用激光和CCD测量大型工件外径

大型工件的外径(一般指大于500mm),其高精度测量一直是我国机械行业中普遍存在又需要解决的共性难题。激光技术在长度测量方面,已得到比较成熟的应用。在生产车间环境下,双频激光测长仪相对测量精度可达10~(-7)mm以上。目前汽轮机行业提出的测量要求是:测量范围1～4.2m,测量精度±3×10~5D(D为被测直径),可见用激光技术完全可以满足大直径测量中的长度测量的精度要素,其关键是如何准确地捕捉直径上的两个测量点,即准确地定位,从而把直径测量转换为单纯的长度测量。本文从实用化的角度,提出一种大型工件外径的测量方法,用准直激光分别瞄准吸附于工件两端的磁性定位块,由四象限光电池接收判断。轻质粗糙导轨造成的误差由CCD器件探测并加以补偿,用激光干涉仪完成测长。     

一种新型绝对距离干涉测量仪的研究

一种新型绝对距离干涉测量仪的研究武勇军，李达成，曹芒（清华大学精密仪器系）０引言高精度、大尺寸、无导轨绝对距离测量是现代大型精密机械加工工业中一个迫切需要解决的问题，至今尚无商品化实用测量仪器。例如大型汽轮机转子直径测量，大型工件的内、外径测量，大型...     

一种高精度在线测量大外径的方法和装置

基于弓高弦长法直径测量原理,设计开发了一套大外径高精度在线测量装置。该装置由测试系统和标定系统两部分组成。测试系统主要由3个高精度激光位移传感器组成,标定系统主要由2个已知直径尺寸的大圆盘组成。由标定系统完成测量系统弦长和初始弓高的标定,相对弓高由测试系统测出。该装置结构简单、操作方便。对装置的直径测量精度进行了仿真分析和实际测量实验分析。所得结果表明,大外径的测量精度小于5μm。     

激光跟踪测量技术在地铁检测中的应用

激光跟踪仪是一种高精度的工业测量仪器,它具有测量精度高、测量范围大、实时快速、动态测量、便于移动等优点.在现代制造业中,激光跟踪测量系统应用于大型结构件,可提高测量效率和精度.主要介绍激光跟踪系统的原理、优点及在地铁列车检测中的应用.     

大型齿轮在机测量系统

针对大型齿轮精度测量的特点，本文提出了一种高精度、高效率实现大齿轮在机测量的解决方案。     

基于便携式坐标测量机的大齿轮测量方法

针对目前便携式坐标测量机测量大齿轮的采样策略和评定算法存在的不足,设计了两种特殊的辅助标尺一渐开线标尺及螺旋线标尺.利用设计的两种标尺在大齿轮齿面上对齿廓及螺旋线的测量点进行标注,开展了齿轮的在位重复性测量的实验研究.利用关节臂坐标测量机及激光跟踪仪测量系统在德国计量研究院研制的1 m外径齿轮样板上开展了测量实验,采用INVOLUTE Pro对采样数据点进行评定,给出了测量结果及测量不确定度.测量实验表明,基于新的齿轮测量方法,关节臂坐标测量机比激光跟踪仪测量系统测量结果更为精确,测试结果与标定值最大相差8.16 μm.实验结果验证了提出方法的有效性,为便携式坐标测量机在大齿轮测量领域的应用提供了依据.     

特大型齿轮激光跟踪在位测量原理及关键技术

为了实现特大型齿轮精密测量,介绍了作者提出的特大型齿轮激光跟踪在位测量原理,重点阐述了其中的几项关键技术.特大型齿轮激光跟踪在位测量系统整合了激光跟踪仪的大尺寸测量能力和三坐标测量机的高精度,采用激光跟踪仪建立齿轮工件坐标系和三维测量平台坐标系,通过激光跟踪仪坐标系将齿轮工件坐标系与三维测量平台坐标系关联起来,并建立了相应坐标系的拟合模型及算法.同时,建立了三维测量平台的姿态调整模型,通过姿态调整机构完成了三维测量平台的姿态调整,进而确保三维测量平台与齿轮轴线的位置关系满足要求.最后,给出了该在位测量系统的实测结果.实验结果表明:特大型齿轮激光跟踪在位测量系统原理正确可行,满足6级以下特大型齿轮的精密测量.     

高精度非接触式自动外径测量方法研究

针对我国目前零件产品在线检测自动化程度不高,无法完全和零件生产的精度和能力相匹配的问题,在研究非接触式测量原理的基础上,对高精度、大直径的零件产品特点进行分析,采用数字CMOS激光传感器的作为测量工具,提出了多台传感器并行的测量方法.同时,在不增加成本的情况下,分析研究了测量精度提升的改进方法.实验结果与分析表明,此高精度非接触式自动外径测量系统可以完成5 μm精度的零件测量,自动判定合格并且声光电的方式报告判定结果.此系统提高了零件产品在线检测自动化程度,避免了人工测量的不足.     

齿轮测量仪与高精度传感器的应用

本文将在简要介绍高精度齿轮测量仪电控系统的设计基础上,着重介绍高精度传感器,如圆光栅、激光传感器、电感测微仪在本测量机上的应用,并针对电机在甚低速运行情况下,由于干摩擦、外界干扰的影响,导致的振荡及电机脱离系统监控状态而全速运转,即飞车的现象,造成电感测微仪测量头损坏这一实际问题,提出了两种保护措施。     

用于现场测量的激光大直径测量系统

目前国内测量大直径手段依然停留在传统的机械方法上,如大型干分尺、铜带尺和π等、这些方法只能测量IT7、IT8级精度的零件,对于高精度的零件。其尺寸实际上处于无法测量的状态中,而大型关键零件的尺寸精度是保证重大技术装备制造质量的一个重要因素、国外也无现成的仪器出售。因此大直径高精度测量是我国大中型企业许多重大技术装备制造中普遍提出又急需要解决的共性测量技术难题,其中的大直拚测量点的瞄准和定位是国内外都未能很好解决的技术难题,本文提出一种新的大直径两测量点的瞄准定位方法和测量直径原理、可直接应用于大直径现场高精度测量。     

激光跟踪测量系统的原理及其在机床检测中的应用

激光跟踪测量系统由于具有测量范围大、精度高、可进行现场测量等优点,被广泛应用于飞机、汽车、机械制造等领域。本文介绍了激光跟踪测量系统的组成及其工作原理,制定了激光跟踪测量系统检测大型机床的方法。测量实例结果显示,激光跟踪测量系统能够精确、高效地对机床进行检测,指导工人对机床进行维护和修正。     

科技成果

大型工件外径测量系统该测量系统采用激光瞄准和激光测距技术，装有角隅棱镜的磁性定位和轻型导轨，实现了高精度大直径直接测量，同时使仪器轻便操作，能够在加工现场或加工机床上进行在位测量。关键技术包括：使用了体积小、重量轻的半导体激光长距离高精度准直系统，准直激光束光斑圆整，有效抑制了激光的漂移；轻型导轨不直线度误差实时测量与补偿，探测器位于一定距离，可同时探测五角棱镜平移和转动两项误差，实现了导轨误差的自动补偿；激光自准直瞄准被测工件直径；装备角隅棱镜和平面反射镜的磁性定位块，具有在不连续圆周表面上定…     

大齿轮磨削加工在线检测系统对中方法分析

大型齿轮在机械行业有着广泛的应用.随着大型齿轮加工制造水平逐渐提高,同时对齿轮检测精度的要求也越来越高.传统的大型齿轮测量方法需要对齿轮进行二次或多次拆装,严重影响了齿轮加工精度,而且传统测量还存在测量精度低和测量范围小等局限性与不足,已经不能满足大型齿轮高精度制造的要求.大型齿轮在线测量方法,操作可行,且易于实现,在不影响加工的前提下保证了测量的准确性.设计了在线检测的总体方案,分析了在线测量原理和校正对中方法.该技术的应用提高了大型齿轮加工效率,保证了齿轮精度,具有一定的现实意义.     

一种新的钢管外径在线非接触式激光测量装置

对钢管在生产过程中进行外径测量,是保证产品质量、避免大的经济损失的重要环节。本文提出一种新颖的利用光纤和激光进行非接触式测量的方法和装置,它具有结构简单、造价低、抗扰能力强和实用等优点。实验表明该系统稳定可靠,适用于某些钢管在线测量并有推广价值。     

计算机辅助测量技术在三米激光丝杠动态测量仪中的应用

三米激光丝杠动态测量仪是测量高精度丝杠的大型精密测量仪器，其测量控制系统利用计算机辅助测量技术（ＣＡＴ），具有动态性、实时性和智能化特点，选用通用微机作为控制主机，用模块式的测量仪器组合，大大增加了整机的灵活性，满足了测量精度高测量范围大的要求，有效地提高了测量的可靠性和稳定性。     

自制外径千分尺解决大直径测量难题

1．问题的提出 在一次产品开发过程中,其中有一工件的外径尺寸达到1000mm,而且尺寸精度要求较高,而公司现有的外径量具中没有这种大型的外径量具,于是这个工件的外径测量就成为我们加工时的一个难关。为节约成本,我们决定自制外径检具,以解决外径的测量难题。     

提高空间大尺寸测量精度的方法研究及应用

针对大型工业产品及装备制造的高精度大尺寸测量,在介绍了激光跟踪测量系统的结构与原理的基础上,提出大尺寸工件现场测量方法。通过对影响现场测量不确定度的环境因素加以固定,对测量工艺建立规范,并运用统计分析的方法以保证测量结果重复性和复现性。在激光跟踪仪对大型风电设备检测项目中的应用的结果表明,该方法可以实现高精度测量。     

大尺寸回转体型面点坐标及形心轴线测量系统的研制

针对大型回转体型面测量问题,根据柱坐标机的测量原理,研制了大尺寸回转体型面点坐标及形心轴线测量系统。对影响系统测量精度的不确定度因素进行了量化分析。应用双频激光干涉仪和激光跟踪仪与该系统进行了测量数据比对。该系统不仅能测量回转体工件的任意截面点坐标和形心轴线,还可测量圆柱度、径向跳动、同轴度等,具有高精度、高效率、操作简单等特点。     

组合式超大尺寸测量技术在EAST装置中的应用

组合式测量技术是精密测试技术的研究发展方向之一,激光跟踪仪和柔性关节坐标测量臂都是便携式高精度三维测量系统,通过坐标转换等技术,把这两种仪器组合在一起,可实现对超大尺寸、隐藏点的高精度测量。根据EAST核聚变装置现阶段的实际情况,把这种组合式超大尺寸测量方法应用到EAST的装配定位测量过程中。利用该方法对装置进行初步实验测量,结果表明这种方法可以解决EAST核聚变装置装配过程中的复杂测量问题,能为解决如航天器、舰船、加速器等其它大型装置的精密测量问题提供借鉴。     

大尺寸环件高温测量技术研究

大尺寸环件毛坯在高温下轧制成型,为控制环件毛坯的形状、尺寸,需对环件进行在线测量,由于被测工件温度高,故采用激光非接触式测量。文章采用直射式激光位移三角法测量环件厚度,用激光测距法测量环件外径和内径,分别讨论了直射式三角法测量原理和激光测距原理;针对被测工件温度高以及环境温度高的特点,分析了温度对测量精度的影响,提出了提高测量精度的措施。