白光测量技术在车身批量测量中的应用

白光测量技术在逆向工程领域已经被广泛使用,但是在国内的汽车领域还是首次将该技术应用到车身零部件的批量测量中。白光测量技术的高效率是将其应用到车身零部件批量测量的原动力。在实际应用中,配套数据库等辅助设施使这一技术在质量的分析、追溯和控制上发挥很大的功效。

CORE-DS型白光测量机对某叶片的测量与对比

本文对CORE-DS型白光测量机进行对比验证试验,掌握针对某叶片的测量基准建立、测量程序编制和参数评价方法。通过与接触式三坐标测量机进行测量对比试验,验证其测量的准确性和可行性。

白光测量技术在车身检测中的应用

为了满足越来越高的车身型面测量要求,采用白光测量技术,即通过拍照式测量,可以快速实现对车身型面的测量。通过使用自动白光测量系统完成了对四门两盖的自动检测,在8 h之内完成了2个批次共24个零件的检测(包含测量时间以及上下料等辅助时间)。测量同一个工件上的特征(如圆、曲面点、边界点等)5次,95%的数据偏差在±0.10 mm以内。使用白光测量技术,实现了常规检测中对关键点的检测,提高了检测效率,同时可提供型面检测数据,满足对型面的控制要求。

白光测量技术在汽车模具数控编程中的应用

利用白光测量技术对汽车模具铸件进行数据采集形成铸件点云图,利用GeomagicStudio软件对比加工数据和点云图,结合SMIRT和WORK NC软件进行数控编程,可以减少空切和大进刀量,提高加工效率,同时对机床和刀具起到保护作用,降低加工成本。

利用白光测量技术对零件进行数字化封样的可行性研究

目前行业对于零件的尺寸封样整体以实物样件为主,这种封样方式虽然便于车型量产问题解析,但存在浪费零件制件成本、空间存储成本等问题,且零件有变形失效的风险。提出了利用白光测量技术对零件进行封样的办法,并列举了车身与整车4个实际应用案例,实践证明,数字化封样技术可行,且可节约成本,具有一定的推广价值。

基于LabVIEW的白光干涉测量系统算法开发及软件设计

为全面实现白光干涉测量系统的搭建及应用,在硬件结构的基础上对软件系统进行了设计和开发。以LabVIEW图形化编程语言为开发工具,分别通过.NET控件、ActiveX控件与运动控制器和数据采集仪建立通信,实现对5个运动轴的协调控制及数据的实时采集及分析处理。最后通过对标准环规的测试,验证了此软件不仅能精确高效地完成白光干涉测量系统的测试任务,其所输出的点云数据还可以进一步处理获得直径、圆柱度等形位公差信息。

基于自适应极值的白光干涉信号解调算法研究

针对传统时域解调算法等光程点定位稳定性差、抗干扰能力弱,而频域解调算法效率低且部分方法受扫描采样步长限制等问题,课题组提出一种基于自适应极值的白光干涉解调算法。从干涉信号统计学规律出发,通过对干涉信号包络曲线加权平均,将它修正为高斯型包络曲线;然后,通过对包络曲线高斯拟合插值得到等光程点,进而得到测量方向的深度信息以及三维形貌;最后,以高度为20μm标准台阶样块为测量对象进行多次实验。结果表明:与传统算法相比,课题组所提出算法的测量重复性和精度均有显著提升。该算法为白光干涉中信号解调提供了一种重复性更好、误差更小的方法。

MAXOS白光测量机在压气机叶片检测中的应用

本文介绍了叶片白光测量技术原理、优势以及在压气机叶片检测中的实例。

光谱域光纤白光干涉测量技术

光谱域光纤白光干涉测量技术(WLI)具有精度高、动态范围大、工程实用性强等优点,在光纤传感和精密测量领域有广泛的应用价值。本文回顾了光谱域光纤白光干涉测量技术的发展历程,重点介绍了本研究组在这一领域所开拓的基于相位测量技术的光谱域光纤WLI,包括傅里叶变换WLI及其相对测量术、波长扫描WLI、相移WLI、波数扫描WLI、互相关WLI、步进相移WLI,并展示了该技术在光纤温度、压力、应变等传感器中的应用。

测量透明薄膜表面三维轮廓的新型白光干涉法

基于新型的峰值分离算法,提出了白光干涉法(垂直扫描白光测量法)的一种新的应用———测量覆盖透明薄膜的物体表面的三维轮廓,并同时测量出透明薄膜的三维轮廓和厚度信息,克服了传统光学非接触测量的缺点,拓展了白光干涉法的应用领域。这一技术可用于检测光学厚度约为1μm或以上的透明薄膜,可广泛有效的应用于半导体和LCD加工制造等需要精细测量的领域。

全视场外差白光干涉测量技术

为了解决传统白光干涉测量技术中对线性位移机构的位移精度要求过高的问题,本文提出了一种全视场外差白光干涉测量技术。该技术主要通过使用存在差频的白光干涉信号作为光源来实现在大扫描步长和低扫描精度条件下相干峰位置的高精度检测。本文首先建立了白光外差干涉的数学模型,再根据数学模型提供的光强信号特性提出了整体系统设计方案,然后对测量方案的可行性进行了实验验证。最后针对多种误差对算法计算精度的影响进行了理论分析和数据对比。误差分析的结果表明:白光外差干涉测量技术提供更高的测量精度和更好的抗干扰性能,有效地降低了传统白光干涉测量对线性位移机构精度的严苛依赖,为光学自由曲面检测技术提供了更多的可选解决方案。

白光干涉垂直扫描测量算法综述

白光干涉测量是采用具有一定光谱宽度的白光代替单色光作为干涉光源进行测量的特殊干涉测量技术。根据白光干涉信号的相干长度短、相干峰非常明显的特性,采用了垂直扫描干涉测量的方式获取干涉信号。相干峰寻址法是在垂直扫描测量的基础上提出的,具有较高的计算精度和较大的适用性。本文将相干峰寻址法的11种算法分为直接求解法、包络曲线拟合法和加权平均法三类进行阐述,并通过仿真每种算法分析各种算法的优缺点以及适用性和局限性。

基于FPGA控制与白光干涉技术的多通道光纤EFPI绝对腔长测量系统

介绍了一种基于光纤白光干涉测量技术和现场可编程门阵列的多通道高速外腔式法珀干涉型传感器解调系统。该系统由一个半导体光放大器和一个光纤法珀可调谐滤波器来制作一个高速波长扫描光纤激光器,通过对称三角波技术驱动可调谐法珀滤波器产生扫描频率为1 kHz的扫频光谱。用FPGA实现EFPI传感器的高速信号解调。该系统实现了4通道每个通道2 kHz的EFPI传感器高速解调。

用白光干涉测量法描述化学机械抛光面

化学机械抛光(CMP)在半导体工业内获得了广泛的赞同,对控制形貌起伏的硅片表面当作首选方法。一种可供选择的基于白光测量原理之上的非接触光学形貌测量法被推出。和大多数商业化只能以纳米精度测量不透明表面的白光干涉测量仪不同,新推出的方法是通过单频相位干涉测量仪(PMI)能够以相似的精度测量透明的可变化反射像的表面结构,这个可变化的反射相也许是由于单层或多层薄膜堆叠在一个底层上的多层表面材料特性所引起的,或者是硅片上其它微结构所引起的。因而,在化学机械抛光加工处理过程中的某些不合格项,例如,碟形腐蚀,可以直接用光学形貌测量法在几秒内做出定量的检测结果。此外,这一方法也能评价附加的,例如特种专用薄膜堆叠层厚的表面特性。由于高精度和高生产能力的结合特征使得这一被提议的方法可能确定为可行的化学机械抛光加工研发和生产的监测方法。

表面轮廓的白光干涉测量法

本文介绍一种采用白光干涉仪进行三维表面形状测量的光学系统。近年来出现了许多不同的方法来分析白光干涉测量法测得的表面轮廓数据。目前还使用许多种商品化的白光表面轮廓测量仪。我们详细介绍了一种组表面轮廓的简单方法，即采用两种简单而有效的算法。这种方法处理数据快速、简单，因而减少了数据搜寻和分析的时间。该系统具有不受限制的理论工作范围，对粗糙和平滑的光学表面进行形状测量。

一种全光纤Fabry-Perot型高温应变传感器

本文研制了一种全光纤Fabry-Perot型高温应变传感器,将两根制备好的单模光纤穿入空芯光纤构成非本征Fabry-Perot干涉仪(EFPI),使用白光干涉解调仪测量EFPI腔长,通过求解EFPI腔长相对测点距离的变化得到被测件应变。通过开展等强度梁和高温力学试验机试验验证,该传感器在常温下的应变测量准确度优于3%,耐高温能力不低于1100℃,可满足我国航天飞行器研制、试验、生产和应用等各阶段高温应变测量需求。

白光干涉法三维面型重构仿真研究

采用Twyman光路结构和LED为光源进行白光干涉三维测量,对干涉图像及元件面型的重构算法进行了仿真研究。使用Matlab软件,选取了两种面型结构函数,仿真得出重构的面型,选取5个参考点进行了对比。研究结果表明,白光干涉测量具有高精度、测量时间短、相对误差小于0.5%。

基于非本征珐布里-泊罗干涉仪的多路复用应变测量传感技术

非本征珐布里-泊罗干涉传感器(EFPI)已经被证明适用于压力和温度的精确测量。我们介绍一种基于白光干涉仪的路径匹配完全测量方法。该系统从参考间隔到EFPI的感应间隔都适用。当这两个波长差在光源的相干长度内时,在系统输出中会产生一个强度包络。相应的路径失谐明确的指出传感器间隙的大小,压力便可以确定。这种应用大量EFPI传感器的多路技术的测量方法是可行的,并且给出四个多分复用设备的实验数据。文中也给出系统优化的理论设想。