Метод оценки неопределённостей пространственного сопряжения высокоточных деталей с использованием оптических измерений
Болотов М.А., Печенин В.А., Мурзин С.П.

 

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева, Самара, Россия

Аннотация:
В работе представлен метод оценки неопределённостей пространственного сопряжения высокоточных деталей. Метод применим для оценки влияния геометрических отклонений их элементов на точность сборки при проектировании как оптических, так и механических систем. Другим его применением может являться нахождение более приемлемого варианта сборки и настройки высокоточных оптических систем на основе результатов измерений геометрии сопрягаемых деталей. Метод включает анализ отклонений геометрии деталей по результатам измерений; создание геометрических моделей реальных поверхностей деталей, расчёт взаимного пространственного расположения деталей при моделировании их сопряжений с использованием модернизированного алгоритма ближайших точек (ICP).

Ключевые слова :
оценка неопределённостей, методы предсказания, оптические системы, детали, юстировка.

Цитирование:
Болотов, М.А. Метод оценки неопределённостей пространственного сопряжения высокоточных оптических и механических деталей / М.А. Болотов, В.А. Печенин, С.П. Мурзин // Компьютерная оптика. – 2016. – Т. 40, № 3. – С. 360-369. – DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-3-360-369.

Литература:

  1. Казанский, Н.Л. Оптимизация параметров инжекционного литья мультилинз из термопластичных полимеров / Н.Л. Казанский, И.С. Степаненко, А.И. Хаймович, С.В. Кравченко, Е.В. Бызов, М.А. Моисеев // Компьютерная оптика. – 2016. – Т. 40, № 2. – С. 203-214. – DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-2-203-214.
  2. Чекаль, В.Н. Применение координатно-измеритель­ных машин для оптимизации технологии автоматизированного формообразования оптических поверхностей / В.Н. Чекаль, Ю.И. Чудаков, С.Е. Шевцов // Оптический журнал. – 2008. – Т. 75, № 11. – С. 82-87.
  3. Abul’khanov, S.R. Technologies of laser radiation focusators / S.R. Abulkhanov // Research Journal of Applied Sciences. – 2014. – Vol. 9(11). – P. 834-842. – DOI: 10.3923/rjasci.2014.834.842.
  4. Bezus, E.A. Evanescent-wave interferometric nanoscale photolithography using guided-mode resonant gratings / E.A. Bezus, L.L. Doskolovich, N.L. Kazanskiy // Microelectronic Engineering. – 2011. – Vol. 88(2). – P. 170-174. – DOI: 10.1016/j.mee.2010.10.006.
  5. Карпеев, С.В. Юстировка и исследование макетного образца гиперспектрометра по схеме Оффнера / С.В. Карпеев, С.Н. Хонина, А.Р. Мурдагулов, М.В. Петров // Вестник СГАУ. – 2016. – Т. 15, № 1. – C. 197-206. – DOI: 10.18287/2412-7329-2016-15-1-197-206.
  6. Карпеев, С.В. Исследование дифракционной решётки на выпуклой поверхности как диспергирующего элемента / С.В. Карпеев, С.Н. Хонина, С.И. Харитонов // Компьютерная оптика. – 2015. – Т. 39, № 2. – С. 211-217.
  7. Латыев, С.М. Конструкторские и технологические методы обеспечения центрировки линзовых систем / С.М. Латыев, Д.М. Румянцев, П.А. Курицын // Оптический журнал. – 2013. – Т. 80, № 3. – С. 92-96.
  8. Латыев, С.М. Концепция линии автоматизированной сборки микрообъективов на основе адаптивной селекции их компонентов / С.М. Латыев, А.П. Смирнов, А.А. Воронин, Б.С. Падун, Е.И. Яблочников, Д.Н. Фро­лов, А.Г. Табачков, Р. Тезка, П. Цохер // Оптический журнал. – 2009. – Т. 76, № 7. – С. 79-83.
  9. Зверев, В.А. Погрешности изготовления и установки отражательных призм / В.А. Зверев, Е.В. Рытова, И.Н. Тимощук // Оптический журнал. – 2011. – Т. 78, № 3. – С. 14-20.
  10. Ветров, В.Н. Определение двойного лучепреломления в полусферических оболочках из лейкосапфира / В.Н. Ветров, Б.А. Игнатенков // Оптический журнал. – 2009. – Т. 76, № 7. – С. 92-95.
  11. Берлиц, Ш. Светодиоды сейчас, что дальше? / Ш. Берлиц // Светотехника. – 2008. – № 5. – С. 9-12.
  12. Варфоломеев, Л.П. О конструировании осветительных приборов со светодиодами и целесообразных областях их применения / Л.П. Варфоломеев // Светотехника. – 2011. – № 3. – С. 4-11.
  13. Soifer, V.A. Synthesis of a binary DOE focusing into an arbitrary curve, using the electromagnetic approximation / V.A. Soifer, N.L. Kazanskiy, S.I. Kharitonov // Optics and Lasers in Engineering. – 1998. – Vol. 29(4-5). – P. 237-247. – DOI: 10.1016/S0143-8166(97)00112-7.
  14. Досколович, Л.Л. Расчёт дифракционных оптических элементов для фокусировки во внеосевые радиальные фокальные области / Л.Л. Досколович, Н.Л. Казанский, В.С. Павельев, В.А. Сойфер // Автометрия. – 1995. – № 1. – С. 114-119.
  15. Досколович, Л.Л. О применении метода согласованных квадрик к расчёту дифракционных оптических элементов / Л.Л. Досколович, М.А. Моисеев, Н.Л. Казанский // Компьютерная оптика. – 2015. – Т. 39, № 3. – С. 339-346.
  16. Berezny, A.E. Computer-generated holographic optical elements produced by photolithography /A.E. Berezny, S.V. Karpeev, G.V. Uspleniev // Optics and Lasers in Engineering. – 1991. – Vol. 15, Issue 5. – P. 331-340. – DOI: 10.1016/0143-8166(91)90020-T.
  17. Sodhi, R. Relative Positioning of Variational Part Models for design Analysis / R. Sodhi, J.U. Turner // Computer-Aided Design. – 1994. – Vol. 26(5). – P. 366-378.
  18. Samper, S. Modeling of 2D and 3D assemblies taking into account form errors of plane surfaces / S. Samper, P-A. Ad­ragna, H. Favreliere, M. Pillet // Journal of Computing and Information Science in Engineering. – 2009. – Vol. 9(2). – P. 1-12.
  19. Das, A. Transfer function of assembly process with compliant non-ideal parts / A. Das, P. Franciosa, P.K.S. Prakash, D. Ceglarek // Procedia CIRP. – 2014. – Vol. 21. – P. 177-182.
  20. Williams, J.R. Introduction to wavelets in engineering / J.R. Williams, K. Amaratunga // International Journal for Numerical Methods in Engineering. – 1994. – Vol. 37, Issue 14. – P. 2365-2388.
  21. Daubechies, I. Ten Lectures on Wavelets / I. Daubechies. – SIAM, 1992. – 355 p.
  22. Роджерс, Д. Математические основы машинной графики / Д. Роджерс, Дж. Адамс. – М.: Мир, 2001. – 604 c.
  23. Besl, P.J. A method for registration of 3-D shapes / P.J. Besl, N.D. Mckay // IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. – 1992. – Vol. 14(2). – P. 239-256.
  24. Pierce, R.S. Simulation of mating between nonanalytical programing formulation /R.S. Pierce, D. Rosen // Journal of Computing and Information Science in Engineering. - 2007. – Vol. 7(4). – P. 314-321.
© 2009, IPSI RAS
Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20