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机械制造:激光测量技术和系统纳米分辨率
激光测量技术和系统纳米分辨率
| 文章出自:论文格式范文网 | 编辑:毕业论文 | 点击: | 2013-03-28 21:49:51 |

  激光干涉测量系统作为高精度测量的基准,发展迅速,它是精密测量技术发展的一个重要内容;激光测量技术不断创新,应用更为广泛,尤其在短距离小范围高精度测量领域、红外激光绝对尺寸测量(ADM)方面,新品种的前景看好在本次展览会上,除了传统的国内外激光测量系统制造商参加了展出,如REINISHAW展出的金牌ML10激光干涉仪、美国OPTODYNE的激光多普勒LDDM-V测量系统、成都工具研究所的MTS5双频激光干涉测量仪外,新的展商和产品也不少.
  德国SIOS公司的微型激光干涉仪系列产品 由天津大学天大智泰科技公司代理的德国SIOS公司微型激光干涉仪系列的主要产品有微型角隅棱镜干涉仪、激光干涉测头、微型平面干涉仪、微型双平面镜干涉仪、激光干涉测振仪以及稳频氦-氖激光器等.其主要设计特点是可以同用户系统相结合,据称适用于各种类型的实验设备和实验任务,尤其适用于小测量范围(如150mm以内)、纳米分辨率(1.24nm)、高精度、快速(600mm/s)的测量,性价比较好;采用光纤耦合测头,通用性好,有益于测量系统的多种应用;对外界不产生热干扰,减小了对测量环境的影响和要求.
  加拿大VIRTEK公司的LASERQC二维激光检测仪 这是一台高精度2D激光扫描检测系统,具有自动校准功能,特别适用于生产车间中各种平板状零部件的首样检测、批量生产数理图8 SIOS微型激光干涉仪统计过程控制和逆向工程设计等检测应用.仪器使用了对人眼安全的Class 3R级的激光二极管装置,最大输出功率4.5mW,扫描精度±0.05mm,最大扫描厚度25mm,最大扫描尺寸1220×1200mm,对超大尺寸工件可以进行分次扫描,将测量结果集成拼合,以得到整个工件的尺寸和形状误差.该仪器提高了精密平板类金属零部件质量检测的速度和精度,而采用SPC质量分析软件,便于对生产过程进行分析以提高生产质量的过程控制能力.
  美国API公司带有绝对距离测量的6维激光跟踪测量仪和FARO公司的SI超级绝对测量激光跟踪测量仪 均为用于跟踪测量较大物体几何形状或空间位置的测量仪,是最近才在我国亮相的新产品.它同时含有两种激光测量系统,即在激光干涉测量跟踪仪(包含跟踪头、干涉激光器、电子水平仪、二个光栅圆编码器等)的功能基础上,增加了能在断光情况下快速测量目标靶镜的绝对距离、从而快速恢复激光干涉测量跟踪仪使用功能的绝对测量系统(ADM系统).它借助测量红外激光通过这段距离所花的时间,根据红外激光的波长来计算得到与目标靶镜的绝对距离.API第二代激光跟踪仪的部分性能指标如下:测量距离40m,角度分辨率0.14″,长度分辨率1μm;空间测量精度:静态为5 ppm,动态为10 ppm;重复精度:2.5 ppm;绝对测量系统的测量长度:2~40m;系统精度:0.025~0.075mm;重复精度:±25μm.
  RENISHAW的RLE光纤激光尺 RLE光纤激光尺基于激光干涉原理设计而成,它运用单个激光源提供双轴或单轴测量,利用光纤直接将激光束传导至测量位置,从而得到高分辨率的线性位置反馈信号.RLE激光尺自带一个准直辅助镜,简化了激光准直过程,便于安装.其测长可达4m,分辨率可达10nm.配装实时补偿器,在大多数外界环境下,其定位精度可达1μm/m.
  OPTODYNE展现的激光向量测量技术该技术是一种用来确定数控机床空间位置定位误差、提高在机检测数控机床精度的新方法.据介绍,其基本原理是按照一条对角线(立体三维)方向,相对于安装在机床主轴上的平面靶镜,控制机床沿运动坐标轴方向、以阶梯折线状的轨迹分别进行微量移动(ΔX,ΔY,ΔZ)后进行测量.采用这种测量方法,除了能测得各轴的位移误差外,同时还能测得各轴的直线度和垂直度等误差信息.经软件处理后,可求得机床传动丝杆的螺距误差和空间误差的补偿数据.该公司还介绍了一种有别于传统球杆仪的机床运动轨迹误差测量的新方法---激光多普勒球杆仪,它采用激光干涉仪和作为标靶的大面平面镜来检测数控机床的插补误差. 

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