激光測長機(jī)的案例
大國重器-10米超長高精度激光測長機(jī)順利完成交付驗收
在某計量院長度精密實驗室現(xiàn)場，一臺深圳中圖儀器研制的高精度激光測長機(jī)架設(shè)在實驗室中央。該儀器型號為SJ5180-10000，其有效測量尺寸10米，整體長度近12米。該儀器為超長型激光測長機(jī)，需要現(xiàn)場組裝調(diào)試精度及進(jìn)行設(shè)備驗收。日前，該測長機(jī)已完成現(xiàn)場裝調(diào)試，并進(jìn)行了設(shè)備的精度功能驗收，指標(biāo)優(yōu)于設(shè)計指標(biāo)±（0.7+L/1000）μm（L，mm）；儀器實測精度達(dá)到±（0.5+L/2000）μm（L，mm）。
對于10米超長、精度設(shè)計指標(biāo)高達(dá)0.7μm的激光測長機(jī)，深圳中圖儀器的研發(fā)人員一開始也是心里打鼓；雖然在設(shè)計上全面考慮過，但是現(xiàn)場影響精度的因素太多，比如大理石研磨平面度、導(dǎo)軌安裝直線度、地基穩(wěn)定性、現(xiàn)場振動、溫度變化、激光穩(wěn)定性等，任何不穩(wěn)定因素都可能導(dǎo)致精度無法達(dá)到設(shè)計指標(biāo)。
10米超長的測長機(jī)，分辨率要達(dá)到0.0001mm，全長范圍內(nèi)測量示值誤差要在±（0.7+L/1000）μm之內(nèi)，這對于中圖的現(xiàn)場裝調(diào)技術(shù)人員來說，也是一個挑戰(zhàn)。他們?nèi)蝿谌卧梗影嗉狱c，一遍又一遍對設(shè)備進(jìn)行調(diào)試和修正。通過努力，終于完成儀器的安裝調(diào)試，各項指標(biāo)及功能均符合雙方簽訂的驗收技術(shù)條件，并通過客戶的正式驗收。
中圖儀器在幾何量尺寸測量儀器領(lǐng)域默默耕耘十?dāng)?shù)載，厚積薄發(fā)，碩果累累。近年來，中圖儀器發(fā)力工業(yè)4.0智能制造測量領(lǐng)域，陸續(xù)研制成功激光干涉儀、白光干涉儀、智能螺紋輪廓測量儀、影像測量儀、激光跟蹤儀、三坐標(biāo)測量儀、共聚焦顯微鏡、臺階儀等一大批測量產(chǎn)品，為客戶提供了智能的測量解決方案，受到了客戶的廣泛贊譽和好評。
展開 測長機(jī)：精度與用途解析
測長機(jī)是一種用于測量物體長度或距離的專業(yè)測量儀器，而且測量結(jié)果能夠穩(wěn)定且可靠。其精度是衡量其優(yōu)劣的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。
在制造業(yè)中，長度尺寸是所有幾何量尺寸測量的基準(zhǔn)。通過測量產(chǎn)品的長度，可以及時發(fā)現(xiàn)并糾正尺寸偏差，保證產(chǎn)品質(zhì)量。測長機(jī)的高精度直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量控制。只有通過精準(zhǔn)的測量，才能保證產(chǎn)品的尺寸標(biāo)準(zhǔn)一致，達(dá)到客戶的要求。而在科研領(lǐng)域中，測長機(jī)的精度則對于實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可信度有著重要影響，為科學(xué)研究提供了強(qiáng)有力的支持。
一臺優(yōu)質(zhì)的測長機(jī)應(yīng)具備高精度的測量能力。在某計量院長度精密實驗室現(xiàn)場，一臺深圳中圖儀器研制的高精度激光測長機(jī)有效測量尺寸10米，整體長度近12米，儀器實測精度達(dá)到±（0.5+L/2000）μm（L，mm）。
測長機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計遵循阿貝原理，測量軸安裝在水平方向，儀器配有各種附件，不僅可以測量內(nèi)外尺寸，還可以測量內(nèi)外螺紋的中徑。它通用性強(qiáng)，用途廣泛，所以常被稱為長度測量儀。在計量部門和工件檢測站中，我們都能看到它的身影。
測長機(jī)可以應(yīng)用于以下方面：
1. 測量超長工件的內(nèi)外尺寸，為機(jī)械制造提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。
2. 用比較法檢定尺寸大于100mm的四、五等量塊，確保量塊的精確度。
3. 直接測量外徑千分尺的校對量棒及內(nèi)徑千分尺和自制量棒。
4. 測量各種卡板的內(nèi)尺寸、內(nèi)孔直徑和外螺紋中徑等。
高精度測長機(jī)用途廣泛，是計量部門和工件檢測站的重要工具。它準(zhǔn)確測量出各種工件的尺寸和形狀，為各行各業(yè)提供高精度的測量結(jié)果，有效保證了生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制，是現(xiàn)代制造業(yè)和科學(xué)研究的重要工具。
展開 輪廓測長|中圖儀器SJ51系列測長機(jī)實現(xiàn)高精度二維長度測量
高精度二維長度測量的重要性及測長機(jī)在精密制造業(yè)中的價值與應(yīng)用領(lǐng)域
高精度二維長度測量技術(shù)在現(xiàn)代精密制造業(yè)中，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和工藝精度的基礎(chǔ)，可以確保產(chǎn)品符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和要求，并幫助企業(yè)提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本。測長機(jī)作為一種高精度長度測量工具，在現(xiàn)代工業(yè)中發(fā)揮著重要的作用，具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
測長機(jī)產(chǎn)品特點
1、高精度和重復(fù)性好
測長機(jī)可以實現(xiàn)對工件尺寸和形態(tài)的精確測量。它可以通過光學(xué)、激光或機(jī)械等測量原理，結(jié)合精密的測量系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析軟件，快速而準(zhǔn)確地獲得工件的長度、寬度、高度、直徑等尺寸參數(shù)。尤其在微小尺寸、復(fù)雜形狀或高精度要求的測量任務(wù)中，測長機(jī)可以取代人工測量，提高測量精度和效率。
2、可應(yīng)用于多種精密制造領(lǐng)域
測長機(jī)除了檢定環(huán)規(guī)、塞規(guī)、指示表、千分尺等量規(guī)量具，在工件尺寸測量方面也有著廣泛應(yīng)用，比如測量軸承、花鍵、齒輪、活塞的重要尺寸。
中圖儀器SJ5100系列高精度光柵測長機(jī)采用高精度光柵式大量程接觸式測量，能夠?qū)崿F(xiàn)精密量具、精密量規(guī)，如塊規(guī)、環(huán)塞規(guī)、卡規(guī)、螺紋規(guī)、花鍵規(guī)、表類、尺類等的測量及檢定，還可以檢測各種精密工件內(nèi)外尺寸，如齒輪、花鍵、校對棒、非標(biāo)量規(guī)等。
典型應(yīng)用
而SJ5180系列高精度激光測長機(jī)，將激光應(yīng)用在接觸式測長機(jī)測量上，采用激光作為長度方向定位，線性測量精度達(dá)到0.5PPM，分辨力達(dá)到0.01μm。高性能五軸工作臺的Z軸可配置數(shù)顯裝置，用于螺距顯示。
展開 分享測長機(jī)：螺紋環(huán)規(guī)檢測的高精度解決方案
那么，測長機(jī)能否滿足螺紋環(huán)規(guī)檢測的需求呢？答案是肯定的。
SJ5100測長機(jī)在螺紋環(huán)規(guī)檢測方面具有顯著優(yōu)勢。它能夠精確測量多種規(guī)格的螺紋環(huán)規(guī)，如M5 - M200（螺距0.8 - 4mm）的螺紋環(huán)規(guī)，并且測量精度高，其分辨力可達(dá)0.01μm（可選0.1μm、1μm），外尺寸示值誤差≤±（0.2 + L/1000）μm（L為被測長度，單位：mm），可以為螺紋環(huán)規(guī)的精度檢測提供可靠的數(shù)據(jù)支持。
在檢測螺紋環(huán)規(guī)時，SJ5100測長機(jī)操作簡便且高效。操作者只需裝好被測螺紋環(huán)規(guī)，在檢測軟件上選擇相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)并輸入規(guī)格參數(shù)，移動頭座接觸被測件，調(diào)整五軸工作臺找到拐點，采樣完成即可得到測量數(shù)據(jù)。整個過程不超過3分鐘，系統(tǒng)還可自動計算螺紋中徑等各項參數(shù)，并依據(jù)內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫對被測件進(jìn)行合格判定，最后自動生成結(jié)果及記錄報表。
該測長機(jī)配備了多種功能和裝置來確保螺紋環(huán)規(guī)檢測的準(zhǔn)確性。例如，高性能五軸工作臺（X、Y、Z三軸采用高性能交叉滾子導(dǎo)軌，摩擦力小、穩(wěn)定性好、承載高，Y軸平移、傾斜、水平旋轉(zhuǎn)設(shè)計了高調(diào)節(jié)細(xì)度的結(jié)構(gòu)），方便找到測量拐點；高性能內(nèi)尺寸測量裝置（可測量小M3螺紋環(huán)規(guī)，測量力為電子測力0.05N、0.1N、0.3N、0.5N，軟件可選測力大小），可滿足不同測量需求；雙向恒測力系統(tǒng)，測力較大范圍連續(xù)可調(diào)，特殊傳感器減小測力對測量結(jié)果的影響，保證系統(tǒng)測量精度。
此外，SJ5100測長機(jī)的軟件系統(tǒng)功能強(qiáng)大。它支持超過150份軟件標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，其中螺紋數(shù)據(jù)庫超過100份，可滿足不同標(biāo)準(zhǔn)螺紋環(huán)規(guī)檢測需求，還支持客戶自定義非標(biāo)準(zhǔn)螺紋量規(guī)參數(shù)輸入，并自動計算所選參數(shù)的公差帶作結(jié)果判定。
展開 
高精度光柵測長機(jī)檢定量規(guī)量具
SJ5100系列光柵測長機(jī)儀器參考JJF1189-2008測長儀校準(zhǔn)規(guī)范制造，儀器測量原理符合JJG 343-2012 光滑極限量規(guī)檢定規(guī)程、JJG 146-2011 量塊檢定規(guī)程、JJG 21-2008千分尺檢定規(guī)程、JJG 22-2014內(nèi)徑千分尺檢定規(guī)程、JJG 62-2017塞尺檢定規(guī)程、JJF 1207-2008三針/針規(guī)檢定規(guī)范、JJF 1345-2012圓柱螺紋量規(guī)校準(zhǔn)規(guī)范等長度檢定規(guī)程規(guī)范。
在量規(guī)量具檢定中的應(yīng)用
通過將待檢測的量規(guī)或量具放置在光柵測長機(jī)中，利用其高精度的測量能力，可以準(zhǔn)確地測量出其尺寸參數(shù)，并與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值進(jìn)行比對，從而判斷其是否符合規(guī)定的精度要求。同時，光柵測長機(jī)還可以記錄測量數(shù)據(jù)并生成報告，為質(zhì)量管理提供了可靠的依據(jù)。
1.螺紋量規(guī)檢定：光柵測長機(jī)可以測量螺紋量規(guī)的螺距和牙型誤差。
2.齒輪測量：光柵測長機(jī)可以用于測量齒輪的齒距累積誤差和單個齒距誤差。
3.卡尺類量具檢定：包括外徑千分尺、內(nèi)徑千分尺等，光柵測長機(jī)可以精確測量卡尺的示值誤差。
4.平面度量具檢定：如平板、刀口尺等，光柵測長機(jī)可以測量其平面度誤差。
5.角度量具檢定：如角度規(guī)、角度塊等，光柵測長機(jī)可以測量其角度誤差。
光柵測長機(jī)高精度、高穩(wěn)定性和自動化的特點，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，在量規(guī)量具的檢定工作中發(fā)揮著重要作用。未來的光柵測長機(jī)將追求更高的測量精度，以滿足更嚴(yán)格的工業(yè)需求；將集成更多的智能化功能，以提高操作的便捷性和效率。
展開 激光干涉儀80米直測，診斷校準(zhǔn)運動導(dǎo)軌
為了保證導(dǎo)軌的高精度性能，激光干涉儀應(yīng)運而生。
校準(zhǔn)運動導(dǎo)軌的重要性
運動導(dǎo)軌的精度直接關(guān)系到整個設(shè)備的性能。在長時間運行和極端工況下，導(dǎo)軌可能會受到溫度、振動等外部因素的影響，導(dǎo)致其性能逐漸偏離理想狀態(tài)。通過激光干涉儀的診斷校準(zhǔn)，可以及時發(fā)現(xiàn)并糾正這些偏差，確保導(dǎo)軌在高精度工作狀態(tài)下運行。
實時診斷，精準(zhǔn)校準(zhǔn)
激光干涉儀除了能夠提供高精度的測量數(shù)據(jù)，更重要的是其實時性。激光干涉儀采用激光雙縱模熱穩(wěn)頻技術(shù)，可實現(xiàn)高精度、抗擾力強(qiáng)、長期穩(wěn)定性好的激光頻率輸出。通過精密的光學(xué)測量，可以迅速而準(zhǔn)確地獲取導(dǎo)軌的位移、傾斜和振動等關(guān)鍵參數(shù)，從而能夠?qū)崟r監(jiān)測導(dǎo)軌的微小位移和形變，為后續(xù)的校準(zhǔn)提供了精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
高效運行，降低生產(chǎn)成本
借助激光干涉儀進(jìn)行診斷和校準(zhǔn)，可以確保導(dǎo)軌的高效運行，減少因偏差而導(dǎo)致的生產(chǎn)故障。通過降低故障率，制造企業(yè)能夠大幅降低維修和生產(chǎn)停工的成本，提高整體生產(chǎn)效益。
激光干涉儀診斷校準(zhǔn)的步驟
1、數(shù)據(jù)采集
激光干涉儀工作時，通過精密的光學(xué)系統(tǒng)和高靈敏的探測器，可以實時采集導(dǎo)軌的位移、傾斜和振動等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)將作為后續(xù)校準(zhǔn)的基礎(chǔ)。
2、數(shù)據(jù)分析
采集到的數(shù)據(jù)需要經(jīng)過專業(yè)的分析處理。激光干涉儀通過高級算法，將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可視化的圖形和數(shù)值，幫助工程師深入了解導(dǎo)軌的工作狀態(tài)。
3、問題定位
通過數(shù)據(jù)分析，可以準(zhǔn)確定位導(dǎo)軌存在的問題，例如位移不穩(wěn)定、傾斜超標(biāo)或振動異常等。這為后續(xù)的校準(zhǔn)工作提供了具體的方向。
4、校準(zhǔn)調(diào)整
根據(jù)問題定位的結(jié)果，工程師可以采取相應(yīng)的校準(zhǔn)調(diào)整措施。這可能涉及到機(jī)械結(jié)構(gòu)的微調(diào)、傳動系統(tǒng)的優(yōu)化或者控制算法的調(diào)整等多個方面。
展開 激光共聚焦顯微鏡測粗糙度，解讀表面粗糙度的科技利器
激光共聚焦顯微鏡（Laser Scanning Confocal Microscope，簡稱LSCM）是一種光學(xué)顯微鏡，通過激光束的聚焦和散射技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率的三維圖像采集和表面測量。其在科學(xué)研究、工程領(lǐng)域等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，尤其在測量表面粗糙度方面具有優(yōu)勢。
激光共聚焦顯微鏡的核心技術(shù)是激光束的聚焦和散射。當(dāng)激光束聚焦到樣品表面時，只有聚焦點處的樣品表面才會發(fā)射回散射光，而其他位置的光則被濾除，從而實現(xiàn)對樣品表面的高分辨率成像。通過調(diào)節(jié)激光束的焦距和掃描范圍，可以獲取不同深度的三維圖像，從而實現(xiàn)對樣品表面的精確測量。
在測量粗糙度方面，激光共聚焦顯微鏡具有以下幾個優(yōu)勢：
1、高分辨率：激光共聚焦顯微鏡能夠?qū)崿F(xiàn)亞微米級別的空間分辨率，可以清晰地觀察到樣品表面的微觀結(jié)構(gòu)，從而準(zhǔn)確地測量其粗糙度。
2、三維測量：與傳統(tǒng)的表面粗糙度測量方法相比，激光共聚焦顯微鏡可以獲取樣品表面的三維形貌信息，包括高度、形狀等，從而更全面地描述表面的粗糙度特征。
3、非接觸測量：激光共聚焦顯微鏡的測量過程是非接觸的，不會對樣品表面造成損傷，適用于對脆性或敏感樣品的測量。
4、實時成像：激光共聚焦顯微鏡能夠?qū)崿F(xiàn)實時成像和在線測量，使得用戶可以及時獲取樣品表面的粗糙度信息，并進(jìn)行實時分析和調(diào)整。
鐳射槽
光伏
在實際應(yīng)用中，激光共聚焦顯微鏡廣泛用于材料表面的粗糙度測量、表面形貌分析、微結(jié)構(gòu)觀察等領(lǐng)域。
展開 閃測影像|影像儀激光掃描功能，無縫連接2D/3D混合測量
它通過紅外、激光或其他光學(xué)方法實現(xiàn)無損檢測，不僅操作簡便，而且對被測物體的要求較低。這使得無損檢測更加普及和可行，可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。
然而影像儀高分辨率和高精度的成像需要先進(jìn)的光學(xué)設(shè)計和高性能的硬件設(shè)備，還需要具備強(qiáng)大的計算和存儲能力。這對硬件和軟件的要求都很高，給研發(fā)和生產(chǎn)帶來了一定的困難。并且各個行業(yè)各個領(lǐng)域的測量需求都有不同，影像儀要滿足不同的特定要求，這對制造商來說也是一個挑戰(zhàn)。
從精確測量到質(zhì)量控制，從自動化檢測到無損檢測，影像儀在各個領(lǐng)域都起著重要作用。隨著技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用的拓展，全自主研發(fā)Novator影像測量儀將傳統(tǒng)影像測量與激光測量掃描技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)無縫連接2D/3D混合測量。
影像儀的功能
Novator影像測量儀具備多種測量功能，包括表面尺寸、輪廓、角度與位置、形位公差、3D空間形貌與尺寸結(jié)構(gòu)等的精密測量。
其線激光3D掃描功能，可實現(xiàn)3D掃描成像和空間測量；點激光線掃描功能，可輸出斷面高度、距離等二維尺寸做分析。
影像儀的優(yōu)勢
1、測量更準(zhǔn)確，效率更高，操作更便捷。
Novator影像測量儀支持頻閃照明和飛拍功能，可進(jìn)行高速測量，測量效率提升5~10倍。
如在半導(dǎo)體領(lǐng)域，針對含有小特征多尺寸且無序排列的樣品測量，Novator影像儀的飛拍測量模式，在平臺快速移動過程中就完成特征提取，使測量流程更流暢，測量時間更短。
展開 激光干涉測量技術(shù)在多領(lǐng)域的應(yīng)用
激光干涉測量技術(shù)具有高精度、高分辨率、非接觸式測量等優(yōu)點，在多個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，包括：
1. 工業(yè)制造領(lǐng)域
（1）機(jī)床精度檢測與校準(zhǔn)：激光干涉儀可用于測量機(jī)床各軸線性運動的位移、角度、直線度、垂直度、平行度等，幫助調(diào)試和校準(zhǔn)機(jī)床的加工精度，還能用于機(jī)床結(jié)構(gòu)在不同工況下的動態(tài)特性分析，以優(yōu)化機(jī)床設(shè)計和結(jié)構(gòu)。例如，在數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)和裝配過程中，通過激光干涉測量技術(shù)對機(jī)床的運動精度進(jìn)行檢測和調(diào)整，可有效提高機(jī)床的加工精度和穩(wěn)定性。
（2）精密加工工藝監(jiān)測：實時監(jiān)測機(jī)床在加工過程中工件表面的動態(tài)位移和直線度等參數(shù)，對加工過程中的性能參數(shù)進(jìn)行動態(tài)分析，評估加工質(zhì)量和穩(wěn)定性，有助于優(yōu)化加工工藝。比如在半導(dǎo)體制造中，對光刻機(jī)等精密設(shè)備的位移進(jìn)行實時監(jiān)測和調(diào)整，確保芯片的光刻精度。
（3）零部件尺寸和形狀檢測：可以檢測零部件的尺寸誤差和形狀誤差，如對汽車發(fā)動機(jī)缸體、活塞等零部件的尺寸和形狀進(jìn)行高精度測量，保證零部件的質(zhì)量和裝配精度。
（4）光學(xué)元件檢測：在光學(xué)元件的生產(chǎn)制造中，用于檢測透鏡的曲率半徑、表面粗糙度、薄膜膜厚、光學(xué)元件的形狀等。例如，通過激光干涉測量技術(shù)可以精確測量透鏡的曲率半徑，從而保證光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量。
2. 計量檢定領(lǐng)域
（1）測長機(jī)檢定：傳統(tǒng)的測長機(jī)示值誤差主要采用量塊進(jìn)行校準(zhǔn)，受環(huán)境因素影響較大，且量程大于 1m 的測長機(jī)需要分段校準(zhǔn)，效率低。而使用激光干涉儀進(jìn)行校準(zhǔn)，不僅可以提高效率，還可通過環(huán)境補(bǔ)償單元對空氣溫度、壓力、濕度和材料溫度進(jìn)行補(bǔ)償，提高校準(zhǔn)精度。
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