基于2D-PSD的長導軌直線度測量系統(tǒng)的研究.pdf

1、直線度誤差是導軌的主要形位誤差之一，是決定導軌質量的最主要因素，直接影響著導軌的工作性能。導軌直線度的檢測具有采樣數(shù)據(jù)多、測量距離長、實時可靠性高、需要現(xiàn)場測試等特點，傳統(tǒng)所采用的諸如平尺法、鋼絲法等，檢測器具雖簡單，但具有精度低、效率低等缺點，而新型的測量儀器雖具有高精度但價格昂貴，難以普及。鑒于此，本課題以長導軌直線度為研究對象，兼顧精度和經(jīng)濟性的要求，提出了基于雙二維位置敏感器件(PSD)和激光空間偏角校正的新型測量方法。

2、　　合理的直線基準是實現(xiàn)直線度誤差正確測量的一項關鍵因素，本文根據(jù)導軌直線度的檢測要求，闡述了檢測方案并對方案中的測量原理進行了抽象分析，建立了基于激光空間偏角校正的導軌二維直線度的數(shù)學模型。依據(jù)所建立的數(shù)學模型，論文對系統(tǒng)進行了總體設計，采用二維PSD作為傳感器，通過PI微位移工作臺對其進行了標定，并運用人工神經(jīng)網(wǎng)絡BP優(yōu)化算法實現(xiàn)了PSD的非線性校正，降低了枕形失真;研究了背景光互相關消除技術，克服了背景光的影響。應用LabVIEW

3、軟件編寫了二維PSD的數(shù)據(jù)采集程序，應用MATLAB軟件編寫了基于最小二乘法的直線度誤差評定程序。通過理論分析、系統(tǒng)搭建及實驗，論證了系統(tǒng)原理的可行性，并對可能引起系統(tǒng)測量誤差的各種因素進行了分析。所選激光器內含整形、擴束與準直系統(tǒng)，在10m范圍內具有良好的穩(wěn)定性和準直性，光斑大小亦在允許的波動范圍內，系統(tǒng)測量測量分辨力達0.002mm。本系統(tǒng)能夠有效地解決精密長導軌直線度檢測與高精度測量的難題，為大范圍長導軌直線度測量提供了一種新的檢