精密測(cè)量作為先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)和前提，在機(jī)床、汽車制造、航天航空等各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮了不可替代的重要作用。高精度位移測(cè)量作為精密測(cè)量的重要組成部分，其精度直接決定了最終產(chǎn)品質(zhì)量。
激光具有高精度、高相干性和高準(zhǔn)直性的特點(diǎn)，使得激光測(cè)量技術(shù)成為光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域的主要技術(shù)之一。由于其非接觸的測(cè)量特點(diǎn)，在測(cè)量過程中傳感器不存在測(cè)力變形，可以更好的反應(yīng)測(cè)量物體的表面形貌特征，因此常用于高精度檢測(cè)領(lǐng)域和精密設(shè)備加工領(lǐng)域，且這些測(cè)量領(lǐng)域，均需要所使用系統(tǒng)具有測(cè)量精度高、測(cè)量速度快、抗干擾能力強(qiáng)等特性。如：半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，光刻機(jī)工作臺(tái)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)需對(duì)X、Y方向分別進(jìn)行高精度位移測(cè)量；精密車床加工領(lǐng)域，零件的加工精度很大程度會(huì)影響使用效果，因此，對(duì)其精度要求十分嚴(yán)格。
目前，國(guó)內(nèi)位移測(cè)量技術(shù)雖已覆蓋傳統(tǒng)與新型主流方法，在磁致伸縮、LVDT等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破，但仍存在磁柵尺易受溫度和外部磁場(chǎng)干擾，需復(fù)雜溫度補(bǔ)償且高精度領(lǐng)域成本高；光柵尺對(duì)環(huán)境潔凈度和安裝精度要求嚴(yán)苛，易受灰塵、油污影響，維護(hù)成本高且抗振動(dòng)能力不足等問題，高精度核心器件及傳感器仍需進(jìn)口依賴，亟待突破。
本項(xiàng)目針對(duì)激光掃描頭動(dòng)態(tài)調(diào)焦高精度位移檢測(cè)需求開展了專項(xiàng)研發(fā)，主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)及特點(diǎn)在于：研制了雙傳感器對(duì)稱光路結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了高線性均勻測(cè)量光場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)了發(fā)射管與光電傳感器間距離精確控制，線性度≥99%；基于輕量化與高剛性鋁基，研制了階梯式遮光板光路約束結(jié)構(gòu)，避免了傳感器受外部光干擾，提高了測(cè)量信號(hào)穩(wěn)定性；研發(fā)了系統(tǒng)裝調(diào)工藝及幾何校準(zhǔn)、溫度漂移控制等關(guān)鍵技術(shù)，降低了安裝維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)了25℃±10℃溫區(qū)環(huán)境平均測(cè)量誤差≤1.35μm，滿足了激光掃描頭動(dòng)態(tài)調(diào)焦高精度位移檢測(cè)需求。
項(xiàng)目具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已獲國(guó)家授權(quán)發(fā)明專利。項(xiàng)目產(chǎn)品已通過CE、RoHS認(rèn)證，產(chǎn)品已被蘇州卡門哈斯激光技術(shù)有限責(zé)任公司、德國(guó)大眾等用戶采用，應(yīng)用效果良好。
項(xiàng)目咨詢：王艷欣13371759156
1.鄭明春
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評(píng)價(jià)單位： |
中國(guó)民營(yíng)科技促進(jìn)會(huì) |
報(bào)告編號(hào)： |
202501003127 |
評(píng)價(jià)日期： |
2025-12-12 |
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組織單位： |
中國(guó)民營(yíng)科技促進(jìn)會(huì)科技成果轉(zhuǎn)化辦公室 |
項(xiàng)目負(fù)責(zé)： |
雷智旺、王艷欣 |
成果管理： |
13681439210 |
1.提供的資料齊全，符合評(píng)價(jià)要求。
2.本項(xiàng)目針對(duì)激光掃描頭動(dòng)態(tài)調(diào)焦高精度位移檢測(cè)需求開展了專項(xiàng)研發(fā)，主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)及特點(diǎn)如下：
（1）研制了雙傳感器對(duì)稱光路結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了高線性均勻測(cè)量光場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)了發(fā)射管與光電傳感器間距離精確控制，線性度≥99%。
（2）基于輕量化與高剛性鋁基，研制了階梯式遮光板光路約束結(jié)構(gòu)，避免了傳感器受外部光干擾，提高了測(cè)量信號(hào)穩(wěn)定性。
（3）研發(fā)了系統(tǒng)裝調(diào)工藝及幾何校準(zhǔn)、溫度漂移控制等關(guān)鍵技術(shù)，降低了安裝維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)了25℃±10℃溫區(qū)環(huán)境平均測(cè)量誤差≤1.35μm，滿足了激光掃描頭動(dòng)態(tài)調(diào)焦高精度位移檢測(cè)需求。
3.項(xiàng)目產(chǎn)品已通過CE、RoHS認(rèn)證，產(chǎn)品已被蘇州卡門哈斯激光技術(shù)有限責(zé)任公司、德國(guó)大眾等用戶采用，應(yīng)用效果良好。
4.項(xiàng)目具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已獲國(guó)家授權(quán)發(fā)明專利。
評(píng)價(jià)委員會(huì)認(rèn)為：項(xiàng)目在高精度直線位移測(cè)量激光傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)方面達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，同意通過科技成果評(píng)價(jià)。
| 姓名 |
工作單位 |
職稱 |
從事專業(yè) |
| 丁天懷 |
清華大學(xué)精密制造研究院 |
正高 | 精密制造 |
| 謝 亮 |
中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所 |
正高 | 激光技術(shù) |
| 徐 征 |
北京交通大學(xué) |
正高 | 光學(xué)工程 |
| 劉 偉 |
北京工業(yè)大學(xué) |
正高 | 材料加工 |
| 孫家躍 |
中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì) |
正高 | 傳感器 |
| 宋銀立 |
中國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用協(xié)會(huì) |
正高 | 機(jī)電一體化 |
| 周 迎 |
科技部火炬中心 |
正高 | 科技管理 |
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