该系统可以同时测量机床旋转轴的6个自由度几何误差，该系统使用圆锥透镜和多角镜作为其移动模块。建议的测量系统的数学模型是使用HTM和我们的研究小组开发的偏斜射线追踪方法建立的[31-35]。所提出的测量系统可以同时测量旋转轴的6个自由度几何误差。2.拟议测量系统的结构布局和测量原理结构布局如图1所示，所提出的测量系统的体系结构由两部分组成：一个固定部分和一个移动部分。固定部分由三个激光源，一个反射镜，一个分束器（BS），三个位置敏感检测器（PSD）和一些连接装置组成。活动部件包括一个锥形透镜，一个多角镜，一个精密的圆柱度仪和一些连接装置。精确的圆柱度计设计用于连接锥形透镜和多角镜。精密汽缸压力计的功能是验证所提出的测量系统的可行性。详细说明在第4节中介绍。使用多角镜的想法来自光学自动准直仪的测量方法，用于旋转轴的角度定位测量。由于其结构简单，所提出的测量系统具有成本低廉的优点。固定部分放置在旋转轴的外部，以避免旋转轴产生的振动误差，并接收从移动部分反射的光斑。另一方面，将运动部件放置在测量的机床旋转轴上。图1.建议的测量系统的结构。因此，这些激光源的激光束分别撞击运动部分并返回入射到PSD上。HOMMEL霍梅尔光学机苏州雅顿机电科技.南通质量HOMMEL霍梅尔光学机销售厂
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可以在不到5分钟的时间内以小于µm/m的精度测量长度为160cm的花岗岩直尺。光学测试设备可以同时记录X和Y方向的直线度，并可以在任何位置（空间轴）使用。该系统包括测量头以及各种附件，例如可调节的支架，测量镜，附件激光器以及与显示单元的相应USB连接。然而，它体积小巧紧凑，在电池模式下可以工作8个小时-非常适合服务应用。该系统使用坚固耐用的IP65兼容平板电脑和直观的触摸屏直接控制-应用和实践导向。测量系统的数据传输和远程控制也可以通过智能手机完成。无需额外的PC即可直接进行直线度评估。每次测量后，带有文档**的自动协议可以PDF格式生成报告。由于采用了摄像技术，所以速度快、精度高“随着ELWI-GER3000的推出，我们在机械工程领域的精密测量技术不断发展。来自IDS成像开发系统的集成uEye工业相机对此做出了重大贡献，”hoffauerOPTIKMess&Prüftechnik的所有者和开发经理恩格尔伯特·霍夫鲍尔博士解释道。该系统可以在单色LED灯中看到十字线或渐晕灯区域（即图像边缘有阴影）。从数学上讲，这些结果是由两个直径相同的圆形区域的相关函数得出的。后者依次出现在自准直过程中，如上所述，通过从远处的镜子反射发射的光锥。
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使用我们的研究小组开发的HTM和偏斜射线追踪方法建立了所提出的测量系统的数学模型[31-35]。有关数学模型的详细信息，请参见第。图2.光路（a）在X轴和Y轴上有径向运动误差，（b）在X轴周围运动有倾斜误差，并且（c）有轴向运动误差。3.拟议的测量系统的数值模拟和数学模型通过光学仿真软件Zemax对拟议的测量系统进行了仿真，以观察将6个自由度几何误差分别耦合至拟议的测量系统时的情况。图3显示了所提出的测量系统的3D光学模型。图4描绘了三个PSD上光斑位置的变化，其中不同的几何误差包括X方向上的径向运动误差（𝛿X），Y方向上的径向运动误差（𝛿Y），绕X轴的倾斜运动误差（ɛX），绕Y轴的倾斜运动误差（ɛY），轴向运动误差（𝛿Z）和角度定位误差（ɛZ）。这些仿真结果表明了采用该系统的可行性。也可以通过输入我们构建的数学模型来计算光斑的位置变化，从而由于建议的测量系统的特定灵敏度而减少了操作时间。图3.拟议的测量系统的3D光学模型。图4.具有不同几何误差的三个PSD上光斑位置的变化。另一方面，所提出的测量系统的数学模型是使用HTM和偏光**方法建立的[31-35]。利用偏光线**方法的平坦边界表面和球形边界表面的算法，变换矩阵RAi表示参考。HOMMEL霍梅尔光学机，到苏州雅顿机电试验室.无锡HOMMEL霍梅尔光学机销售厂
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与验证系统的测量结果相比，在每个位置进行了5次重复测量。但是，必须注意，验证系统只能测量4个自由度的几何误差（𝛿X，𝛿Y，ɛX和ɛY）。旋转轴。如图所示，所提出的测量系统和验证系统的测量曲线具有非常相似的形状。证明了所提出的测量系统的可行性。测量结果表明，X轴上的径向运动误差（𝛿X），Y轴上的径向运动误差（𝛿Y），倾斜角绕X轴（ɛX）的运动误差和绕Y轴（ɛY）的倾斜运动误差分别为±μm，±μm，±arcsec和±arcsec。以上结果表明，所提出的测量系统可以同时测量机床旋转轴的6DOF几何误差。注意，进行实验时，激光束的不稳定性和未对准可能会影响测量结果[32、33]。在实验中，将PSD的10s采样时间设置为平均，并减少了激光不稳定的影响。为了减少由于不对中导致系统误差，必须对每个组件进行调整，以确保所建议的测量系统的安装误差尽可能小。如图7（a）所示。使用三轴手动平台来对准精密的气缸规。但是，还有许多其他误差源（PSD灵敏度，组件位置误差，像差，量化误差和振动等）可能导致测量结果不完善。因此，将来必须考虑这些问题以提高所提出的测量系统的测量精度。图11.几何误差随位置变化的测量结果：（a）X轴上的径向运动误差，。南通质量HOMMEL霍梅尔光学机销售厂
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