激光调阻机高精度可编程电压源的复频域分析

论述了激光调阻机中用有源单臂电桥进行刻蚀电阻的原理 ,提出了在电阻测量时消除线电阻及其接触电阻的方法。在复频域对激光调阻机高精度可编程电压源电路进行了分析 ,得到消除线电阻及其接触电阻的结论 ,该方法对提高电阻测量精度 ,特别是提高低阻的测量精度有一定的参考价值。     

有源单臂电桥在激光调阻中的测量原理及实现

论述了在激光调阻中有源单臂电桥的测量原理,提出了高速刻蚀电阻的实现方法,利用两个高精密16位D/A转换器与检流计输出的电压进行比较,实现了数字化高速电阻测量.对影响测量精度的因素进行了分析,该方法对电阻高速测量及其控制方面有一定的参考价值.     

厚膜混合电路的激光调阻技术

文中重点论述了厚膜混合电路的激光调阻机理、激光调阻系统的结构、调阻工艺及参数、调阻工作程序、切割类型、切槽缺陷分析及合格切槽要求等方面的内容,对厚膜混合电路的激光调阻具有重要的指导意义.     

在机测量线激光传感器安装位姿的全局标定

针对三轴数控机床激光测头安装位姿误差造成测量误差且不易调整和校准的问题,提出了一种在机测量线激光传感器安装位姿标定方法。建立了线激光在机测量系统的数学模型,通过机床运动带动线激光测头对标定基准点的空间位置进行测量,基于手眼标定原理给出了关于测头安装位姿参数的线性求解算法,完成了对测头安装误差的全局标定。考虑了机床定位误差对于标定结果精度的影响,采用蒙特卡洛模拟进行了误差分析。采用半径为35 mm的圆孔进行测量验证,实验结果表明,标定后圆孔测量误差为0.051 6 mm,测量精度提高了约96%,实验结果验证了该标定方法的有效性和可行性。     

低阻测量中消除线电阻和接触电阻的原理及实现

论述了有源电桥在刻蚀低电阻时的测量原理及其方法,提出在低阻测量时消除线电阻及其接触电阻的方法,对测量精度进行了分析,对低阻测量及其控制有一定的参考价值.     

基于隐藏特征测量的激光跟踪仪探头及其测量误差分析

介绍了一种测量隐藏特征和表面特征的激光跟踪仪探头(FaroRetroProbe)的结构和工作原理,详细分析了该探头的空心角锥棱镜误差、空心角锥棱镜和探针的对称性误差及平面反射镜的面形误差等主要误差及其对激光跟踪仪测量结果的影响,并针对性地指出提高激光跟踪仪测量精度的措施。     

阶梯轴类零件激光在机测量误差补偿研究

轴类零件主要用来传递转矩和承受载荷,常通过数控车床加工而成其精度要求高,可用激光位移传感器对其轮廓信息进行采集,但由于机床存在位置及运动误差等,使得在机测量精度较低。因此为提高测量精度,提出面向阶梯轴类零件激光测量的实时误差补偿算法,并分别对补偿前后台阶测量点云进行模型重构,对比分析其测量误差。对比分析结果验证了补偿算法的有效性。台阶面测量表明,经几何关系修正后,其平面测量误差与三坐标测量结果差值为0.002 mm,证明测量拟合精度高。     

在机测量激光测头位姿的线性标定

针对在机激光扫描测量中激光测头安装位置和姿态引起的测量误差,提出了一种适用于在机激光测量的测头标定方法。构造了在机激光扫描测量原型系统,建立了激光测头随机床运动的测量模型;通过多角度扫描标准球球面拟合球心,给出了一种线性求解测头安装位姿参数的算法,避免了非线性优化求解中的大量计算和不稳定问题。分析了测量过程中机床各个轴的运动误差对测量结果的影响,建立了误差模型,并给出补偿机床系统误差的方法。实验显示,对直径已知的标准球进行测量时,测头在不同摆角测得的标准球直径误差小于0.05 mm,误差补偿后球心位置误差减小了83%。实验结果验证了该标定方法的可行性,以及机床误差对测量精度影响的模型及补偿方法的正确性。     

五轴数控机床在机测量探头补偿技术研究

针对五轴数控机床在机测量技术中探头半径补偿中误差较大的问题，建立了探头半径补偿的数学模型，分析了在其测量过程中的预行程误差以及位姿误差等影响因素，采用微平面算法与探头测量出的结果相结合的方法拟合计算出补偿半径，实验证明，该算法对于探头半径补偿精度有着显著的提升，为在机测量软件的开发奠定了基础。     

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。     

A novel type compact five-coordinate measuring machine with laser and CCD compound probe

In this paper, a novel type compact five-coordinate measuring machine with laser and CCD compound probe, which consists of three translational axes and two rotational axes, was designed and built. The compound probe is employed and the measurement mathematical model is established. An improved genetic algorithm is applied to solve the unknown parameters of the model. Hence, by means of this model, the 3D surface data of the tested object can be transformed into the same reference coordinate system. Quasi-Newton method is introduced and in charge of processing tested surface data. Based on the variety of tested object, such as plane, sphere, cylinder etc. the corresponding optimization objective function and initial condition are set properly to achieve the solution of characteristic parameters. Especially, in this work, an evaluation function method based on the “roundness” information of the through-hole image is proposed to detect the diameter and spatial location of hole, which particularly fits for inspecting those thin and small through-holes drilled at the soft and easy-deformed objects. Consequently, the measurement puzzle of spatial angle between two thin and through-holes is easily solved. The experiments show that the measurement repeatability of this machine is within 1.6 μm. Meanwhile, the experiments illustrate the validity and feasibility for through-holes measurement.     

万能测长机在基准量块尺寸校准中的应用

简述了利用万能测长机对基准量块进行校准的方法,简化了校准环节,提高了工作效率,为公司节省了开支。     

基于多体系统运动学理论的坐标测量机误差自动建模

研究分析了运用多体系统运动学理论对复杂机械如坐标测量机进行误差建模的基本原理,介绍了误差自动建模过程。以FXYZ型立式三坐标测量机为例进行了误差建模,给出了空间误差模型具体数学表达式。理论分析和实际应用显示所述方法很好地解决了误差建模的通用性问题,为精度分析和误差补偿等提供了一个理想的误差建模方式。     

经济型大尺寸激光自动坐标测量系统

利用手持式激光测距仪和二轴转台,设计了一种经济型大尺寸激光三维自动测量系统,用于船舶等大型工件的现场测量.介绍了系统的测量原理和主要组成部分,系统无需合作目标,在计算机的控制下自动对目标进行测量来获得相对系统的三维坐标数据.分析了系统的主要误差对测量结果的影响,完成了主要误差的提取实验.最后,利用激光跟踪仪对系统测试水平两点间的距离的测量精度进行了评定,并对船分段模型进行了测量实验.实验表明,该系统对水平放置物体的两点间距离的测量精度达到了1.73 mm,对船分段模型的平行平面之间的距离测量精度达到了1.5 mm.由于系统构成简单,硬件成本较低,测量精度较高,测量速度大约为1 point/s,非常适用于船分段的测量.     

Ball array calibration on a coordinate measuring machine using a gage block

The distances between the balls of a ball array used in machine geometry calibration have to be very accurate. These distances can be calibrated using a laser measurement system, which requires specially designed optical devices and measuring probes. In this paper, a new and economical alternative method for calibrating the ball array is described. A single gage block is used for measuring the standard distance at the starting position. Then, the exact distances between the balls can be obtained by using the coordinate measuring machine (CMM) probe motion. This method does not depend on the accuracy of the CMM. Also, this method does not require expensive instruments or devices, but a CMM and a gage block. A simple “parallel-plane” bracket, mounted on to the measuring end of a CMM probe, is used to determine the centers of the balls automatically and accurately.     

分体式激光扩束系统平行度测量装置的设计

为精确测量强激光发射系统中高功率激光经分体式扩束系统后光束的传输方向,设计了一种新型分体式扩束系统输出光平行度测量装置.根据高功率激光分体式扩束系统及红外激光的特点,该装置采用高分辨率红外CCD作为监测成像设备.采用轻质高刚度的优质铝合金对装置的机械结构进行了设计,切换部件搭载在高精度线性位移平台上.基于高分辨率CCD和精密线性位移平台,该装置可较好地完成动态和静态测量.测试结果表明,该平行度测量装置工作稳定、可靠,测量精度优于2.0″;装置设计合理,实用,可为扩束系统的装调及应用提供可靠依据.     

坐标测量机CAI系统中测量路径设计

介绍了一种在坐标测量机CAI系统中确定机械零件表面上测量点和测量路径自动生成的方法，该方法提高了测量的自动化，有利于测量、设计和制造过程的相集成。     

自驱动关节臂测量机结构设计与仿真分析

为了使自驱动关节臂测量机的结构满足测量和定位精度要求,通过分析自驱动关节臂测量机的工作原理,建立了测量机的运动传递模型,完成了测量和定位误差源分析,在此基础上对关键部件进行设计和选型。对测量机进行了整体结构设计和关节结构设计,得到最优设计方案,在此基础上推算出各个关节的重力矩及惯性矩,完成了各关节模组的选型。建立了测量机的三维虚拟样机,对虚拟样机的几种典型测量姿态进行了静力学和结构变形分析,根据仿真结果进行优化设计,使测量机在典型和极限测量姿态下的静态变形均符合设计要求。针对测量机测量过程的触测段进行动态变形仿真,仿真结果表明竖直(Y)方向动态变形误差较大,需要建立动静态误差补偿模型进行修正。进一步对测量机进行模态分析,分析结果表明测量机的最高运行频率低于最低阶固有频率,不会产生结构共振以致影响测量和定位精度。     

平行双关节坐标测量机的标定及不确定度评价

借鉴国外ScanMax测量机所具有的优势,研发了RRP结构(即两个转动和一个直线运动)的平行双关节坐标测量机,并研究了该仪器的误差模型、标定方法和不确定度评定方法。首先,根据平行双关节坐标测量机的机械结构建立了仪器的数学模型和误差模型。然后,基于全误差分析技术设计了仪器的标定方案并分别介绍了对重力和扭矩变形、平行度、臂长、零位等参数的标定。最后,根据国家坐标测量机校准规范,提出了通过评价测量重复性和长度测量精度的方法来评定测量不确定度。实验结果表明:在1 000mm×250mm(直径×高度)的测量范围内,平行双关节坐标测量机的测量不确定度可达到12μm(k=2)。得到的结果验证了平行双关节坐标测量技术及全误差分析技术的可行性,为非正交坐标测量机的标定探索了新的方法。