新型多方向内径尺寸测量方法.pdf

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1、2011正仪表技术与传感器2011第1期InstrumentTechniqueandSensorNo．1新型多方向内径尺寸测量方法陈浩，邾继贵，杨学友(天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津300072)摘要：为提高内径检测精度和效率，提出一种基于激光三角法测量原理的内径非接触精密测量方法，单次测量可实现多个径向方向半径的测量。根据此测量方法，构建数学模型，通过数学模型分析，在同等条件下比较单一方向和多方向的测量误差。同时在最终测量精度一致的前提下，分析比较单一方向和多方向对定位误差的要求。结果证明增加测量单元的数量，

2、可降低对系统装配和定位精度的要求，显著提高系统测量精度。关键词：多方向；非接触；定位误差；平均效应中图分类号：TF'301文献标识码：A文章编号：1002—1841(2011)01—0095—03NewMulti．directionalInnerDiameterMeasurementMethodCHENHao，ZHUJi—gui，YANGXue—you(StateKeyLaboratoryofPrecisionMeasuringTechnologyandInstruments，TianjinUniversity，Tianjin

3、300072，China)Abstract：Inordertoimprovethedetectingprecisionandeficiencyofinnerdiameter，thispaperpresentedanon—contactpre—cisionmeasuringmethodbasedonopticaltriangulationmeasuringprinciple，singlemeasurementcanimplementmulti—radialradiusmeasurement．Accordingtothismeth

4、od，amathematicalmodelwasconstructed，throughthemathematicalmodelanalysis，singledi—rectionalmeasuringerrorandmuhidirectionalmeasuringerrorwerecontrastedinthesameenvironment．Atthesametime，singledi—rectionalpositioningerrorandmuhidireetionalpositioningerrorwerecontraste

5、dintheconditionofthesamefinalmeasuringpreci—sion．Theresultisthatincreasingthenumberofmeasuringmodulecanreducethesystemassemblyandpositioningaccuracyre—quirements，significantlyincreaseprecisionofthesystem．Keywords：muhidirectional；non—contact；positioningeror；averageef

6、fect0引言测量截面实现多方向测量，然后经过后续算法的处理，拟合出轴孔内径的测量方法大体分为接触式和非接触式测量2被测轴孔内径完成测量。此方法测量精度高，但是对旋转机构种方法。接触式测量方法以典型的三坐标测量机和电感传的精度要求非常高，多次测量时间长，无法实现在线测量。由感器测量方法为代表。然而，接触式测量无法避免会产生测量于上述方法存在缺陷，文中提出一种高精度、高智能的轴孔内力，对于高精度的测量表面会造成划伤，所以接触式的测量方径的测量方法，该方法同样基于激光三角法测量原理的非接触法已逐渐被非接触式测量取代。非接触式测量要

7、以典型的电式测量，可实现在较大间隙完成测量；单次测量即可实现多个容传感器测量方法和气动法为代表，根据其测量原理，上述2径向方向的测量，测量精度高，测量速度快，满足在线测量的要种方法虽然与被测物表面无接触，但是测量间隙小是其一大诟求。病，完成高精度测量所需时间较长，很难实现产品的高自动化1测量原理在线测量。文中所述方法原理上采用激光三角法测量原理，三角法基于激光三角法测量原理的非接触测量方法可以实现在的测量原理在此不再赘述。在采用激光三角法的前提下，单一大间隙下完成高精度测量。在国外，德国米铱公司、日本的三角法测量单元只能完成单

8、一径向测量。要想实现单截面圆KEYENCE公司已有成品应用于工业生产线，可实现不确定度周上多个径向方向的测量，一种方法是将上述的单1个三角测在1trm的高精度测量，小型化、自动化程度高，价格昂贵。目量单元固定在旋转机构上，利用旋转机构带动测量单元在轴孑L前国内的发展状况与国外