度测量的测量系统。通过标定实验,比对实验和稳定性实验证明了该测量系统的准确性和稳定性。利用该测量系统对导轨进行测量调整后,基准轨水平与竖直两个方向的直线度误差分别从150μm和120μm降低至42μm和36μm,测量轨与基准轨在水平与竖直两个方向的平行度误差也分别从327μm和524μm降低至45μm和51μm。     

基于激光干涉的长导轨直线度误差测量

介绍了一种基于激光干涉的长导轨直线度误差测量系统。由氦氖激光器产生激光光束,经准直后投射到被置于被测导轨上作为接收靶的楔形光学玻璃板上,产生干涉。将接收靶沿被测导轨移动,如果导轨有直线度误差,则接收靶过桥与导轨的接触点所形成的直线角度发生变化,导致干涉条纹发生移动,通过检测干涉条纹变化量就可以得到导轨的直线度误差。将光电传感器检测得到的干涉条纹移动量送入单片机系统处理,得到被测点相对于准直光束的偏移量。最后对系统进行了实测实验。实验表明:用该装置检测长度为50m的长导轨,直线度误差仅为623.103μm。     

基于无衍射姿态探针和全站仪组合测量空间隐藏坐标

针对大尺度空间中构件特征隐藏区的空间坐标测量,提出了一种基于无衍射光束的测量探针,并将该探针与全站仪结合构成了空间坐标组合测量系统。介绍了探针姿态测量系统和组合测量系统的结构与原理。测量时,首先将探针测头接触于被测点,并用全站仪或激光跟踪仪瞄准探针的光学系统,测得探针的空间位置坐标。接着,使用探针将测距激光通过axicon透镜变换为无衍射光,并由CCD摄像机获得图像。由无衍射光的中心一对一映射激光的入射方向,通过无衍射光图像定中计算,获得探针的水平角和俯仰角。最后,通过电子倾角仪测得探针滚动角;联合测得各姿态角和位置坐标,通过坐标变换,计算得出被测点的空间坐标。实验显示,该探针的姿态角测量精度为1mrad,组合测量空间位置偏差为±1mm,表明基于无衍射光束的探针与全站仪所构成的组合测量系统可满足大尺度空间中特征隐藏区空间坐标测量的要求。