工件尺寸激光超声测量系统设计研究

针对零件加工过程中工件尺寸在线测量问题,采用激光超声测量技术,提出了激光超声测量方案,建立了激光超声在线测量工件尺寸的实验系统,并进行了实验研究.实验结果表明,该系统能很好地应用于工件尺寸的在线测量,测量效率高,结构简单,安装调试容易,便于操作,易于实现完全非接触式在线测量,且具有较高精度,实际测量误差为2.64％.     

BGA芯片管脚三维尺寸测量技术

提出将激光线结构光传感器应用于BGA芯片管脚三维尺寸的测量 ,介绍了测量原理和系统结构 ,推导了测量数学模型 ,并给出了实验测试结果。     

城轨车辆轮对尺寸在线测量系统的研制

针对城轨车辆轮对测量费时费力的问题,基于激光轮廓扫描传感器技术,开发了一种城轨车辆轮对尺寸在线测量系统。系统采用将激光轮廓扫描仪和激光位移传感器布置在钢轨的内外两侧。将轮廓扫描仪发射的激光线投射到车轮踏面上,实时测量经过测量区域内的车轮踏面外轮廓,并对测量结果进行插值运算、数据平滑运算等算法处理,获得车辆轮对的轮缘高度、轮缘厚度、车轮直径等主要参数。通过对测量结果数据分析,该系统可以完成运行中地铁车辆轮对参数的自动测量。     

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。     

测量高斯光束腰斑尺寸的实验与分析

激光光斑尺寸和激光束腰光斑尺寸是衡量激光器性能的重要参数。设计了利用刀口法和狭缝法分别测量高斯光束腰斑尺寸大小的测量实验装置,并阐述了具体的测量过程,给出了所测得的实验结果,最后对这两种方法进行了比较分析。这两种方法实验装置简单实用。     

激光跟踪仪在大尺寸工件几何参数测量中的应用

介绍了激光跟踪仪的工作原理 ,开发了用于航空航天制造业大尺寸工件装配测量的激光跟踪仪专用测量软件 ,提出了可取代机械工装的“电子工装”测量方法。     

微光斑尺寸及能量分布测量

叙述了微光斑尺寸及能量分布测量的两种方法，如刀口扫描法和CCD成像测量和分析微光斑的尺寸和能量分布，并对光盘与激光成像机光学物镜的聚焦光斑进行实测。比较了两种测量方法的优缺点。讨论了影响测量精度的主要因素。     

微光斑尺寸及能量分布测量

叙述了微光斑尺寸及能量分布测量的两种方法，即刀口扫描法和ＣＣＤ成像测量和分析微光斑的尺寸和能量分布，并对光盘与激光成像机光学物镜的聚焦光斑进行实测，比较了两种测量方法的优缺点，讨论了影响测量精度的主要因素。     

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。     

金属丝网二维分布尺寸激光在线检测仪系统

本文主要讨论金属丝网二维分布尺寸激光在线检测仪系统,给出了较为详细的理论推导、测量公式及测量结果。该检测仪系统利用了“激光-傅里叶变换法”,应用CCD 光电元件和图象处理系统对被采样信号进行实时采集和处理,实现了金属丝网二维分布尺寸的在线检测。该系统具有测量速度快,检测精度高,劳动强度低和数据处理自动化等特点。     

Fizeau激光波长计测量脉冲激光波长

详细讨论了采用单片机控制的Fizeau波长计测量脉冲激光波长的两种方法,包括脉冲激光同步测量方法与软件判别捕捉方法,文章最后给出了系统的测量结果,其测量精度与测量连续激光相同,即绝对精度<10^-6,分辨率<10^-7.     

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。     

高温熔体直径激光在线测量系统的实现

在总结传统高温熔体挤出物直径测量方法不足的基础上,提出了激光在线测量技术.以此为依据设计了高温熔体直径激光在线测量系统实现方案;并采用PCL-812PG数据采集卡,以Delphi作为软件开发平台,设计出数据采集软件.实验结果表明该系统具有精度高、非接触、速度快等特点,完全符合高温熔体直径测量的要求.     

五轴激光三维数字化测量系统设计

数据测量是逆向工程的关键技术之一,它直接影响到后续数字化模型还原实物样件的速度和精度。本文比较了逆向工程中通过硬件和软件两种方法拼合数据的误差,介绍了激光测量机的原理,并分别从软硬件的角度完成了五轴激光测量系统的设计。     

光束平差在激光跟踪仪系统精度评定中的应用

对自主研制的激光跟踪仪的精度评定进行研究,以期解决大尺寸空间坐标测量系统的空间坐标精度难于评定的问题.考虑现场环境条件、仪器状态和操作者技能等因素对测量精度影响都很大,提出了基于光束平差原理对激光跟踪仪系统进行精度评定的方法.通过Matlab软件对激光跟踪仪的精度评定进行了仿真,仿真结果显示光束平差法能客观地反映激光跟踪仪的测量精度.另外,使用Faro生产的激光跟踪仪进行了实物实验,实验结果显示其水平角精度σH为1.97″,垂直角精度σV为2.61″,测距精度σD为3.75×10-6,对比Faro生产的激光跟踪仪精度(σH =2.0″;σV =2.0″;σD=4 μm)可证明采用光束平差法评定自主研发的激光跟踪仪测量精度是正确、可行的.该方法为探索激光跟踪仪新的应用技术、开展面向对象的测量不确定评定奠定了基础.     

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.     

集成化柔性激光加工系统的误差检测及其补偿

基于集成化柔性激光加工系统的特殊框架结构和为满足测量及加工精度要求，针对加工系统的整个框架和机器人腕部分别建立了相应的误差补偿几何模型。利用三维激光跟踪干涉仪对激光加工系统进行了检测，并根据检测结果结合相对应的补偿模型对系统进行了实时软件误差补偿。测量和加工试验及干涉仪的检测结果显示所建误差补偿模型合理，系统满足测量和激光加工的精度要求。     

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.