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項目案例 Case
Case 激光位移

激光三角-雙錐光學器件在位測量

日期： 2022-03-15
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具有復雜自由曲面的超精密光學越來越多地應用于航空、航天、生物、消費電子等領域。優(yōu)異的輪廓精度和表面光潔度是自由曲面光學成像性能的重要保證，同時這也給制造帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)，限制了其廣泛的應用。砂輪的幾何誤差、安裝誤差、輪廓誤差等重要誤差源都會對加工表面的輪廓精度產(chǎn)生影響。利用在線測量的方法對輪廓線誤差進行補償是提高輪廓線精度的有效途徑，另一方面自由曲面光學系統(tǒng)的測量在不能損傷被加工表面的同時，需要實現(xiàn)亞微米精度。


來自哈爾濱工業(yè)大學的Qingliang Zhao團隊采用非接觸和在線測量的方法對已加工表面輪廓線誤差進行測量和評價，建立基于誤差源與被測輪廓線誤差對應關系的刀具誤差模型，對自由曲面光學磨削輪廓線誤差補償開展研究。


激光三角-雙錐光學器件在位測量

圖1. 超精密磨床及在位測量系統(tǒng):(a)系統(tǒng)實物圖;(b)原理圖。


如圖1所示，在機測量系統(tǒng)安裝在大理石底座上，靠近磨削主軸，使用激光位移傳感器測量基底輪廓誤差。補償過程中的參數(shù)設置為進給速度為120 mm/min，采樣頻率為2 kHz。高精度激光位移傳感器的測量數(shù)據(jù)需要濾除粗糙度等帶來的中-高頻率的空間信息，提取出有效的低頻輪廓誤差。

激光三角-雙錐光學器件在位測量

圖2. 自由曲面輪廓誤差示意圖


輪廓誤差的高精度測量和評定是自由曲面光學精密補償加工的重要保證。自由曲面輪廓線誤差一般以實際測量點與理想理論點之間的距離來計算。通過點掃描獲取光學自由曲面的高精度低頻輪廓誤差信息。激光位移傳感器測量的輪廓誤差示意圖如圖2所示。通過工件目標幾何參數(shù)生成的測量路徑對磨削表面進行掃描。激光位移傳感器的探頭掃描工件表面，獲得磨削表面的誤差信息，由高精度數(shù)據(jù)采集控制器采集被測輪廓誤差數(shù)據(jù)。然后對得到的數(shù)據(jù)進行重構，得到加工表面，并與理想理論表面進行比較，計算輪廓誤差。


研究團隊并通過小波分解技術，將用于補償處理的低頻輪廓誤差從重構誤差面中有效分離出來。最終實現(xiàn)沿工件長度(220 mm)和工件高度(105 mm)的輪廓誤差分別從15.425 μm減小到1.678 μm和18.6 μm減小到1.6948 μm。在220m × 105mm測量范圍內(nèi)，經(jīng)輪廓誤差補償后的加工面pv值由21.6 μm降至1.5486 μm。驗證了所提輪廓誤差補償方法對雙二次曲面的有效性。
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泓川科技國產(chǎn)激光位移傳感器HC16-15與進口Micro-Epsilon米銥ILD1420-10技術... 2025 - 04 - 02 以下為HC16-15國產(chǎn)激光位移傳感器與進口ILD1420-10的對比分析報告，重點圍繞技術參數(shù)、性能指標及國產(chǎn)替代可行性展開：一、核心參數(shù)對比指標HC16-15（泓川科技）ILD1420-10（Micro-Epsilon）測量范圍±5mm（總10mm）10mm（SMR 20mm至EMR 30mm）線性度±0.1% F.S.±0.08% F.S.重復精度1μm0.5μm采樣頻率3000Hz（最高）4000Hz（最高）光源波長655nm（可見紅光）670nm（可見紅光）輸出接口RS485（Modbus RTU）、0-10V/4-20mARS422、4-20mA/1-5V工作溫度-10°C ~ +50°C0°C ~ +50°C防護等級IP67IP65尺寸（mm）44×31×18約47.5×14（主體）重量70g（含線纜）60g（含線纜）激光安全等級Class 2Class 2（ILD1420）/ Class 1（CL1版本）二、性能深度分析1. 精度與穩(wěn)定性HC16-15：線性度±0.1% F.S.（優(yōu)于多數(shù)國產(chǎn)傳感器），1μm重復精度滿足工業(yè)級需求，溫度特性0.05% F.S/°C，適合寬溫環(huán)境。ILD1420-10：線性度±0.08% F.S....
關于德國米銥（Micro-Epsilon）optoNCDT 1420 系列激光位移傳感器的深度研究報... 2025 - 04 - 02 一、引言1.1 研究背景與意義在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)與精密測量領域，對高精度、高可靠性位移測量技術的需求與日俱增。激光位移傳感器憑借其非接觸測量、高精度、高響應速度以及抗干擾能力強等顯著優(yōu)勢，已成為實現(xiàn)自動化生產(chǎn)、質(zhì)量控制與精密檢測的關鍵技術手段，廣泛應用于汽車制造、電子生產(chǎn)、機械加工、航空航天等眾多行業(yè)。optoNCDT 1420 系列激光位移傳感器作為德國米銥（Micro-Epsilon）公司推出的微型化、高精度位移測量解決方案，在尺寸、性能與功能集成等方面展現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢。其緊湊的設計使其能夠輕松集成到空間受限的設備與系統(tǒng)中，滿足了現(xiàn)代工業(yè)對設備小型化、集成化的發(fā)展需求；同時，該系列傳感器具備出色的測量精度與穩(wěn)定性，可實現(xiàn)對微小位移變化的精確檢測，為精密測量與控制提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。深入研究 optoNCDT 1420 系列激光位移傳感器的技術原理、性能特點及應用場景，對于推動激光位移測量技術的發(fā)展，拓展其在各行業(yè)的應用范圍，提升工業(yè)生產(chǎn)的自動化水平與產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的理論與實際意義。通過對該系列傳感器的全面剖析，能夠為相關領域的工程師、技術人員提供有價值的參考依據(jù)，幫助他們更好地選擇與應用激光位移傳感器，解決實際工程中的測量難題。1.2 研究目標與范圍本研究旨在全面深入地探究 optoNCDT 1420 系列激光位移傳感器，具體目標包括：詳細闡述該傳感器的工作原理，深入分析其技術...
泓川科技 LTM3-030/LTM3-030W 國產(chǎn)激光位移傳感器替代進口基恩士 IL-S025 的... 2025 - 03 - 27 1. 引言在工業(yè)自動化領域，激光位移傳感器是實現(xiàn)高精度非接觸測量的核心器件。基恩士 IL-S025 作為市場主流產(chǎn)品，以其 1μm 重復精度和穩(wěn)定性能著稱。然而，隨著國產(chǎn)傳感器技術的突破，泓川科技 LTM3-030/LTM3-030W 型號憑借更高的性能參數(shù)和經(jīng)濟性，為用戶提供了新的選擇。本文將從技術參數(shù)、性能表現(xiàn)、應用場景等方面，深入對比分析兩者的替代可行性。 2. 核心技術參數(shù)對比參數(shù)基恩士 IL-S025泓川科技 LTM3-030/LTM3-030W對比結論重復精度1μm0.25μm（LTM3-030）/ 0.25μm（LTM3-030W）LTM3 系列更優(yōu)（4 倍精度提升）線性誤差±0.075% F.S.（±5mm 范圍）LTM3-030W 更優(yōu)（接近 IL-S025）測量范圍±5mm（參考距離 25mm）±5mm（參考距離 30mm）等效采樣頻率3kHz（采樣周期 0.33ms）10kHzLTM3 系列更優(yōu)（3倍速度提升）光斑尺寸25×1200μm（線性光斑）Φ35μm（M3-030）/ Φ35×400μm（M3-030W）LTM3 系列光斑更小（點光斑更聚焦）光源類型660nm 激光（Class 2）655nm 激光（Class 2）等效接口配置需外接放大器單元（支持 EtherNet/IP 等）...
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