光盘检测技术研究

论文摘要

表面粗糙度是描述表面微观形貌非常重要的一个参数,随着机械加工自动化程度的提高,对表面粗糙度在线测量提出了越来越高的要求。传统的触针测量法,由于测量速度和测量条件的原因,不适于在线检测。随着光电技术、激光技术和计算机技术的发展与广泛应用,本文提出了以光散射为理论基础的光散射特征值法应用在光盘表面粗糙度的测量中,通过对光散射模型的分析说明了散射带的光能分布和粗糙度参数之间存在着一定的对应关系。从概率统计出发,以散射带光能分布曲线的方差作为粗糙度参数的光学特征值Sn,从而建立光学特征值Sn与粗糙度参数之间的关系曲线,并且通过设计相应的光学系统、精密机械系统和信号采集数据处理系统,实现了对光盘表面粗糙度参数Ra和疵病的非接触测量。本文提出的表面粗糙度和光盘表面疵病检测方法准确性高、测量速度快,对测量环境要求比较低适合于生产过程中的在线检测。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 表面粗糙度测量的研究现状和发展趋势
• 1.3 课题研究的目的、意义和内容
• 第二章 表面粗糙度测量原理综述
• 2.1 表面粗糙度的定义及相关参数论述
• 2.2 表面粗糙度测量方法分析
• 2.3 现有测量方法存在的问题
• 第三章 测量光盘表面粗糙度的光学原理研究
• 3.1 测量表面粗糙度的光散射理论
• 3.2 散射光强度与表面粗糙度的定性关系
• 3.3 光散射强度和粗糙度测量的定量关系
• 3.4 光散射光学特征值的建立
• 第四章 光盘表面粗糙度在线测量系统的设计
• 4.1 仪器总体结构设计
• 4.2 光学系统的设计
• 4.3 光电探测器的选择及应用
• 4.4 分光镜、透镜及夹具结构的设计
• 4.5 PSD跟踪定位技术
• 第五章 系统误差分析
• 5.1 降低光源引起的误差
• 5.2 PSD器件的误差分析
• 5.3 电路系统误差
• 5.4 防止被测表面污染的影响
• 5.5 降低制造与装配的误差
• 第六章 总结和展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献