46、先进测量技术：从自由曲面板材厚度测量到激光位移测量的探索

先进测量技术：从自由曲面板材厚度测量到激光位移测量的探索

在现代制造业和精密测量领域，精确测量一直是关键需求。本文将介绍两种先进的测量技术，一种是用于自由曲面板材厚度测量的Orthros系统，另一种是基于碘稳频激光二极管的零差干涉仪，它们分别在不同的测量场景中展现出独特的优势。

自由曲面板材厚度测量系统Orthros

在制造业中，对于具有自由曲面的钣金加工产品的厚度检测，传统方法存在诸多局限。传统的点千分尺测量方式不仅耗时，难以获取大量数据，而且由于其几何限制，很难进行无损测量。此外，测量区域的选择往往依赖于操作员的主观判断，这使得工件的评估结果受到操作员技能的影响。为了解决这些问题，研究人员开发了Orthros系统。

系统配置

Orthros系统主要由工业机器人和两个激光位移传感器组成。其具体配置如下：
- 激光位移传感器 ：采用两个点型激光位移传感器（LK - G150，基恩士公司），参考距离为150mm，测量范围为±40mm，定位精度为±0.04mm。这两个传感器相对放置，共享同一光轴，间距为300mm。
- 工业机器人 ：使用6轴垂直关节型工业机器人（HP - 6，安川电机公司），负载能力为6kg，定位重复性为±0.08mm，用于工件的定位。

由于该系统能够在测量过程中自动获取工件形状，因此无需CAD数据或其他额外信息即可自动生成厚度测量路径。

厚度测量原理

Orthros系统基于简单的减法原理进行厚度测量。两个传感器之间的距离DC为300mm，每个传感器分别测量到工件表面的距离DA和DB，