基于无衍射光莫尔条纹大行程工作台运动误差测量方法研究

项目名称： 基于无衍射光莫尔条纹大行程工作台运动误差测量方法研究

项目编号： No.51405143

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 吕清花

作者单位： 湖北工业大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 大行程超精密工作台在近代尖端工业生产和科学研究领域内占有极为重要的地位，其运动误差将直接决定加工和测量精度。本课题拟结合无衍射光长距离恒稳定的优点与莫尔条纹放大的特性，研究一种大行程、高精度的实时多自由度运动误差测量方法。其具体思路是以轴锥镜作为无衍射光产生元件，两束无衍射光经分光、合束后产生莫尔条纹；以半透半反镜和直角棱镜组成运动单元固定在工作台上，利用其姿态的变化感知工作台的垂直直线度、俯仰角、偏摆角和滚转角；根据矢量方法建立运动单元姿态与多自由度误差之间的数学模型，并进一步推导光路方向与莫尔条纹形状之间的理论关系；在利用双CCD中无衍射光中心点位置识别各误差和粗计算基础上，再通过对其中一个CCD中无衍射光莫尔条纹数量的变化得到中心点的精确位置，进而计算出各运动误差的实际大小。本项目研究的方法具有测量范围大、精度高、结构简单、成本低的特点。

中文关键词： 无衍射光；莫尔条纹；运动误差测量；；

英文摘要： Precision long travel stage plays an important role in modern industry and scientific research field. However the inevitable motion errors of the stage directly determine the accuracy of the manufacture and measurement. The nondiffracting beam can keep th

英文关键词： non-diffracting beams；Moire？ fringe；Motion error measurement；；