四发射单接收光学非接触测头(英文)

研究开发了一种具有4个发射光源和1个CCD摄像机作为接收装置的光学非接触测头．测头可以用来测量包括具有强反射表面的曲面．测头基于三角法工作原理．在恰当设计的情况下,至多只有1路从工件表面反射回来的光,能够进入CCD摄像机．通过将相应通道切断,很容易消除镜面反射光的影响．这时测头就相当于1个三发射单接收光学非接触测头．测头可以同时用来测量表面的位置和方向．对于具有很大倾斜的表面具测头仍能正常工作．采用干涉滤光片消除了环境光的影响．提出了一种系统的标定方法．通过对量块的测量证实了系统工作的正确性和有效性并给出了实验结果．

三角法光学非接触测量头应用中的关键技术

光学非接触测头在其实际应用中,有一系列问题需要解决.为此,对三角法测量头的灵敏度与特性标定、工件的倾斜与颜色的影响、光束功率与引起的温升、测头的位置找正、测头系统的作用半径标定等应用中的关键技术进行了实验研究,提出了误差补偿、提高调整和标定精度以提高光学非接触测头使用精度的方法.

非接触式曲面测头设计及精度试验研究

针对激光测头因测量范围小难以满足大量程自由曲面的高精度测量要求的问题,基于伺服运动控制技术,集成激光测头和光栅尺研制了一种非接触式测头。控制激光测头工作在线性度误差较小的中心范围内、而采用光栅尺反馈实现大范围的测量,详细介绍了系统的硬件及软件设计。试验数据处理结果表明,与激光测头相比,研制的非接触式测头测量范围扩大了1倍,而测量不确定度、修正值、线性度等精度指标并没有下降。

坐标测量机激光非接触式测头的研制

本文介绍适用子精密大型测试仪器──坐标测量机的激光非接触式测头的研制。该测头采用ＰＳＤ作为敏感元件并采用单片机技术完成对测量数据的处理。

非接触激光测头测量轴线标定系统

本文提出一种用于三坐标测量机的非接触激光测头的标定系统,该系统利用位置敏感探测器和特别设计的测头夹具机构对非接触激光测头测量光束的轴线进行调整,使其通过测头回转体的回转中心。

非接触激光测头测量轴线标定系统

提出一种用于三坐标测量机的非接触激光测头的标定系统,该系统利用位置敏感探测器和特别设计的测头夹具机构对非接触激光测头测量光束的轴线进行调整,使其通过测头回转体的回转中心,文中对具体的夹具结构标定方法以及数据分析方法做了详细的论述。

光学三角法全视场自扫描测头的设计与研究

本文基于光学三角法测量原理 ,设计了一种通过改变光平面与成像光轴夹角来实现对视场内被测零件表面扫描的视觉测头。通过紧凑的旋转镜片反射机构驱动光平面在物空间做扫描运动 ,将全视场自扫描功能封装在线结构光视觉测头内部 ,使扫描成为线结构光视觉测头的一项内置功能。光平面定位精度实验以及尺寸测量的重复性精度实验均表明这种设计方案的可行性。这种自扫描测头对中、小尺寸零件三维尺寸的快速检测有重大的实用价值。

基于蓝光DVD光学读取头的纳米触发测头

基于光学读取头改装的非接触式微纳米测头已广泛应用于阶高、线宽和微小角度的测量。为了追求更高的精度与分辨力而提高聚焦透镜数值孔径(NA)则会使读取头内四象限传感器输出聚焦误差信号曲线的线性区间急剧减小,从而使测头系统的纵向可测量范围降低。为了在进一步提高纵向分辨力的情况下,扩大其纵向测量行程,基于蓝光DVD读取头研发了一种触发式非接触测头。既利用高NA值透镜测头的高精度和高分辨力,又通过触发测量的方式解除了高NA值带来低测量范围的限制,提高了测头的适用性。实验结果表明:该测头的纵向分辨力优于1 nm,重复性误差为18 nm,纵向测量范围可达10μm。

基于时间差法的共焦测头算法改进

近年来,三坐标测量机正在迅速发展。测头作为三坐标测量机的基本部件之一,与测量机的功能、工作效率、精度密切相关。光学非接触测头具有测量精度高,没有测量力,没有摩擦,测量速度与采样频率高等特点,是目前研究比较活跃的领域。本文中所讲到的共焦测头就是光学非接触测头的一种。本文在研究了共焦法测量传感器及其测量系统的基础上,提出了一种通过测量连续两个峰值信号的时间差来计算被测表面位置的方法。这种测头舍弃了参考信号,简化了系统结构,降低了成本,实用性更强。

回转曲面测量技术

针对回转体曲面,提出了一种利用三坐标测量机和回转工件台,在工件连续转动过程中,让测头沿母线运动,在圆柱坐标系中进行测量的方法.该方法具有测头的运动简单、安全、可靠性高、效率高等优点.论述了其工作原理、圆柱坐标的提取以及一些关键技术,包括测头系统的作用半径标定、转台回转轴线位置确定、被测零件的自动定心技术等.研制了由三坐标测量机、回转工件台、测头回转体和非接触激光三角法测头组成的实验系统,对易碎石膏零件进行测量,精度可以达到0.02mm.

坐标测量技术发展方向

论述了坐标测量技术的历史地位和需要解决的问题。讨论了智能三坐标测量机的工作原理和关键技术。分析了柱坐标测量机、球坐标测量机、关节臂测量机、光笔式测量机、三角法测量系统、多边测量系统等非正交三坐标测量系统的特色;论述了非接触测头,特别是共焦式测头在坐标测量中的应用前景。介绍了国内外纳米测量机的研究现状。

三维数字化非接触测量的几个关键技术探讨

探讨三维数字化非接触测量的几个关键技术,包括测量光源设计、瞬时法矢获取方法、非接触测头跟踪法矢的技术、避免测量盲区的措施、材质影响与镜面反射的消除方法等。

轮廓测量仪

主要技术与性能指标,测量口径:Ø200-Ø1000mm,轮廓测量精度:100-200 nm(PVr),测量光斑尺寸:≤10μm,非接触测头分辨率:10 nm(1 nm可选),直线轴分辨率:≤1 nm,适用轮廓类型:平面、球面、锥面、非球面等主要应用,主要用于平面、球面、锥面、非球面等光学元件。