大型旋转工件直径在线检测系统及误差分析

激光三角法是一种光电检测技术,可以实现长度、距离以及三维形貌检测,测量系统结构简单、测量速度快、能够进行数据的实时处理。基于激光三角测距技术,提出了一种大型旋转工件直径在线测量方法及系统,给出了测量系统的组成结构,对测量系统中主要误差源进行了分类,重点针对系统误差,进行了影响测量精度的误差定量和定性分析,并进行了仿真分析,为以后研究一种大型旋转工件直径自主在线测量机器人奠定了理论基础。     

THz激光F-P片旋转透过率研究

在不同角度下测量THz激光透过率对于材料性质研究及THz参数测量具有重要意义。本文在实验上研究了旋转F-P片的THz激光透过率,分别在不同角度下测量了硅片和锗片的THz激光透过率,测量角度范围0.175-2.967 rad,旋转步长0.175rad,得到的THz激光透过率具有一定的周期性,实验验证了旋转F-P片测量THz激光透过率在测量THz激光波长等应用的可行性。     

激光—CCD实时、无接触、动态线径测量的研究

非衍射式激光-CCD线径测量方法,由于没有克服光学镜头非线性畸变引起测量误差的可行办法,至今不能得到实际应用。本文提出的计算机测量误差自动修正方法可以有效地解决这个问题,在此基础上,一种小体积、造价低、直径测量范围宽和高精度的线径测量装置得以研制。它在电线厂漆包线生产线上实现了实时、无接触、动态线径测量。     

基于激光测距的火车车轴轮座直径非接触式测量方法研究

为了实现火车轮对压装前对车轴轮座直径的非接触式在线实时测量,在普通车床的横向溜板上换装上高精度激光测距传感器及其微调装置,根据激光测距传感器到车床轴线距离不变的原理,实现相应位置零件外径的准确测量。通过对两根已知直径的标准量棒的测量,对激光线仰角α进行了标定,消除了激光线仰角产生的误差,并分析了激光线摆角β的误差影响,此测量系统能达到轮对压装工艺要求的测量精度。     

用激光束测量直径的装置

<正> 英国玛奇赛兹公司研制成功一种测量装置,它可用激光束来测量圆柱形零件的直径尺寸。该装置利用激光、录像显示器和微处理机,在10秒钟内即可测量出15种直径尺寸和同心度。该装置无可动部分,因而在工厂里有较高的可靠性,其重复精度也相当良好。此外,在测量时由于不必接触被测零件,因而不必做记号,也不必担心由测量力引起的零件变形。这种装置特别适合用于校准器测量杆直径等方面的测量。     

基于平行四边形机构的车轮几何参数自动测量方法的研究

提出了一种新的车轮几何参数的自动测量原理。利用平行四边形机构的平动特性,在测量框架上部安装多套平行四边形机构和相对应的激光位移传感器,实现车轮在车间内行走时,对其踏面任意点直径、轮缘厚度、踏面磨耗及擦伤、轮辋宽等几何参数的自动测量。采用通过式测量方式,改变了已有旋转测量方式需要测量平台和轮对支撑与旋转机构的局面。介绍了主要参数的测量原理和测量系统误差的自动修正方法,给出了测量系统现场试验结果。     

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。     

激光动平衡装置的测量与控制

介绍外切旋转光路式激光动平衡装置的基本原理，确保外切、圆点去重的方法，着重描术测量和控制部分的结构与特点。     

中国计量测试学会几何量专业委员会1993年自动测量、在线测量研讨会论文选摘

用于现场测量的激光大直径测量系统文章介绍了采用双频激光干步促测量大直径的系统和原理。在测量过程中,测量头始终以光线定位,可排除导轨直线度对瞄准的影响,系统用磁性定位块代替一般机械长臂定位,使得可测量直径范围仅受导轨长度限制,系统的测量精度优于SX10-6(清华大学精密仪器与机械学系冯其波)新型磨加工内、外圆主动量仪的开发研究装置采用气隙式电感传感器,结构上采用双杠杆双传感器,杠杆支承为弹性体支承,全充油结构,可测经断续表面。文章介绍了装置的结构,电路的原理和检测结果。该成果已达到MARPOSS公司同类量仪的水平。城…     

机床主轴旋转精度三点法测量装置

机床主轴的旋转精度同加工精度有着密切的关系,因此对无人化运转来说,机床旋转精度测量的自动化是个重要的课题。日本工业技术院机械技术研究所于最近研制了能在切削加工中测量车床等机床主轴旋转精度的“三点法旋转精度测量装置”。这是工业技术院从1977年开始的大型课题“超高性能激光应用综合生产系统的研制”中的自动诊断技术的一项研究内容。 该装置是利用圆度测量法之一的三点法原理进行测量的。用三个静电容式位移仪测量装有工件的主轴在旋转时三个方向的运动情况。主轴回转角由装在主轴端部的具有2000等分的旋转编码器进行检测。考…     

光学互相关测速系统设计与验证

针对两相流颗粒运动速度测量及基于互相关原理设计了双光路激光测速系统。采用搭建的变频电机带动绕丝产生已知旋转线速度的装置开展光学互相关测速验证实验。通过测量绕丝经双光路激光的光强衰减信号,再对两路信号进行互相关分析,从而得到测点绕丝旋转线速度。以电机转速计算的测点绕丝线速度作为参考值进行测量精度验证,得到光学互相关测速方法的测量相对误差在6%以内,验证了光学互相关测速方法的准确性。     

基于电子手轮的旋转编码器找零装置研制

为了使旋转编码器安装时在零位,设计了找零位装置,该装置包括:计算机、电子手轮、步进电机、蜗杆、斜齿轮和磁力表座组件。斜齿轮安装在旋转编码器空心轴上,蜗杆安装在磁力表座组件上。计算机根据电子手轮输出信号,向步进电机驱动器发出方向、脉冲信号,最终驱动编码器空心轴旋转。计算机读取旋转编码器输出信号以判断其是否在零位。经过粗定位、精定位两个步骤可快捷、准确地把旋转编码器安装在零位。     

基于双频激光干涉技术的轴径测量原理的研究

大型工件内外径测量点的瞄准和定位是大直径测量中的一个关键技术,也是国内外未能很好解决的测量问题.采用激光准直仪出射的高稳定光线瞄准和定位吸附在被测工件直径两端点上的两个磁性定位块上的光电接收器,同时使用双频激光干涉仪直接测量出这两个光电接收器中心间的距离,通过几何计算得到被测直径大小.实验表明,该方法测量精度较高,测量系统的相对误差小于5×10-6.     

保偏光纤模场直径和数值孔径测试研究

基于光纤测量远场法原理测量光纤远场光强分布。通过改进远场法得到光纤的远场光强分布后,同时计算得到保偏光子晶体光纤的模场直径和数值孔径,使测量装置实现集成化和简便化。通过光束测试仪测量光纤的出射光强分布,光束测试仪测量的是光纤中心最大光强点的两个垂直方向上的光强分布。保偏光子晶体光纤的出射光斑是椭圆的,每个方向的模场直径、数值孔径分布并不相同。传统的测试方法不能解决这个问题。通过旋转光纤测量光纤各个方向上的光强分布,然后计算各个方向上的模场直径,最后通过拟合各个方向上的模场直径得到保偏光子晶体光纤椭圆形的模场分布。实验测得保偏光子晶体光纤椭圆光斑长短轴的模场直径分别为7.5μm和4.2μm,数值孔径分别为0.159和0.276。     

大型轴系轴心的激光旋转测量方法

研究了大型轴系轴心的激光旋转测量方法,利用CCD相机采集激光光斑图像,通过数值拟合算法计算激光光斑所形成圆周的圆心位置,用以测量轴系轴心的空间位置。该方法消除了激光器装配定位误差导致的指向偏差和激光器不稳定导致的光束漂移。建立了激光旋转测量法测量精度的数学模型,进行数值模拟,计算结果表明:测量精度与激光旋转半径无关,与光斑采样点数成正比,接收屏与轴系轴心的垂直度偏差对测量精度影响不大。利用改进的最小二乘法进行数值拟合,进一步提高了激光旋转测量法的测量精度。     

便携式车轮直径激光测量仪的研制

为实现列车车轮直径快速、精准、非接触测量,设计了一种便携式车轮直径激光测量仪,给出了测量仪的测量原理、总体设计以及软硬件设计。该测量仪通过一维激光位移传感器和磁栅位移传感器扫描获得被测车轮滚动圆的一段圆弧的离散坐标值,由蓝牙将测量数据传送到工业手机的专用软件中,通过数据处理和误差补偿,最后采用最小二乘法拟合圆计算得到被测车轮的直径。通过实验验证,该装置的测量误差小于0.1 mm,重复性误差小于0.08 mm。     

磁光旋转谱和磁圆二向色性谱测量

本文描述了磁光旋转谱和磁圆二向色性谱测试装置的基本特性,用该装置测量了(BiTm)_3(FeGa)_5O_(12)薄膜磁光旋转θ的实部θ′和虚部θ″与光波长λ的关系,不同λ情况下YIG单晶的θ′与磁场强度H 的关系。讨论了测试结果,分析了测量误差。指出用磁光诃制倍频法测量磁光旋转谱和磁圆二向色性谱基本上不受激光源幅度变化和光路中其他元器件不稳定因素的影响,在λ=0.65～2.7μm 范围内,测量θ′的重复精度可达±0.005°。     

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.     

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位和测量的双重功能;计…     

大直径在线高精度测量不确定度分析

讨论了基于"弓高弦长法"测量原理,由3只精密激光位移传感器组成的大直径非接触在线测量装置的测量不确定度。针对被测大轴的尺寸,选择固定的弦长;基于两标准尺寸的外圆盘进行弦长参数的标定;通过3只传感器的对称布置、相对测量、多次测量求平均值等措施,简化了测量装置的结构、方便了标定和测量过程、提高了直径测量精度。对于直径500 mm~510 mm的大轴,当其圆度误差不超过30μm、3只传感器光线的不平行度误差小于0.5°、上下传感器的不对称小于1 mm、标定和测量时中间传感器光线不对中误差小于1 mm时,直径测量结果的不确定度小于3μm。