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公开(公告)号：CN119334243A
公开(公告)日：2025-01-21
申请号：CN202411416017.5
申请日：2024-10-11
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明提供一种激光六自由度几何误差测量系统及方法，属于光学精密测量技术领域，系统包括光线分配单元、靶镜单元和测量单元，利用光线分配单元的分光镜、靶镜单元的第二偏振分光镜和测量单元的第六光电探测器和第七光电探测器的方案设计，可从分束光L12中单独分出一束光作为独立的一路光射向靶镜单元，第二偏光分光镜作为滚转角的敏感元件，当整个靶镜单元有滚转角时，第二偏振分光镜随之转动，改变通过的分束光的偏振状态，使得第六光电探测器和第七光电探测器上的光强发生变化，通过光强变化直接计算滚转角，减少基于偏振敏感测量滚转角的影响因素，有效解决了现有技术中六自由度误差测量时滚转角难以精确测量的难题。
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公开(公告)号：CN114440766B
公开(公告)日：2023-12-26
申请号：CN202210033358.9
申请日：2022-01-12
Applicant: 北京交通大学
IPC: G01B11/00
Abstract: 本发明提供了一种用于同时测量旋转轴六自由度运动误差的系统。该系统包括：光路连接的光源、测量单元和误差敏感单元；测量单元对光源发出的激光进行处理并传输至误差敏感单元，根据误差敏感单元返回的衍射光和反射光测量旋转轴六自由度运动误差；误差敏感单元包括环形光栅、第一角锥棱镜、正多面棱体和面型反射镜，环形光栅固定于第一角锥棱镜的斜面中心位置上；误差敏感单元固定于旋转轴的端面中心位置处，且环形光栅、第一角锥棱镜、正多面棱体、面型反射镜以及旋转轴五者的旋转中心轴重合，对测量单元入射的光进行衍射和回射。本系统无需伺服回转系统即可实现旋转轴的六自由度运动误差同时测量，极大的提高了测量效率和测量精度。
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公开(公告)号：CN112325802B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202011147408.3
申请日：2020-10-23
Applicant: 北京交通大学 , 北京空间飞行器总体设计部 , 航天东方红卫星有限公司
IPC: G01B11/26
Abstract: 本发明提供了一种基于共路差分和自校零的二维小角度激光测量方法与装置。该装置包括：激光发射单元、测量单元、敏感单元和校零光学单元，测量单元包括激光入射端、准直镜、隔离器、起偏器、分光镜、聚焦透镜、第二偏振分光镜、第一探测器和第二探测器；敏感单元包括第一偏振分光镜、参考反射镜和测量反射镜；校零光学单元由第三偏振分光镜、第三反射镜、第四反射镜和导轨组成。激光器出射的激光经过准直镜和起偏器后，得到两正交偏振光S光与P光，S光与P光经分光镜透射后沿相同轨迹出射。本发明中的S光与P光两路信号在测量单元与敏感单元之间完全共路，采用差分处理减少各种因素造成的光线漂移对测量结果的影响，提高了测量可靠性。
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公开(公告)号：CN113865482A
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN202111061777.5
申请日：2021-09-10
Applicant: 北京交通大学
IPC: G01B11/00
Abstract: 本发明提供了一种用于同时测量旋转轴五自由度运动误差的系统，包括：光路连接的光源、测量单元和误差敏感单元；光源为激光器，用于发出激光；测量单元用于对光源发出的激光进行处理并传输至误差敏感单元，并根据误差敏感单元返回的衍射光测量旋转轴五自由度运动误差；误差敏感单元包括环形光栅和第一角锥棱镜，环形光栅固定于第一角锥棱镜的斜面中心位置上，第一角锥棱镜的锥心端固定于旋转轴的端面中心位置处，且环形光栅、第一角锥棱镜以及旋转轴三者的旋转中心轴重合，误差敏感单元用于对测量单元入射的光进行衍射和回射。本系统可以实现旋转轴的五自由度运动误差同时测量，极大的提高了检测效率。
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公开(公告)号：CN112325803A
公开(公告)日：2021-02-05
申请号：CN202011149404.9
申请日：2020-10-23
Applicant: 北京交通大学 , 北京空间飞行器总体设计部 , 航天东方红卫星有限公司
IPC: G01B11/26
Abstract: 本发明提供了一种基于共路差分的多面体工件夹角变化激光测量方法与装置。该装置包括：激光发射单元、测量单元、敏感单元和校零光学单元，测量单元包括：激光入射端、准直镜、隔离器、起偏器、分光镜、聚焦透镜、第二偏振分光镜、第一探测器和第二探测器；敏感单元包括第一偏振分光镜、第一反射镜和第二反射镜；校零光学单元由第三偏振分光镜、第三反射镜、第四反射镜和导轨组成。激光器出射的一束激光经过准直镜和起偏器后，得到两正交偏振光S光与P光，S光与P光经分光镜透射后沿相同轨迹出射。本发明中的S光与P光两路信号在由测量单元到敏感单元之间都为共路信号，减小了测量误差，可以实现精密工件在不同状态下夹角变化的测量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112325777A
公开(公告)日：2021-02-05
申请号：CN202011218376.1
申请日：2020-11-04
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明公开了一种测量转轴六自由度几何误差的光学测量装置，包括六自由度误差敏感单元和六自由度误差测量单元，所述六自由度误差敏感单元包括与转轴同轴设置的正多面棱体，正多面棱体的底面固定于转轴外端，多面棱体的顶面中心区域设有反射镜；所述六自由度误差测量单元包括角度误差测量单元和直线度误差测量单元；所述角度误差测量单元包括第一自准直仪和第二自准直仪，所述直线度误差测量单元包括第一激光位移传感器、第二激光位移传感器和第三激光位移传感器。本发明可实现对转轴六自由度误差的同时快速测量。本发明安装、调试简单快捷，不易受外界环境影响，适用性强。
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公开(公告)号：CN105492860B
公开(公告)日：2018-03-09
申请号：CN201580001345.1
申请日：2015-01-22
Applicant: 北京交通大学
CPC classification number: G01B11/272 , G01B9/02003 , G01B9/02007 , G01B9/02021 , G01B11/002 , G01B21/042 , G01B2290/70
Abstract: 一种可检测21项几何误差的激光测量系统，其几何误差敏感单元包括三个相互垂直的六自由度误差敏感部件，以分别对数控机床、加工中心或三坐标测量机的三个相互垂直的直线运动轴的六项几何误差敏感；或者，所述几何误差敏感单元由两个相互垂直的六自由度误差敏感部件组成，所述两个六自由度误差敏感部件分别对数控机床、加工中心或三坐标测量机的两个相互垂直的直线运动轴的六项几何误差敏感，所述两个六自由度误差敏感部件之中的一个六自由度误差敏感部件旋转90°之后对数控机床、加工中心或三坐标测量机的第三个直线运动轴的六项几何误差敏感。本发明结构简单、操作方便，一次安装、分步测量，可得到三个相互垂直的直线运动导轨的21项几何误差。
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公开(公告)号：CN106595480A
公开(公告)日：2017-04-26
申请号：CN201611131183.6
申请日：2016-12-09
Applicant: 北京交通大学
CPC classification number: G01B11/00 , G01B11/26 , G01B11/272
Abstract: 本发明公开了一种用于检测转轴六自由度几何误差的激光测量系统及方法，系统包括：激光发射单元、六自由度误差测量单元、六自由度误差敏感单元和可安装于待测转轴的伺服跟踪单元，六自由度误差测量单元向六自由度误差敏感单元出射光，并根据出射光和六自由度误差敏感单元的反射光与后向反射光生成测量信号，伺服跟踪单元包括：四维调节机构，实现四维调节；固定安装在四维调节机构上的电机；用于测量电机旋转角度的角度测量传感器；固定在四维调节机构上且与电机同轴旋转的安装平面，安装六自由度误差敏感单元；和根据来自六自由度误差测量单元的测量信号，控制伺服跟踪单元的控制电路。本发明可实现对转轴六自由度几何误差的同时快速测量。
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公开(公告)号：CN103693073B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201410005647.3
申请日：2014-01-06
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明公开了光学测量技术领域的一种非接触式车轮直径动态测量装置及其测量方法。该测量测量装置由一个激光位移传感器和两个涡流传感器构成的车轮定位单元组成，激光位移传感器和两个涡流传感器构成的车轮定位单元沿钢轨方向排列。激光位移传感器连续测量出各传感器到车轮踏面上对应点之间的距离。同时，所述涡流传感器检测竖直方向上与车轮踏面的距离，当两个涡流传感器检测到的距离相等时，车轮圆周最低点经过两个涡流传感器中间位置，记录此时激光位移传感器的距离读数，由此计算出列车车轮的直径。本发明最多只需要使用三个传感器，测量原理简单、实用。
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