一种小行程导轨垂直度测量方法
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王阳恩(1967-)男,副教授,主要从事功率超 声的应用、光谱分析及光电检测技术研究.

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中图分类号:

TG83

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湖北省教育厅科学技术研究计划重点(D20121203)资助项目 (长江大学 物理科学与技术学院,湖北 荆州 434023)


Method for measuring the squareness of small-scale guide rails
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    摘要:

    基于平行光束的远 场干涉衍射原理,经涡旋位相板编码的激光光束可在中央产生干涉暗斑,且暗斑的中心位置 只由涡旋位相板中心点决定,不随光束漂移变化。采用暗斑作为扫描光斑,具有比传 统扫描光斑更大的扫描范围和更精确的定位,通过记录扫描过程中暗斑的中心位置,对两导 轨轨迹进行直线拟合并计算垂直度。实验得到X导轨拟合直线方程为 y=0. 1395x+ 0.142,拟合 系数R2=0.999, Y 导轨拟合直 线方程为y=-17.17x-0.061 26,拟合 系数R2=0.999。两直线的夹角为 85.4°,垂直度误差大小约为4.6°。 误差主要是由环境振动 和所用CCD像素切割的垂直度所引起。理论分析和实验结果证明了该方法具有 比传统扫描光斑更大的扫描范围和更精确的定位,是一种可行的垂直度测量方法。

    Abstract:

    Squareness measurement is an important part of precision measurement a nd an important index of machinery production.Based on the theory of parallel beams′ far field inter ference and diffraction,a dark spot can be generated at the center of the laser beam coded by a vortex pha se plate in order to improve the squareness measurement precision.The center position of the dark spot is only decided by the center of the vortex phase plat e and is stationary when the laser beam drifts.The dark spot is used as a scanning spot in this method.The sq uareness measurement of the two guide rails is accomplished by recording the cen ter positions of the dark spot while scanning each guide rail.The X guide fitting linear equation is y=0.1395x+0.1428,and the fitting coefficient of R2is 0.9994.The Y guide fitting linear euqation i s y=-17.17x-0.06126,an d the fittin g coefficient of R2 is 0.9999.The angle between two lines is 85.4°.T he squareness error is about 4.6°.The error is acaused by environmental vibrati on and verticality of CCD pixel cutting.Theoretical analyses and experiments hav e proved the feasibility of this method which has a larger scanning area and a m ore precise location than the traditional one.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

王阳恩.一种小行程导轨垂直度测量方法[J].光电子激光,2013,(1):119~122

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  • 收稿日期:2012-06-26
  • 最后修改日期:2012-09-04
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