综合建站误差的激光跟踪仪测量不确定度评估

针对航空制造业中面向大尺寸空间的激光跟踪仪测量不确定度评估问题,提出了综合建站误差的激光跟踪仪测量不确定度评估方法。在构建激光跟踪仪测量模型与误差模型的基础上,将测量设备建站误差引入优化模型,并通过跟踪仪建站、空间点测量等环节,对受建站误差和测量误差双重因素影响的跟踪仪空间点测量不确定度进行了仿真测试和数据分析。以某工装的现场测量为例,构建了仿真测量空间,通过对比地标点采样值与实测值之间的偏差,验证了算法的有效性。     

卫星装配用激光跟踪仪支撑架转换接头设计

针对传统的跟踪仪无法有效拾取较高位置或较低位置空间目标的现状,提出一种激光跟踪仪精测支撑架转换接头工装设计方案.该工装连接跟踪仪测量头与经纬仪支撑架,由挡板、转换接头主承力件、螺旋式对接环组成.其中主承力件上端与激光跟踪仪相连接,下端与经纬仪支撑架相连接,可实现通用化.因经纬仪支撑架可在高度30～400 cm的范围内调节,使得跟踪仪在高度范围拓展了测试空间.这一工装降低了传统方法中在架梯放置经纬仪带来的测试误差,有效地解决了测量目标在1m以下2m以上高度范围的精测难题.成果在保障测量可靠性与实验安全性的前提下,用较低的成本提高了生产作业效率,具有一定的过程推广价值.     

卫星装配用激光跟踪仪支撑架转换接头设计

针对传统的跟踪仪无法有效拾取较高位置或较低位置空间目标的现状,提出一种激光跟踪仪精测支撑架转换接头工装设计方案.该工装连接跟踪仪测量头与经纬仪支撑架,由挡板、转换接头主承力件、螺旋式对接环组成.其中主承力件上端与激光跟踪仪相连接,下端与经纬仪支撑架相连接,可实现通用化.因经纬仪支撑架可在高度30～400 cm的范围内调节,使得跟踪仪在高度范围拓展了测试空间.这一工装降低了传统方法中在架梯放置经纬仪带来的测试误差,有效地解决了测量目标在1m以下2m以上高度范围的精测难题.成果在保障测量可靠性与实验安全性的前提下,用较低的成本提高了生产作业效率,具有一定的过程推广价值.     

激光跟踪测量系统在飞机型面测量中的应用

最新一代激光跟踪仪AT901-LR具有测量精确度高、实时快速、动态测量、可快速扫描等特点.通过对激光跟踪仪测量系统功用及原理的分析,结合飞机装配工装的结构特点,重点对装配工装数字化安装工艺技术进行研究,摸索和总结了测量安装工艺方法的规律和特点,设计了型面测量的方案,为进一步深入研究和推广应用飞机数字化安装工艺技术打下良好的基础.     

激光跟踪仪在汽车制造业在线检测中的应用

激光跟踪仪作为一种高精度便携式的三坐标测量设备，在世界汽车制造业使用并不是一个新鲜事物。在欧洲，标致雪铁龙汽车公司和雷诺汽车公司已经大量采用了美国自动精密工程公司（Automated Precision，Inc缩写API）生产的TrackerlIPlus激光跟踪仪（见图1）代替关节臂等其他现场测量设备，在中国，上海通用也已经选用两台美国API公司的TrackerlIPlus激光跟踪仪用于生产现场工装检测以及白车身和冲压件测量。今天的跟踪仪早已突破了早期跟踪仪外形笨重、校准频繁、操作复杂、受环境影响大等局限性，成为了现代汽车制造业中用途广泛的一种测量仪器。     

基于数字化测量技术工装杯锥系统研究

为了提高飞机大部件的生产制造效率,采用模块化的工装设计方案,保证了产品装配的灵活性。通过对产品制造的技术需求进行分析,确定了以杯锥系统作为工装模块化机构的一部分,设计其上下结构的杯锥定位方式,并通过FEMA分析,满足工装设计标准。同时基于激光跟踪仪数字化测量技术,介绍实际坐标系与理论坐标系拟合转化过程,分析其测量数据,确定偏差来源。利用跟踪仪自重水平仪建立大地坐标系,对杯锥系统的机械结构进行水平测量与调整,保证工装重心的稳定性。最后验证杯锥系统的重复定位精度,符合技术要求。采用模块化的工装杯锥系统方案,满足工装的高精度使用要求,提高最终产品的制造精度,节约成本,缩短制造周期。     

激光跟踪仪测角误差的现场评价

激光跟踪仪是基于角度传感和测长技术相结合的球坐标测量系统,其长度测量采用激光干涉测长方法,可直接溯源至激光波长,因此,激光跟踪仪的长度测量精度远高于角度测量精度,相对而言,测角误差就成为评价跟踪仪测量精度的重要指标。为了对现场测量激光跟踪仪的测角误差进行快速有效地评价,采用跟踪仪多站位对空间中测量区域内若干个被测点进行测量,与传统基于角度交汇原理的多站位冗余测量不同,利用各站位所观测的高精度测长值建立误差方程,并通过测长方向的矢量位移对跟踪仪测长误差进行约束,获得被测点三维坐标在跟踪仪水平角和垂直角方向上的改正值,以此来评价激光跟踪仪的测角误差。通过Leica激光跟踪仪AT901-LR进行了多站位测角误差评价实验,在现场测量条件下,跟踪仪水平和垂直方向测角误差约为0.003 mm/m(1σ),符合跟踪仪的测量误差特性。     

激光跟踪仪在舞台吊杆停位精度测量中的应用及不确定度评定

介绍了激光跟踪仪的测量原理,提出了用于舞台吊杆停位精度现场测量的一种方法,分析了影响激光跟踪仪现场测量不确定度的来源,进行了停位精度测量的扩展不确定度评定,结果表明激光跟踪仪是能满足舞台吊杆停位精度测量的要求;也为激光跟踪仪在舞台机械位置测量的运用提供了一种方法.     

激光跟踪测量系统比对校验

介绍激光跟踪仪精度校验方法。用激光跟踪仪与高精密立式加工中心比对来测量激光跟踪仪在IFM(干涉测量模式)模式下精度，为激光跟踪系统的验收提供依据，同时为激光跟踪仪误差补偿提供数据支持。     

基于激光跟踪仪的机身桶段测量技术研究

目前传统测量技术已难以满足飞机制造中不断提高的检测要求,数字化测量技术已成为提高飞机产品检测效率与质量的重要手段。针对这一发展趋势,通过基于激光跟踪仪的机身桶段测量技术研究,系统地总结了飞机产品测量中激光跟踪仪测量场的组成、建立飞机测量坐标系的方法以及激光跟踪仪转站的原理。结合某型飞机前机身桶段的测量过程,重点介绍了利用激光跟踪仪对机身桶段关键特性和关键对接点进行在线测量及数据分析的方法,分析验证了激光跟踪仪系统在飞机产品测量中的应用情况。     

激光测微头的设计研究

以CCD获取测量信号为基础的激光三角法测量技术被广泛运用于物体的非接触式测量。以激光三角测量的原理为基础并以点激光为例,详细分析了实用光学系统测头设计中各个参数对系统测量精度和测量范围的影响,提出了一组实用参数,并在此基础上完成了一个高精度激光测微头的设计。     

Techniques trend analysis of propagating laser beam quality measurement

Different methods of measuring a propagating laser beam quality are summarized.The disadvantages in traditional way in measuring a laser beam quality is analyzed and the insufficiencies of the Shack-Hartmannin method which is commonly using wave front technique at present is pointed out.Finally,the transmission intensity equation based(TIE-based)measuring way in a laser beam quality evaluation and the corresponding advantages are discussed,which is believed to be a deve-l oping trend in laser beam evaluation.     

激光在机测量系统的实现

为了能在加工航空发动机关键零部件(如叶片)等复杂曲面零件的过程中实现快速在机测量,研制了非接触式激光在机测量系统。分别介绍了测量系统的工作原理,机械结构和电控系统。该系统主要由激光测头、无线传输电路、可充电锂电池、转接基座、刀柄和外壳等部分组成。为了实现机床的加工模式与测量模式之间的快速切换,其采用刀柄式的安装方式,从加工叶片切换到在机测量时,机床只要运行换刀程序,即可实现叶片加工到叶片测量的转换。此外文中还针对在机测量系统的电控部分研制了通过无线传输的数据采集系统。为了验证所研制的在机测量系统的实用性和有效性,在五轴叶片加工中心上进行了叶片截面测量实验,结果显示其测量精度为20μm,测量时间为10min。验证结果表明所研制的激光在机测量系统能够高效精确地完成叶片型面的测量任务。     

激光干涉仪波长的自动实时补偿

介绍了激光干涉仪在现场测量中激光波长的补偿,通过分析激光干涉仪测量数据处理公式,提出了波长补偿值用终端修正的方式进行自动实时补偿的理论。     

声光调制激光测量技术

双频激光测量是一种最有发展前途的精密测量方法之一。为了使传统的Ｚｅｅｍａｎ双频激光测量的成本高、被测件不能快速运动等特点得到改善，而发展出声光调制双频激光测量，即利用用声光器件的Ｂｒａｇｇ衍射，获得可调的大频差测量方法，这种方法可广泛应用于位移、角度、粗糙度、速度等的测量，有着显著的实用价值和很好的发展前景。     

距离法运动目标激光跟踪测量系统的研究

运动目标空间位置坐标激光跟踪测量是计量测试领域的前沿课题。该测量系统集激光干涉测距、光电检测、精密机械、计算机及控制系统和现代数值计算于一体 ,对空间运动目标进行跟踪并实时测量其坐标和姿态。采用多个激光干涉仪进行冗余设计 ,仅通过测量距离的变化量而不需要测量角度量 ,就可以通过解最小二乘方程组计算出被测点的坐标。文中论述了纯距离法跟踪测量的数学模型、系统的光路设计以及基于 PID控制方法的跟踪控制系统 ,并完成了平面内运动物体的跟踪及测量可行性实验     

利用激光技术测量直升机旋翼共锥度的系统

旋翼共锥度测量是直升机生产、维护中的重要的检查项目,目前对旋翼共锥度的测量有CCD技术方法和激光技术方法,激光技术测量方法简单、快速且精度高.本文讨论了利用激光技术对直升机旋翼共锥度进行非接触测量的原理与方法,介绍了一种应用系统,该系统由激光器、硅光探测器、信号放大处理器、定时器、计算机和数据输出接口组成,具体给出了测量系统的组成结构和计算方法,并进行了精度分析,分析结果表明测量精度可保证在1 mm内.     

滚珠丝杠激光动态测量系统设计与实现

介绍了滚珠丝杠激光动态测量系统的设计,包括动态测量原理,激光测量系统的布局,主轴伺服电动机的控制等;并制定了滚珠丝杠激光动态测量仪的检定规程,对该测量仪进行动态测量,给出了测量数据与结果统计分析。该系统检测效率高,操作性强,性能可靠,已在陕西汉江机床有限公司稳定运行。     

基于激光准直的直线度误差自动测量系统

文中介绍了基于激光准直原理的直线度误差自动检测方法,详细分析了激光器.传感器信号处理电路和数据采集处理系统的设计,软件设计时结合了直线度误差的两类测量方法和两种评定方法进行了开发,具有运算速度快、适合直线度误差测量仪器多等特点.     

齿轮滚刀最短有效切削长度的计算

齿轮滚刀的最短有效切削长度是指能切出齿轮全齿高所需的滚刀最短轴向长度 (Ｌ0ｔ) ｍｉｎ。在齿轮加工中 ,需要计算滚刀最短有效切削长度的情况很多。如滚切双联齿轮的小齿轮时 ,若小齿轮为斜齿轮且与大齿轮相距很近 ,则需验算滚刀滚切小齿轮时是否会与大齿轮相碰。滚刀外径越小 ,轴向长度越短 ,与大齿轮相碰的可能性就越小。但是 ,滚刀外径过小会影响齿根键槽部分的强度 (此时可考虑将滚刀与刀轴做成一体 ) ;此外 ,如滚刀轴向长度过短 ,可能无法切出完整的小齿轮。因此在这种情况下需要计算滚刀的最短轴向长度。此外 ,(Ｌ0ｔ) ｍｉｎ也是…