クロススケールマイクロナノ座標測定機の開発及び誤差の分析

HUANG Qiangxian ,  

LIU Huijie ,  

ZHANG Zuyang ,  

LI Hongli ,  

CHENG Rongjun ,  

ZHANG Liansheng ,  

LI Ruijun ,  

摘要

3次元の超精密測定における大きなストローク運動と高精度測定の矛盾を解消するために、新しいクロススケールマイクロナノ座標測定機(CSMN-CMM)が開発されました。測定体積は100 mm×100 mm×100 mmです。伝統的な座標測定機とは異なり、CSMN-CMMは独立しており、3次元方向の全てがアベーの原則に準拠した計測システムのレイアウトを採用しており、運動システムが計測システムに与える影響を排除し、アベー誤差を回避しています。その運動システムは3次元の浮遊式の大動台と6自由度の微動台から構成されており、高精度のトリガーと測定タスクを同時に実行するためのマクロマイクロ協調運動モードを備えています。測定ヘッドシステムでは、高精度の3次元の接触式測定ヘッドまたは共鳴トリガー測定ヘッドを使用して測定を行い、共鳴トリガー測定ヘッドの光ファイバープローブボールの直径は70μm以下になっています。測定機の主な誤差源に対処するために、座標変換に基づいて空間誤差補償モデルを構築し、誤差を分離します。ISO 10360-2に基づいて、CSMN-CMMの全体の測定性能を検査し、実験結果は最大許容誤差が±(250 nm+3.6×10-6×L)未満であることを示しています。実験結果によると、CSMN-CMMはサブミクロンの3次元測定精度を持ち、100μm以下の寸法を測定することができます。その構造設計と主要な技術は、高精度の三次元測定に重要な意味を持っています。

关键词

マイクロナノ測定機;アベーの誤差なし;マクロマイクロ運動システム;精密測定;誤差分析

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