基于激光干涉的二维位移台测量研究

发布时间：2020-04-19 22:35

【摘要】：二维位移台是制造业与检测业的重要部件,其运动精度决定着制造能力与检测能力。另一方面,二维位移台的制造技术并不能满足其市场需求,在使用中往往通过对其运动误差补偿来提升使用精度。针对ISO-230-1标准中描述的二维位移台的13项几何运动误差,设计了二维位移台测量系统。(1)以干涉仪作为位移量测量基准,根据自准直原理将小部分测量光用于角度测量,实现角度与位移同时测量。并利用五棱镜与反射镜作为主要部件设计三向分时分路测量,实现二维位移台的全部13项几何运动误差测量。(2)对位移量测量进行环境参数补偿与阿贝补偿,提高位移量测量精度。(3)利用MP451 USB卡、MP422E板卡与SH20403步进电机驱动器为主要模块设计了驱动控制与数据采集电路箱,以激光干涉仪测量数值作为采集系统的触发信号,在位移台连续运动下进行数据采集,大幅提高测量效率。(4)并在Visual Studio环境下,用C#语言编写了二维精密位移台自动测量程序,实现快速测量。(5)对系统的测量精度进行比对试验,在环境温度控制在20±0.5℃,湿度控制在50%~60%的环境下,实验验证该装置在60mm×60mm的测量范围内位移量测量精度优于0.7μm,角度测量精度优于0.4秒。并对现有二维位移台实际测量。
【图文】：

第一章 绪 论 课题背景及意义制造业与检测业是决定经济发展水平的基础行业，决定着一个国家的工业与平。近年来，，随着高尖端技术的不断发展，精密加工与检测技术已成为制造业领域的重要研究方向[1]。二者密不可分相辅相成，检测技术水平的高低已成为衡国家科技、经济和社会发展程度的重要标志之一。在制造与检测中随处可见二维位移台的身影，其运动精度决定着制造与检测能此对二维位移台的需求量与精度要求也不断提高，二维位移台的制造技术与检也应不断创新以满足更高精度、高稳定性的需求[2]~[5]。为满足人们对二维位移台的运动精度的需求，只靠制造技术的改进是远远够过检测并对其误差补偿往往可以大幅提高使用中的运动精度。

图 1.2 一维运动台六自由度几何误差的定义误差补偿的前提是运动台的各项误差的信息获取。根据 ISO-230-1 标准[6]中的相容，一台二维位移台包含 13 项几何运动误差需要进行测量，包括每个直线运动轴自由度几何误差以及两运动轴线的垂直度。
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH161

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 葛川;张德福;李朋志;郭抗;李佩s

本文编号：2633814