レーザビームを用いた小径円筒体及び振動体の偏心成分と振れ成分の分離評価

使用激光束单独评估小直径圆柱体和振动体的偏心和偏转分量

基本信息

批准号：
07650157
负责人：
山田隆一
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Nagaoka National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

高精度スピンドルとスプリングコレット式チャックによって保持された小径ピンゲージの振れ回り及びワイヤ放電加工中のワイヤ振動を,レーザビームを応用して非接触で定量的に計測・評価するシステムの開発を目的として本研究を遂行し,以下の成果を得た.1.2分割型光検出器を用いて,公称ビーム直径よりも小径の円筒体軸心の横方向変位を測定する方法を考案した.回折理論に基づく数値計算と基本測定装置による静的な基礎実験結果より次の知見を得た.光検出器の受光部面積が小さいほど,そして被測定物直径が小さいほど変位検出感度は高くなる.また,2分割された左右両受光部間の不感体幅が広くなると測定不能となる.2.2分割型光検出器を組み込んだ測定光学系を軸直角平面内において二組直交配置することにより,小径円筒体及び振動体軸心の面内位置を検出する方法を考案し,振れ測定装置を試作した.性能は以下のとおりである.(1)小径円筒体の振れ回り測定装置については,測定範囲±35μmにわたって検出精度:0.1μm,測定繰り返し精度:0.2μm,応答周波数:53kHzの性能が得られた.(2)振動体の振れ測定装置の検出性能は,検出精度:0.5μm以上,測定繰り返し精度:1μm以上,測定範囲:被測定物直径にほぼ等しい,応答周波数:5kHzであった.3.小径円筒体及び振動体軸心の面内位置の変動を軸心の振れ成分と基準位置からの偏心成分とに分離するアルゴリズムを構築した.なお,軸心の振れ成分はベクトル表示とした.4.小径円筒体の場合,直交方向への反射光が外乱となり検出誤差が生じることを明らかにした,そこで反射光の影響を除外するために二組の光源の発振周波数を変え,2種類のバンドパスフィルタを通して検出した.

进行这项研究的目的是开发一个系统，该系统通过高精度的纺锤体和弹簧夹的Chuck持有的小直径插头仪的振动，并使用激光束进行电线电气加工过程中的电线振动，并获得以下结果，并获得了以下结果。使用两部分光电探测器设计。基于衍射理论和以下发现的数值计算是从使用基本测量设备的静态基本实验的结果获得的。光电探测器的面积越小，要测量的物体的直径越小，对位移检测的敏感性就越高。此外，两个分开的光检测器之间无敏化体的宽度变得不可能。2。我们通过将两组正交放置在轴平面上，并安排了一种方法来检测小直径圆柱体和振动车轴的平面位置，然后安排振动轴中心。制造了原型测量设备。性能如下。（1）对于小直径圆柱体的振动测量设备，检测准确性：0.1μM，测量重复精度：0.2μm和响应频率：在测量范围内获得53 kHz的频率：±35μm。（2）振动器的振动测量设备的检测性能如下：检测准确性：0.5μm或更多，测量重复准确性：1μm或更多，测量范围：大约等于要测量的物体直径，响应频率，响应频率：5 kHz 3。从参考位置将振动体轴振动到轴心中心的振动成分和偏心分量。轴心中心的振动成分表示为向量显示。 4。在小直径圆柱体的情况下，据揭示了正交方向的反射光变为干扰，并且发生了检测误差。因此，为了排除反射光的效果，通过两种类型的带通滤波器更改并检测到两组光源的振荡频率。